[发明专利]一种环空带压诊断装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种油气井生产测试技术领域，尤其是指一种环空带压诊断装置及方法。

背景技术

在进行油气井生产测试时，为了防止钻井中的腐蚀性气体(例如H₂S)泄漏进环空，通常都会采用加注环控保护液的方式对套管进行保护，防止腐蚀性气体在井口附近积聚腐蚀套管。

但是现有技术中，因普光气田产井普遍含H₂S气体较高，部分高达10％以上。高含硫气体泄漏进环空，在井口附近聚积，最终腐蚀套管。前期采用的加注环空保护液的方法，对套管进行保护。

但是这种方式有可能由于以下情况导致保护液无法对环空进行保护：生产管柱渗漏导致环空保护液漏失井、套管柱发生渗漏导致环空保护液漏失井、环空保护液未加注满井、环空保护液性能指标不合格井。经过分析后发现，存在上述泄漏主要是由于环空发生泄漏。因此如何监控环空是否发生了泄漏以及泄漏的程度对于安全生产至关重要。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷和不足，本发明的目的是提出一种结构更为合理，现场操作更为方便直观，并能够监控环空是否泄露的环空带压诊断装置及方法。

为了达到上述目的，本发明提出了一种环空带压诊断装置，包括：：用于监测压力的压力传感器，用于监测放喷流量的流量计；其中在井口套压考克处安装有一四通，四通连接用于环空液面监测的液面监测仪的发射枪、用于监测压力的压力传感器、以及用于放气的高压管线阀门；在高压管线阀门上装有流量计和压力传感器。

其中，所述液面监测仪包括用于发射声波信号的声波发生器，用于接收返回的声波信号的声波接收器，用于对所述返回的信号进行滤波的滤波器，以及用于根据所述滤波器滤波后的信号获取液面信息的处理器。

其中，所述滤波器为低频滤波器和高频滤波器；所述低频滤波器和高频滤波器分别电连接所述声波接收器以使所述声波接收器将接收到的信号分别发送到所述低频滤波器和高频滤波器；所述低频滤波器和高频滤波器分别电连接所述处理器。

其中，所述脉冲发生器包括：用于产生声波脉冲的发射枪，发射枪通过环空内压力与发射枪之间的压差作用产生声波。

其中，所述发射枪设有充气口、气体泄压口，以及声波信号发射口，所述充气口和气体泄压口通过所述内腔导通，所述发射枪声波信号发射口处设有控制所述声波开启/关闭的阀门。

本发明实施例还提出了一种应用如前任意一项所述的装置对环空带压进行诊断的方法，包括：

步骤1、通过液面监测仪监测当前油井管和环空内的液面高度，并根据液面距离井口的高度计算出当前环空的容积；

步骤2、开启设置于套管四通处的阀门进行放喷，并通过流量计计算放喷气体的体积

步骤3、通过设置于阀门处的压力传感器监测放喷、停止放喷后压力变化，持续通过液面监测仪监测当前环空内的液面高度以判断环空是否有泄漏。

步骤4、根据油井和环空压力变化，以及各个环空内液面变化，确定油井与各个环空之间是否发生泄露。

步骤5、根据监测环空容积和压力要求，确定注入氮气量。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果是：本发明提出的装置和方法，可以对生产气井环空进行监测，以防止环空发泄泄露导致对套管的腐蚀损坏。同时本发明结构简单，很容易在现场推广，无需增加过多设备。

附图说明

图1为液面监测工作示意图；

图2为本发明实施例的结构示意图；

图3为本发明实施例的环空带压诊断方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明优选实施例一做进一步说明。

本发明提出了一种环空带压诊断装置，包括：用于监测压力的压力传感器，用于监测放喷流量的流量计。其中在井口套压考克处安装有一四通，四通接用于环空液面监测的发射枪，用于监测压力的压力传感器，以及用于放喷的高压管线阀门，在高压管线阀门上装有流量计和压力传感器。

如图2所示的，该系统包括了：

套管四通的考克1：从该处进行诊断，动用的井口设备最少，最方便；

四通2：和考克1的接口要匹配，一般是AC高压扣，或1/2″NPT扣；

压力传感器3：用来监测井口套压。一般至少要监测A环空和B环空的套压。油压可由油压表直接读出来；

液面监测设备4：用来监测液面，监测次数根据需要而定，一般一小时监测一次并记录分析；

考克5：用于监测液面时，密封监测通道；

考克6：用来调流量，采用用0.5″针阀式的；