[发明专利]一种基于分布式光纤测温(DTS)的压裂水平井裂缝诊断模拟实验装置及其方法

说明书

本发明涉及一种基于分布式光纤测温(DTS)的压裂水平井裂缝诊断模拟实验装置及其方法，属于油气开采技术领域。其包括DTS系统、模拟生产管柱、模拟井控储层系统、供液系统和储液池，所述DTS系统、模拟生产管柱、模拟井控储层系统、供液系统和储液池依次相连，模拟井控储层系统包括筒体和模拟储层岩体，模拟储层岩体中心设有通孔空腔用于模拟井筒，且模拟储层岩体内部设有用于模拟人工裂缝的矩形细槽。本发明可以模拟多级压裂水平井生产时，随人工裂缝参数(人工裂缝长度、高度和宽度)变化的温度剖面变化情况，通过模拟实验，得到模拟人工裂缝参数诊断综合图版，实现根据压裂水平井温度剖面和流量诊断模拟人工裂缝，为实际生产提供技术思路。

技术领域

本发明属于油气开采技术领域，具体涉及一种基于分布式光纤测温(DTS)的压裂水平井裂缝诊断模拟实验装置及其方法。

背景技术

目前，低渗油气藏开发已成为关注的焦点，压裂水平井被普遍应用于各油气田进行低渗油气储层开采，通过水力压裂对低渗储层进行改造以获取具有经济价值的油气产量，水力压裂压开储层所形成的人工裂缝是压裂改造效果的直接体现，也是评价压裂水平井产能的重要参考。

随着分布式光纤测温(DTS)技术在石油行业中应用的发展，DTS已经能够实现石油行业中包括：测量温度剖面、识别产层流体、判断出液出气位置、监测气举阀工作状态、判断裂缝位置等多方面的应用。DTS技术的主要原理是利用光纤的反射原理和光纤的反向Roman散射的温度敏感性，依靠光在光纤中传播时与光纤介质周围温度变化的定量关系来确定光纤介质所在位置处的温度。由于DTS技术具有抗电磁干扰、耐腐蚀、精度高、可实时监测温度、信号稳定，成本较低等特点，使得其在适合应用于石油行业中的井下温度剖面监测。

对于低渗油气藏而言，压裂形成的人工裂缝是向井筒供液的主要通道，随着地层流体流入井筒，储层热量也随着流体向井筒散失，在水平井筒中，由于人工裂缝处产液量占据主导，裂缝之间的井筒段产液较少，正是由于这种产液差异导致了压裂水平井的产液剖面差异，从而使得压裂水平井的温度剖面存在差异，高产液的裂缝处温度将会稍高于裂缝之间的水平井筒。通过DTS技术可以识别压裂水平井温度剖面这微小的温度差，从而可以实现人工裂缝位置判定。若能测量不同裂缝参数下的温度差异，通过定量分析便可找到温度差异与人工裂缝参数的关系，这也为利用DTS技术进行压裂水平井裂缝诊断提供了理论依据。目前，通常采用微地震监测、生产测井等方式进行压裂改造效果测试和人工裂缝诊断，但这些常规手段费用较高，操作较为复杂，且不能直接得出较为准确的人工裂缝参数。并且，DTS技术在国内石油行业中的应用多为定性判断和温度剖面监测，DTS技术用以定量分析压裂水平井人工裂缝参数(人工裂缝的长度、高度和宽度)与温度剖面的关系以及相应的实验研究鲜有涉及。

因此，建立一套基于分布式光纤测温(DTS)的压裂水平井裂缝诊断模拟实验装置及其方法用以理论研究压裂水平井温度剖面与人工裂缝参数关系显得尤为必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于分布式光纤测温(DTS)的压裂水平井裂缝诊断模拟实验装置及其方法，以弥补上述现有技术和理论研究的不足。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于分布式光纤测温(DTS)的压裂水平井裂缝诊断模拟实验装置，该实验装置包括DTS系统、模拟生产管柱、模拟井控储层系统、供液系统和储液池，其特征在于：所述DTS系统通过感温光纤与模拟生产管柱、模拟井控储层系统相连，模拟生产管柱通过模拟油管与模拟井控储层系统相连，模拟井控储层系统经供液管线与供液系统相连，供液系统通过进液管线与储液池相连，储液池通过出液管线与模拟生产管柱相连。

所述DTS系统中使用的感温光纤为高精度多模光纤，采用双头安装的方式，感温光纤从模拟井口进入模拟生产管柱，经模拟油管内部下至模拟井筒底部，在模拟井筒中，感温光纤两端对称布置、紧贴于模拟井筒壁面。