[实用新型]油水井管外窜流分布式光纤检测模拟装置

说明书

本实用新型是油水井管外窜流分布式光纤检测模拟装置，本装置包括DAS检测设备和光纤，光纤与DAS检测设备连接，测试管线安装在井筒模拟器的水泥槽中并与井筒模拟器中的测试管件阀连通，将光纤穿入井筒模拟器中模拟油管与模拟套管之间的油套环空中；水泵二通过循环管线与安装在井筒模拟器两端的油套管控制阀门以及水箱连接、构成井筒状态循环回路；水泵一通过循环管线与井筒模拟器中的测试管件阀以及水箱连接、构成井筒测试段选择循环回路。根据循环测试试验的需求选择和安装测试管线、开启DAS检测设备，通过对水泵一、水泵二、油套管控制阀门、测试管线控制阀门和测试管件阀的控制，选择全部完成或部分完成管外窜流试验。

技术领域

本实用新型涉及石油工业井下管柱管外窜槽的检测装置，特别是油水井管外窜流分布式光纤检测模拟装置。

背景技术

随着油田开发的不断深入，由于地层应力变化、射孔、酸化、压裂等多种因素对固井水泥环的影响，油水井管外窜槽现象日益严重。由此导致油井含水上升，产量下降，水井非目的层吸水，无效注水，严重破坏注采井网。目前，管外窜流检测主要有井温法、同位素法、硼中子法、声波辨密度测井法、扇区水泥胶结测井技术。井温法精准度低，同位素法井下环境沾污会对解释结论带来较大影响；硼中子法施工复杂；声波辨密度测井法没有周向分辨能力；扇区水泥胶结测井技术幅度划分没有一个合理的评价标准，解释不准确。现有技术只能定性分析，对管外窜流通道描述不清。

由此可见管外窜流检测需要一种准确度高，不受周围环境影响的新型检测手段。分布式光纤传感检测技术以光为载体、光纤为媒质、感知和传输外界信号被测。分布式光纤传感器具有精度高、轻巧、能克服井下恶劣环境等优势，可同时测量分布在光纤路径上的被测量的分布情况，解决了许多特殊井筒环境下普通检测技术无法解决的测量难题。 对于管外窜流分布式光纤检测，主要是通过分布式温度传感检测（DTS）和分布式声波传感检测（DAS）两种传感技术来实现。目前，分布式温度传感检测（DTS）技术用于检测井筒井温变化已相对比较普遍，通过开展大量的室内试验也已经得到了详实的样本数据模板；分布式声波传感检测（DAS）技术近几年开始应用于油田领域，技术成熟度较差，缺少相关的测试试验样本数据，尤其对于管外窜流的检测，在套管内检测套管外流体流动的情况，干扰因素多、检测难度大。因此急需开展DAS技术相关研究，设计一种管外窜分布式光纤检测室内试验模拟装置，通过大量的室内试验，建立全面的样本数据库，为管外窜流分布式光纤声波（DAS）检测技术提供现场数据解释支撑。

发明内容

为了给管外窜流分布式光纤声波检测技术提供现场数据解释，本实用新型提供油水井管外窜流分布式光纤检测模拟装置，通过模拟装置模拟井下管外窜流的情况，建立各种井况下的数据样本数据库，为生产测井解释服务。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

油水井管外窜流分布式光纤检测模拟装置，包括DAS检测设备和光纤，光纤与DAS检测设备连接，测试管线安装在井筒模拟器的水泥槽中并与井筒模拟器中的测试管件阀连通，将光纤穿入井筒模拟器中模拟油管与模拟套管之间的油套环空中；水泵二通过循环管线与安装在井筒模拟器两端的油套管控制阀门以及水箱连接、构成井筒状态循环回路；水泵一通过循环管线与井筒模拟器中的测试管件阀以及水箱连接、构成井筒测试段选择循环回路。

所述井筒模拟器设有模拟油管、模拟套管、水泥槽、测试管件阀和弯管，模拟油管和模拟套管的两端装有法兰盘，水泥槽固定在模拟套管的外部，测试管件阀安装在水泥槽上面并与水泥槽中的测试管线连通，水泥槽的两端装有弯管，弯管的一端与模拟套管和模拟油管之间的油套环空连通、另一端与水泥槽中的测试管线连通，水泥槽两端安装的法兰盘外部装有能够与模拟油管连通的油管液控阀以及能够与油套环空连通的油套环空进口控制阀和油套环空出口控制阀。

所述安装在所述水泥槽中的测试管线能够是金属直管、波纹管、高压软管或变径管；安装在水泥槽4外面测试管件阀的分布间距等于或大于光纤在井下采样点的长度或检测精度。