[发明专利]一种用于页岩气水平井气液两相流沉降式多参数测井仪

说明书

本发明涉及一种用于页岩气水平井气液两相流沉降式多参数测井仪，属于油气田产气剖面测井技术领域，包括依次连接的电路仓、扶正器Ⅱ、进液口管道、双节挤压式橡胶集流器、可控旋转式累积仓和出液口管道；所述可控旋转式累积仓外套接有扶正器Ｉ；所述进液口管道上设有多个进液口，且进液口呈周向分布；所述出液口管道上设有出液口；所述电路仓、双节挤压式橡胶集流器和可控旋转式累积仓均受控于智能终端。本发明适用于页岩气水平井气相参数的测量，具有结构精巧、一体化程度高、易安装、易更换、无阻流、无可动部件、测量可靠等优点，可在气液两相流测量领域广泛推广，解决了现有页岩气水平井气相参数的测量困难的问题。

技术领域

本发明涉及一种用于页岩气水平井气液两相流沉降式多参数测井仪，属于油气田产气剖面测井技术领域。

背景技术

页岩气水平井的开采技术应用越来越广泛，在页岩气开发和生产过程中，一旦发生局部水淹将导致全井含水急剧上升，严重影响开发效果，甚至会导致气井的废弃。水平井气液两相流气相参数是表征气井动态变化和评价气层生产状况的重要参数，对指导气井注入产出、提高采气率以及预测气井的开发寿命具有重要的意义。

目前，由于气井环境复杂多变，现有的多相流气相测量方法中：声学法测量误差大；光学法测量响应灵敏、体积小，但传感器加工困难；层析成像法技术复杂、体积大、测量效率低；电学法易受干扰、腐蚀和结垢等影响；涡轮流量测量技术易受沙卡影响，稳定性差；电磁流量测量测量技术及电导相关测量技术无法在非连续水相条件下稳定工作，适用性较差；而体积法需要额外借助其他传感器进行间接测量。因此目前暂时没有一种可以直接获取气液气相综合参数的方法。

针对上述问题，为满足页岩气水平井实际生产需要，一种用于页岩气水平井气液两相流沉降式多参数测井仪及相应控制系统的开发成为当前亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于页岩气水平井气液两相流沉降式多参数测井仪，可在气液两相流测量领域广泛推广，解决了现有页岩气水平井气相参数的测量困难的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种用于页岩气水平井气液两相流沉降式多参数测井仪，包括依次连接的电路仓、扶正器Ⅱ、进液口管道、双节挤压式橡胶集流器、可控旋转式累积仓和出液口管道；所述可控旋转式累积仓外套接有扶正器I；所述进液口管道上设有多个进液口，且进液口呈周向分布；所述出液口管道上设有出液口；所述电路仓、双节挤压式橡胶集流器和可控旋转式累积仓均受控于智能终端；

所述可控旋转式累积仓包括累积仓腔体，所述累积仓腔体靠近双节挤压式橡胶集流器的一侧底部设有可控进液口、靠近出液口管道的一侧底部设有可控出液口；所述累积仓腔体的中部外侧设有外壳凹槽，所述外壳凹槽内套接有密封圈；所述累积仓腔体的管壁上安装有周向多截面近红外吸收式光纤探测系统，所述周向多截面近红外吸收式光纤探测系统由n(n≥3,n∈N^*)组沿周向多截面交错排布的近红外吸收式光纤传感器组成；所述近红外吸收式光纤传感器均匀分布在累积仓截面上，呈人字形分布，每个截面上有一组近红外吸收式光纤传感器，且同时相邻截面的距离相等，所述近红外吸收式光纤传感器敏感区域均在累积仓腔体内，所述近红外吸收式光纤传感器包括近红外发射装置和近红外接收装置；

所述智能终端为多参数测井仪的核心中枢，包括电路部分和智能控制方法，所述智能控制方法包括如下步骤：

S1、在页岩气水平井气液分层条件下，打开可控进液口和可控出液口，挤压双节挤压式橡胶集流器对输送管道进行封隔，使流体进入可控旋转式累积仓内；一段时间后，主控制器模块将可控进液口和可控出液口关闭、双节挤压式橡胶集流器收回，阻断流体继续流入可控旋转式累积仓中；

S2、结合方位传感器和角度传感器，将可控旋转式累积仓旋转一定角度，使得周向多截面近红外吸收式光纤探测系统平行于底面；