专利名称：多层测静压装置及其测量方法
技术领域：
本发明涉及一种气田测静压的装置及测量方法，特别是一种多层测静压装置及其测量方法。本发明属于天然气勘探开发试气作业领域。
背景技术：
长庆气田的大部分气藏有多套产气层系，且每个层都要经过压裂改造才能获得产能，传统的分层压裂方式如填砂打液体胶塞、可捞式桥塞或机械封隔器分层压裂等，存在施工周期长、储层伤害严重或施工费用高等缺点。2005年自主研发了油气井不动管柱分层压裂工具，实现了不动管柱连续分压2-5层，达到了分层改造、合层开采、提高单井产量目的，有效降低储层伤害和井控风险。但该工艺不能录取单层静压资料，给气田勘探、开发过程中生产动态预测、储量计算、合理开采制度的制订造成了很大困难。·
发明内容
为了解决气井不动管柱分层压裂合层排液求产工艺中单层静压资料无法录取的难题，本发明的目的是提供一种多层测静压装置及其测量方法，它能够可靠的获取单层地层静压资料。本发明的技术方案是多层测静压装置，其特征是它是由多层测静压管柱，测量压力工具串组成，它们相互之间没有连接关系，所述的多层测静压管柱是由伸缩管、反循环开关、安全接头、第一个水力锚、Y341封隔器、第一个滑套开关、二级坐落接头、第二个水力锚、Y241封隔器、第二个滑套开关、一级坐落接头、Y521封隔器、球座自上而下依次顺序螺纹连接而成；所述的测量压力工具串是由一端带有绳帽的钢丝、加重杆、震击器、万向节、堵塞器、电子压力计自上而下顺序螺纹连接而成。所述的多层测静压装置的检测方法至少包括如下步骤
步骤I.下分层压裂管柱时，根据设计位置连接相应尺寸多层测静压管柱；
步骤2.分层压裂后，合层排液；
步骤3.排液结束后，关闭井口油套闸阀，此时，Y521封隔器和Y241封隔器保持坐封； 步骤4.连接防喷管，打开井口油套闸阀；
步骤5.钢丝作业
(1)准备测量压力工具串；
(2)将上一步骤准备的测量压力工具串下放至一级坐落接头处，地面向下震击脱手，上提起测量压力工具串中的钢丝，取出加重杆、震击器、万向节，使堵塞器、电子压力计留放至一级坐落接头上；下插管下击脱手，将第一压裂层完全封隔；
(3)重新准备测量压力工具串；
(4)将上一步骤准备的测量压力工具串下放至二级坐落接头处，地面向下震击脱手，上提起测量压力工具串中的钢丝，取出加重杆、震击器、万向节，使堵塞器、电子压力计留放至一级坐落接头上；下插管下击脱手，将第二压裂层完全封隔；步骤6.关闭井口油套闸阀，拆掉防喷管；
步骤7.观察井口油套压力恢复稳定后，连接防喷管，打开井口油套闸阀，下电子压力计测量第三压裂层的压力梯度及中部压力；其中，稳定的标准为72小时内井口油套压上升不超过0. 02MPa ；
步骤8.钢丝下插管及堵塞器打捞工具打捞二级坐落接头上的堵塞器及电子压力计，回放电子压力计中的数据读取第二压裂层的压力；
步骤9.钢丝下插管及堵塞器打捞工具打捞一级坐落接头上的堵塞器及电子压力计，回放电子压力计中的数据读取第一压裂层的压力。所述的电子压力计为存储式电子压力计，存储式电子压力计下井前要进行编程，步长为每I分钟取I个点，连续编程时间20天以上。
所述的二级坐落接头和一级坐落接头均为MX型坐落接头。本发明的有益效果是
1.多层分压合采时录取单层静压，为气田开发评价提供准确可靠的压力资料；
2.对于为了取得单层地层静压资料，需要进行单层试气作业合层排采的探井，可直接进行不动管柱分层压裂工艺或分压分测工艺，减少了起下钻的次数，降低了劳动强度，具有很大的社会效益和经济效益，推广应用前景广阔。3.应用该技术共完成5 口井静压测试，成功率达到100%。4. 二级坐落接头和一级坐落接头均采用MX型坐落接头.可减小和降低完井和试气成本；与油管规格相同的材料和尺寸，可承受最大流体物性；可用于标准型油管；可提供各种特殊扣型。5.电子压力计采用存储式电子压力计，使得压力和温度量程广，结构紧凑，性能稳定，具有高精度、高分辨率、使用方便、测试成本低等优点。本发明的工艺原理是
封隔器压裂前已座封，通过油套环空封隔气层，压裂结束合层排液后，Y521封隔器、Y241封隔器仍然处于座封状态。井口关井，用钢丝下油管全堵塞器，通过油管将气层隔开，这时层与层之间分别处于密封的环境中。堵塞器携带的电子压力计分别记录下层压力恢复情况。压力恢复稳定后，首先下电子压力计测取上层地层静压。然后用钢丝从上至下依次将堵塞器捞出，回放电子压力计中的数据读取下面两个层的压力数据。
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定 图I是本发明实施例的多层测静压管柱的结构示意 图2是本发明实施例的测量压力工具串的结构示意 图3是MX型坐落接头的结构示意图。图中1、伸缩管；2、反循环开关；3、安全接头；4、第一个水力锚；5、Y341封隔器；
6、第三压裂层；7、第一个滑套开关；8、二级坐落接头；9、第二个水力锚；10、Y241封隔器；11、第二压裂层；12、第二个滑套开关；13、一级坐落接头；14、Y521封隔器；15、球座；16、第一压裂层；17、钢丝；18、加重杆；19、震击器；20、万向节；21、堵塞器；22、电子压力计。
具体实施例方式实施例I
多层测静压装置，它是由多层测静压管柱，测量压力工具串组成，它们相互之间没有连接关系，如图I所示，所述的多层测静压管柱是由伸缩管I、反循环开关2、安全接头3、第一个水力锚4、Y341封隔器5、第一个滑套开关7、二级坐落接头8、第二个水力锚9、Y241封隔器10、第二个滑套开关12、一级坐落接头13、Y521封隔器14、球座15自上而下依次顺序螺纹连接而成；图2所示，所述的测量压力工具串是由一端带有绳帽的钢丝17、加重杆18、震击器19、万向节20、堵塞器21、电子压力计22自上而下顺序螺纹连接而成。实施例2
多层测静压装置的检测方法至少包括如下步骤· 步骤I.下分层压裂管柱时，根据设计位置连接相应尺寸多层测静压管柱(见图I);即将伸缩管I、反循环开关2、安全接头3、第一个水力锚4、Y341封隔器5、第一个滑套开关7、二级坐落接头8、第二个水力锚9、Y241封隔器10、第二个滑套开关12、一级坐落接头13、Y521封隔器14、球座15自上而下依次顺序螺纹连接形成多层测静压管柱。步骤2.分层压裂后，开井放喷，排出压裂时进入地层中的压裂液。步骤3.排液结束后，关闭井口油套闸阀，此时，Y521封隔器14和Y241封隔器10保持坐封；
步骤4.连接防喷管，打开井口油套闸阀；
步骤5.钢丝作业
(I)准备测量压力工具串(见图2);即将一端带有绳帽的钢丝17、加重杆18、震击器19、万向节20、堵塞器21、电子压力计22自上而下顺序螺纹连接形成测量压力工具串，其中加重杆18的一端是通过绳帽与钢丝17螺纹连接的，绳帽是固定连接在钢丝17的一端。(2)将上一步骤准备的测量压力工具串下放至一级坐落接头13处，地面向下震击脱手，上提起测量压力工具串中的钢丝17，取出加重杆18、震击器19、万向节20，使堵塞器21、电子压力计22留放至一级坐落接头13上；下插管下击脱手，将第一压裂层16完全封隔;
(3)重新准备测量压力工具串；
(4)将上一步骤准备的测量压力工具串下放至二级坐落接头8处，地面向下震击脱手，上提起测量压力工具串中的钢丝17，取出加重杆18、震击器19、万向节20，使堵塞器21、电子压力计22留放至一级坐落接头13上；下插管下击脱手，将第二压裂层11完全封隔；
步骤6.关闭井口油套闸阀，拆掉防喷管。步骤7.观察井口油套压力恢复稳定后，连接防喷管，打开井口油套闸阀，下电子压力计22测量第三压裂层6的压力梯度及中部压力；其中，稳定的标准为72小时内井口油套压上升不超过0.02MPa;压力梯度是沿流体流动方向，单位路程长度上的压力变化。可用增量形式A P/A L或微分形式dP/dL表示，式中P为压力丄为距离。在这里是从地面算起，地层垂直深度每增加单位深度时压力的增量。步骤8.钢丝下插管及堵塞器打捞工具打捞二级坐落接头8上的堵塞器21及电子压力计22，回放电子压力计22中的数据读取第二压裂层11的压力；步骤9.钢丝下插管及堵塞器打捞工具打捞一级坐落接头13上的堵塞器21及电子压力计22，回放电子压力计22中的数据读取第一压裂层16的压力。所述的堵塞器21是一种油管内堵塞工具，对其所处位置以下油管内实现全封闭，达到分层测试的目的；
所述的电子压力计22为存储式电子压力计，存储式电子压力计下井前要进行编程，步长为每I分钟取I个点，连续编程时间20天以上。如图3所示，所述的二级坐落接头8和一级坐落接头13均为MX型坐落接头。实施例3
2011 年 12 月对 YTl 井 KL 组4040. 0-4045. 0m、4083. 0-4085. 0m、4123. 0-4125. Om 三段酸化排液结束后，进行了分层测压作业。
施工步骤
(1)下分层压裂管柱时，根据设计位置连接相应尺寸多层测静压管柱；
(2)对4040. 0-4045. 0m、4083. 0-4085. 0m、4123. 0-4125. Om 三段进行分层酸化后合层排液；
(3)排液结束后，关闭井口油套闸阀；
(4)连接防喷管；打开油套闸阀；
(5)连接测量压力工具串(见图2)，测量压力工具串下放至4124m遇阻(一级坐落接头13处)，地面向下震击脱手，上提起测量压力工具串中的钢丝17，取出加重杆18、震击器19、万向节20，检查堵塞器成功脱手，使堵塞器21、电子压力计22留放至一级坐落接头13上；下插管下击脱手，将成功封堵克里摩里组4123. 0-4125. Om完全封隔；
(6)重新准备测量压力工具串；
(7 )将上一步骤准备的测量压力工具串下放至4084m遇阻(二级坐落接头8处)，地面向下震击脱手，上提起测量压力工具串中的钢丝17，取出加重杆18、震击器19、万向节20，检查堵塞器成功脱手，使堵塞器21、电子压力计22留放至二级坐落接头8上；下插管下击脱手，将成功封堵克里摩里组4083. 0-4085. Om完全封隔；
(8)关闭井口油套闸阀，拆掉防喷管，井口油压由0上升到12.4MPa，套压由
3.7MPa上升到12. 5MPa，压力恢复稳定；
(9)安装防喷管，打开井口油套闸阀。用钢丝下电子压力计至4042m，测4040. 0-4045. Om段地层静压，起出电子压力计回放数据，得到该层的静压为16. 5MPa ；
(10)钢丝下插管及堵塞器打捞工具打捞二级坐落接头8上的堵塞器21及电子压力计22，4084m遇阻，上提检查，捞获二级坐落接头8上的堵塞器21及电子压力计22，回放电子压力计中的数据，读取4083. 0-4085. Om段的地层静压为17. 2MPa。( 11)钢丝下插管及堵塞器打捞工具打捞一级坐落接头13上的堵塞器21及电子压力计22，4124m遇阻，上提检查，捞获一级坐落接头13上的堵塞器21及电子压力计22，回放电子压力计中的数据，读取4123. 0-4125. Om段的地层静压为18. 8MPa。所述的电子压力计22为存储式电子压力计，存储式电子压力计下井前要进行编程，步长为每I分钟取I个点，连续编程时间20天以上。应用该本发明的技术共完成5 口井静压测试，成功率达到100%。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙 述。
权利要求
1.多层测静压装置，其特征是它是由多层测静压管柱，测量压力工具串组成，它们相互之间没有连接关系，所述的多层测静压管柱是由伸缩管(I)、反循环开关(2)、安全接头(3)、第一个水力锚(4)、Y341封隔器(5)、第一个滑套开关(7)、二级坐落接头(8)、第二个水力锚(9)、Υ241封隔器(10)、第二个滑套开关(12)、一级坐落接头(13)、Υ521封隔器(14)、球座(15)自上而下依次顺序螺纹连接而成；所述的测量压力工具串是由一端带有绳帽的钢丝(17)、加重杆(18)、震击器(19)、万向节(20)、堵塞器(21)、电子压力计(22)自上而下顺序螺纹连接而成。
2.根据权利要求I所述的多层测静压装置，其特征是所述的多层测静压装置的检测方法至少包括如下步骤 步骤I.下分层压裂管柱时，根据设计位置连接相应尺寸多层测静压管柱； 步骤2.分层压裂后，合层排液； 步骤3.排液结束后，关闭井口油套闸阀，此时，Υ521封隔器(14)和Υ241封隔器(10)保持坐封； 步骤4.连接防喷管，打开井口油套闸阀； 步骤5.钢丝作业 (1)准备测量压力工具串； (2)将上一步骤准备的测量压力工具串下放至一级坐落接头(13)处，地面向下震击脱手，上提起测量压力工具串中的钢丝(17)，取出加重杆(18)、震击器(19)、万向节(20)，使堵塞器(21)、电子压力计(22)留放至一级坐落接头(13)上；下插管下击脱手，将第一压裂层(16)完全封隔； (3)重新准备测量压力工具串； (4)将上一步骤准备的测量压力工具串下放至二级坐落接头(8)处，地面向下震击脱手，上提起测量压力工具串中的钢丝(17)，取出加重杆(18)、震击器(19)、万向节(20)，使堵塞器(21)、电子压力计(22)留放至一级坐落接头(13)上；下插管下击脱手，将第二压裂层(11)完全封隔； 步骤6.关闭井口油套闸阀，拆掉防喷管； 步骤7.观察井口油套压力恢复稳定后，连接防喷管，打开井口油套闸阀，下电子压力计(22)测量第三压裂层(6)的压力梯度及中部压力；其中，稳定的标准为72小时内井口油套压上升不超过O. 02MPa ； 步骤8.钢丝下插管及堵塞器打捞工具打捞二级坐落接头(8 )上的堵塞器(21)及电子压力计(22)，回放电子压力计(22)中的数据读取第二压裂层(11)的压力； 步骤9.钢丝下插管及堵塞器打捞工具打捞一级坐落接头(13)上的堵塞器(21)及电子压力计(22)，回放电子压力计(22)中的数据读取第一压裂层(16)的压力。
3.根据权利要求I或2所述的多层测静压装置，其特征是所述的电子压力计(22)为存储式电子压力计，存储式电子压力计下井前要进行编程，步长为每I分钟取I个点，连续编程时间20天以上。
4.根据权利要求I或2所述的多层测静压装置，其特征是所述的二级坐落接头(8)和一级坐落接头(13)均为MX型坐落接头。
全文摘要
本发明涉及一种多层测静压装置及其测量方法。该多层测静压装置是由多层测静压管柱，测量压力工具串组成，它们相互之间没有连接关系，多层测静压管柱是由伸缩管、反循环开关、安全接头、第一个水力锚、Y341封隔器、第一个滑套开关、二级坐落接头、第二个水力锚、Y241封隔器、第二个滑套开关、一级坐落接头、Y521封隔器、球座自上而下依次顺序螺纹连接而成；测量压力工具串是由一端带有绳帽的钢丝、加重杆、震击器、万向节、堵塞器、电子压力计自上而下顺序螺纹连接而成。在施工时，将测量压力工具串中的堵塞器和电子压力计坐落在接头上，压裂层完全封隔后测量压裂层的压力，打捞出来堵塞器和电子压力计，回放电子压力计中的数据读取相应层的压力。它能够可靠的获取单层地层静压资料。
文档编号E21B47/06GK102787840SQ201210323390
公开日2012年11月21日 申请日期2012年9月5日 优先权日2012年9月5日
发明者孙虎, 孙贺东, 张冕, 李艳春, 杨燕, 田玉琛, 袁冬蕊, 郝兰香, 陈磊 申请人:中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司