气液界面深度测试方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本申请涉及石油勘探技术领域，特别涉及一种气液界面深度测试方法及装置。
【背景技术】
[0002] -般地，将油井中套管与隔热管或套管与油管形成的空间作为油井的环形空间。 在石油开采的过程中，需要对油井环形空间内气体和液体的界面深度进行测试，以对该油 井的开采参数和开采方式进行调整。目前，主要利用回声法对油井环形空间内的气液界面 深度进行测试。其具体过程一般为:在油井的井口放置炸药和微音器。利用炸药爆炸的发声 作为声源，记录炸药爆炸的时间。由该声源发出的声波从油井的井口开始沿环形空间向下 传播，遇到环形空间内的气液分界面后产生反射波。该反射波沿环形空间向油井的井口方 向传播。利用微音器接收传播至井口的反射波，并记录首次接收到反射波的时间。通过计算 炸药爆炸与微音器接收到反射波的时间差值，确定环形空间内气液界面的深度。
[0003] 在实现本申请过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：
[0004] 利用回声法对油井环形空间内的气液界面深度进行测试的过程中，测试现场通常 具有较多的噪声干扰，但微音器的灵敏度通常不高，无法准确分辨出传播至井口的反射波， 造成记录的首次接收到的反射波时间不准确，从而使得最终确定的气液界面深度的准确性 不高。另外，炸药的爆炸具有危险性，上述的回声法通常无法满足操作安全的需要。
【发明内容】
[0005] 本申请实施例的目的是提供一种气液界面深度测试方法及装置，在满足操作安全 性的同时，提高气液界面深度测试结果的准确性。
[0006] 为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种气液界面深度测试方法及装置是这 样实现的：
[0007] -种气液界面深度测试方法，包括：
[0008] 获取油井环形空间的结构参数；
[0009] 获取第一气体的压力，所述第一气体为待注入所述油井环形空间的气体；
[0010] 获取第二气体的压力，所述第二气体为注入第一气体前所述油井环形空间内的气 体，所述第一气体的压力大于所述第二气体的压力；
[0011] 向所述油井环形空间内注入预设体积的第一气体；
[0012] 获取第三气体的压力，所述第三气体为注入预设体积的第一气体后，所述油井环 形空间内第一气体和第二气体混合后的气体；
[0013] 根据所述油井环形空间的结构参数、所述第一气体的压力、所述第二气体的压力、 所述预设体积和所述第三气体的压力，获取所述油井环形空间内气液界面的深度。
[0014] -种气液界面深度测试及装置，包括：
[0015] 第一获取模块，用于获取油井环形空间的结构参数；
[0016] 第二获取模块，用于获取第一气体的压力，所述第一气体为待注入所述油井环形 空间的气体；
[0017] 第三获取模块，用于获取第二气体的压力，所述第二气体为注入第一气体前所述 油井环形空间内的气体，所述第一气体的压力大于所述第二气体的压力；
[0018] 注入模块，用于向所述油井环形空间内注入预设体积的第一气体；
[0019] 第四获取模块，用于获取第三气体的压力，所述第三气体为注入预设体积的第一 气体后，所述油井环形空间内第一气体和第二气体混合后的气体；
[0020] 第五获取模块，用于根据所述油井环形空间的结构参数、所述第一气体的压力、所 述第二气体的压力、所述预设体积和所述第三气体的压力，获取所述油井环形空间内气液 界面的深度。
[0021] 由以上本申请实施例提供的技术方案可见，本申请实施例可以根据油井环形空间 的结构参数、第一气体的压力、第二气体的压力、预设体积和第三气体的压力，获取所述油 井环形空间内气液界面的深度。与现有技术相比，本申请实施例的方法不需要使用炸药爆 炸发出声波，并且不需要使用微音器接收传播至井口的反射波，从而可以在满足操作安全 性的同时，提高气液界面深度测试结果的准确性。
【附图说明】
[0022] 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提 下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023] 图1为本申请实施例气液界面深度测试方法的流程图；
[0024] 图2为本申请实施例气液界面深度测试方法的原理图；
[0025] 图3为本申请实施例气液界面深度测试装置的功能模块图。
【具体实施方式】
[0026] 为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实 施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施 例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通 技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护 的范围。
[0027] -般地，在油气井钻井完成后，为了防止井壁坍塌堵塞井口，可以对油气井进行固 井。固井的过程一般是将套管下入到油气井的井孔内，然后在套管与井壁之间浇筑水泥以 对套管和井壁之间的空间进行密封固定。最后在套管内下入油管。这样，可以将油井内套管 和油管形成的空间作为油井的环形空间。
[0028] 但对于开采稠油的油气井，为了实现隔热，通常还可以在套管内下入隔热管，并在 隔热管与套管形成的环形空间内填充介质，例如水或空气等，以减少热量的损失。隔热管通 常由内管和外管组成。在隔热管的内管和外管之间为绝热层，其内部可以为真空，或者可以 填充有绝热材料。这样，可以将油井内套管和隔热管形成的空间作为油井的环形空间。
[0029] -般地，油井环形空间的上部为气体，下部为液体。该液体可以为油或油水混合 物。环形空间内的气体和液体可以形成一分界面。本申请实施例的气液界面深度测试方法， 可以对油井环形空间内气液界面的深度进行测试。如图1所示，该方法包括：
[0030] S101:获取油井环形空间的结构参数。
[0031] 在一些实施方式中，可以将油井中隔热管和套管组成的空间作为油井的环形空 间。那么，所述油井环形空间的结构参数可以包括隔热管外壁的直径和套管内壁的直径。
[0032] 在另一些实施方式中，可以将油井中油管和套管组成的空间作为油井的环形空 间。那么，所述油井环形空间的结构参数可以包括油管外壁的直径和套管内壁的直径。
[0033] S102:获取第一气体的压力，所述第一气体为待注入所述油井环形空间的气体。 [0034]所述第一气体可以位于储存气体的装置内，例如可以为氮气等气体。所述储存气 体的装置可以为氮气瓶等。
[0035] S103:获取第二气体的压力，所述第二气体为注入第一气体前所述油井环形空间 内的气体，所述第一气体的压力大于所述第二气体的压力。
[0036]可以使用压力测量装置获取注入第一气体前油井环形空间内气体的压力。其中， 所述第一气体的压力大于所述第二气体的压力。这样，在后续的步骤S104中，可以向油井环 形空间内注入第一气体。
[0037] S104:向所述油井环形空间内注入预设体积的第一气体。
[0038] 具体地，可以使用储存气体的装置向油井环形空间内注入第一气体。在注入第一 气体的过程中，可以使用流量计计量注入环形空间内第一气体的体积。当注入环形空间内 第一气体的体积等于预设体积后，可以停止注入第一气体。
[0039] 需要说明的是，所述预设体积为在所述第一气体的压力状态下，注入油井环形空 间内的第一气体的体积。
[0040] S105:获取第三气体的压力，所述第三气体为注入预设体积的第一气体后，所述油 井环形空间内第一气体和第二气体混合后的气体。
[0041] 第一气体的压力大于第二气体的压力。因此，在向油井环形空间内注入第一气体 的过程中，环形空间内气体的压力会升高。在注入预设体积的第一气体后，可以使用压力测 量装置测量环形空间内第三气体的压力。
[0042] S106:根据所述油井环形空间的结构参数、所述第一气体的压力、所述第二气体的 压力、所述预设体积和所述第三气体的压力，获取所述油井环形空间内气液界面的深度。 [0043]可以根据所述第一气体的压力、所述第二气体的压力、所述预设体积和所述第三 气体的压力，获取油井环形空间内第三气体的体积。然后根据所述第三气体的体积，以及所 述油井环形空间的结构参数，获取所述油井环形空间内气液界面的深度。
[0044]具体地，可以将环形空间上部的气体视为理想气体。这样，基于气体状态方程，并 根据所述第一气体的压力、所述第二气体的压力、所述预设体积和所述第三气体的压力，可 以通过如下的公式(1)获取油井环形空间内第三气体的体积。
[0046]式（1)中，
[0047]化为油井环形空间内第三气体的体积；
[004