5。其中，每个动态参 数测量短节5与控制与无线通讯模块7之间可采用有缆通讯方式来实现信号通讯。线缆可 沿由油管1和动态参数测量短节5的短节外壳13形成的管道延伸，以便连接无线通讯模块 7和每个动态参数测量短节5。
[0041] 除了能够进行油井的分层监测，在一个实施例中，节能采油系统的动态参数测量 短节5还可以包括电磁阀6,用于封堵相应的产层。在进一步的实施例中，除了使用地面监 控装置根据分层监控结果来控制产层的开启和关闭，传感器与测量模块10中的微处理器 也可以对比经过一段时间测量之后得到的含水率测量结果与预定值，当测量结果超过该预 定值时，微处理器会给出一个控制命令来启动电磁阀6工作，以关闭该层对应的动态参数 测量短节5的测试仓液体流出口 9,从而该层的产液无法通过测试仓液体流出口 9进入环空 液体流动通道12,进而去往地面。这样，由传感器与测量模块10以及电磁阀6实现了产层 采出的反馈闭环控制。也就是说，当连续一段时间测量后得到的含水率结果高于预定值，则 关闭该层，从而使得含水率过高的油层与环空液体流动输出通道12完全隔离，从而避免了 大量的水参与采油过程的无用循环，在节约能源的同时也节省了时间。
[0042] 在一个实施例中，当每一产层对应的动态参数测量短节5能够自动控制该产层的 开启与关闭时，控制与无线通讯模块7也可以用于地面人工辅助控制井下电磁阀6的动作， 以消除安全隐患。
[0043] 下面结合具体实验来验证本发明提供的节能采油系统的有效性，实验背景如下： [0044] 某油田某区块属于正旋回沉积地层，目前已进入高含水后期，经过长期注水与注 聚合物开发，油藏储层孔隙结构发生变化，形成了许多底部大孔道结构，厚层孔隙大的底部 储层内驱油效不好，而顶部又不清楚情况。A1和A2是该区块的两口产出井，S1、S2和P1是 位于870米以下的产层，都属于正旋回沉积，两口井相距430米左右。
[0045] 实验对比了采用常规阻抗式环空测井与本发明提供的节能采油系统分别对A1和 A2进行测量与控制的效果。在本实验中，用5级Y111-114压缩式封隔器配合动态参数测量 短节5来组成节能采油系统。首先根据油井中每个产层的深度，利用油管1和5级Y 111 -114 压缩式封隔器把多个动态参数测量短节5先在地面串接起来，并且在其顶部装上控制与无 线通讯模块7和丢手15组成节能采油系统。接着，用作业车将在地面组装好的节能采油系 统放到井下，经过常规的地面打压坐封后，由地面无线通讯控制系统（例如，通过控制与无 线通讯模块7)启动该系统工作。该节能采油系统会根据事先在地面设置的采样密度、流量 和含水率预定值等要求来自动监测与控制井下产层的采油过程，通过电磁阀6和传感器与 测量模块10构成的反馈闭环控制自行决定开启或关闭对应的产层，实现油井的分层监测 与节能采油。
[0046] 表1给出了采用常规方法（简称常规）和采用本发明提供的节能采油系统（简称 本发明）得到的平均每日产液量和原油产量。如表1所示，在使用本发明提供的系统时，两 口井在产液量降低了 36% - 41%的情况下，几乎没有影响到产油量。也就是说，相对常规 方法而言，减少了近40%左右的液体无用循环，相当于节约了近40%的能源消耗。由此可 见，本发明提供的系统在采油时节能显著，具有很好的实用性。
[0047]表1
[0048]
[0049]
[0050] 表2和表3分别给出了使用常规缆式环空找水测井对两口井的监测结果。从表2 中可以看出,A1井实际原油产量的误差为63%。从表3中可以看出，A2井实际原油产量的 误差更高，达到了 171%。这些测量结果表明，采用常规测量方法导致测量的原油产量与实 际产量误差太大，其无法指导实际生产。
[0051]表 2
[0052]
[0053] 表 3
[0054]
[0055] 应该注意到并理解，在不脱离后附的权利要求所要求的本发明的精神和范围的情 况下，能够对上述详细描述的本发明做出各种修改和改进。因此，要求保护的技术方案的范 围不受所给出的任何特定示范教导的限制。
[0056] 附图标记列表
[0057] 1-油管；
[0058] 2-套管；
[0059] 3-弹孔；
[0060] 4-封隔器；
[0061] 5-动态参数测量短节；
[0062] 6-电磁阀；
[0063] 7-控制与无线通讯模块；
[0064] 8-液体流入孔；
[0065] 9-测试仓液体流出孔；
[0066] 10-传感器与测量模块；
[0067] 11-外环空间；
[0068] 12-液体流动通道；
[0069] 13-短节外壳；
[0070] 14-流体导入管；
[0071] 15-丢手；
[0072] 16-测试仓；
[0073] 17-测试仓液体入口；
[0074] 18-支撑元件；
[0075] 19-含水率传感器；
[0076] 20-传感器阵列。
【主权项】
1. 一种动态参数测量短节（5),包括： 短节外壳（13)，其两端开口； 测试仓（16)，其为封闭式仓且通过支撑元件（18)固定于短节外壳（13)内，包括测试仓 液体入口（17)、测试仓液体出口（9)和传感器与测量模块（10);以及 环空液体流动通道（12)，位于短节外壳（13)与测试仓（16)之间； 其中，一个产层的产液通过所述测试仓液体入口（17)流入所述测试仓（16)，经过所述 传感器与测量模块（10)、通过所述测试仓液体出口（9)流入所述环空液体流动通道（12)， 并且通过开口流出所述动态参数测量短节（5); 其中，所述传感器与测量模块（10)用于采集产层的产液的参数。2. 根据权利要求1所述的动态参数测量短节（5)，其中，所述动态参数测量短节（5)的 短节外壳（13)上具有液体流入孔（8)，所述液体流入孔（8)与测试仓液体入口（17)之间连 接有液体导入管（14)，其中产液从短节外壳（13)的外部通过该液体流入孔（8)和液体导入 管（14)流入所述测试仓（16)。3. 根据权利要求1所述的动态参数测量短节（5)，其中，所述传感器与测量模块（10) 还用于根据一段时间内对一个产层采集的参数，获得该产层的产油情况。4. 根据权利要求1-3中任何一个所述的动态参数测量短节（5)，其中，所述传感器与测 量模块（10)包括一个或多个传感器阵列（20)，所述传感器阵列（20)包括以阵列结构排列 的含水率传感器（19)，所述含水率传感器（19)用于采集经过传感器与测量模块（10)的液 体的含水率。5. 根据权利要求4所述的动态参数测量短节（5)，其中，所述传感器与测量模块（10) 还包括用于测量温度、压力或者流量的传感器。6. 根据权利要求4所述的动态参数测量短节（5)，其中，所述测试仓（16)还包括电磁 阀（6);其中，所述传感器与测量模块（10)还用于根据所述一个或多个传感器阵列（20)在 一段时间内采集得到的含水率测量结果控制所述电磁阀（6)打开或关闭所述测试仓液体 出口（9)。7. 根据权利要求6所述的动态参数测量短节（5)，其中，所述传感器与测量模块（10) 用于在产层的含水率测量结果超过预定值时控制所述电磁阀（6)关闭所述测试仓液体出 口（9)。8. -种节能采油系统，包括： 一个或多个油管（1); 一个或多个如权利要求1-7所述的动态参数测量短节（5);以及 封隔器（4)，用于分隔产层； 其中，所述一个或多个动态参数测量短节（5)用一个或多个油管（1)进行串接； 并且其中，通过由相邻的封隔器（4)、套管（2)、油管（1)的部分以及一个动态参数测量 短节（5)构成的外环空间（11)流入该动态参数测量短节（5)的液体来自同一产层。9. 根据权利要求8所述的节能采油系统，还包括： 控制与无线通讯模块（7)，用于向地面传输每个动态参数测量短节（5)监测到的对应 产层的产油情况。10. 根据权利要求9所述的节能采油系统，其中，所述控制与无线通讯模块（7)还用于 控制电磁阀（6)打开或封堵油井中的对应产层。11. 一种采用如权利要求8-10所述的节能采油系统的节能采油方法，包括： 步骤1)、对于油井的每个产层，通过该产层对应的动态参数测量短节（5)的传感器与 测量模块（10)采集该产层的产液的参数； 步骤2)、每个传感器与测量模块（10)根据在一段时间内采集得到的含水率测量结果 控制该动态参数测量短节（5)的电磁阀（6)打开或关闭测试仓液体出口（9)。12. 根据权利要求11所述的方法，其中步骤2)包括： 如果在一段时间内采集得到的含水率测量结果超过预定值，则传感器与测量模块（10) 控制动态参数测量短节（5)的电磁阀（6)关闭测试仓液体出口（9)。
【专利摘要】本发明提供了一种动态参数测量短节、节能采油系统及方法。该动态参数测量短节包括短节外壳、测试仓和环空液体流动通道。其中短节外壳两端开口；测试仓为封闭式仓且通过支撑元件固定于短节外壳内，包括测试仓液体入口、测试仓液体出口和传感器与测量模块；环空液体流动通道位于短节外壳与测试仓之间。产层的产液通过测试仓液体入口流入测试仓，经过传感器与测量模块、通过测试仓液体出口流入环空液体流动通道，并且通过开口流出该动态参数测量短节。传感器与测量模块用于采集产层的产液参数。本发明提高了油井监测结果的精度和可信度，并且实现了油井长期动态监测与智能封堵的功能，避免了能源浪费，达到了节能降耗的效果。
【IPC分类】E21B47/06, E21B47/07, E21B47/00, E21B43/14, E21B43/12
【公开号】CN105089613
【申请号】CN201410185460
【发明人】姚希维, 韩召财
【申请人】姚希维, 韩召财
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年5月5日