一种裂隙地层闭合压力确定系统的制作方法

本实用新型涉及石油和天然气钻完井技术领域，特别涉及的是一种裂隙地层闭合压力确定系统。

背景技术：

为了分析储层流体的特性，通常用地层测试工具采集地层流体。对于页岩等低渗透致密储层，只有在其中产生微裂缝后才能进行流体采集，以确定储层的地质特征，其中闭合压力是最要的参数。为了确定微裂缝储层的闭合压力，需要进行流体返排测试，压力测量曲线上的拐点有助于闭合压力的确定。流体返排测试过程中，应该以恒定或基本恒定的速率从储层提取流体进入测试工具，恒定速率通过储层和测试工具中储存流体的室之间的正向压差实现。常规地层测试工具使用的是活塞泵，在储层和测试工具中储存流体的室之间产生负压差，难以进行流体返排测试，另外，活塞泵的冲程可产生回压，不利于压力测试中对压力曲线中拐点的清楚识别。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供裂隙地层闭合压力确定系统，应用该系统可在储层中产生微裂缝后进行流体返排测试，并可利用流体返排过程中测得的压力曲线中的拐点可清楚的识别确定闭合压力，克服了以往技术的不足。

本实用新型为解决上述技术问题通过以下技术方案实现的：一种裂隙地层闭合压力确定系统，包括位于井眼中的地层测试工具和地面控制器，地层测试工具包括：隔离装置、供电设备、流体接收装置和控制器，隔离装置是跨式双封隔器，供电设备包括由马达驱动的可为隔离井段供应流体的泵，流体接收装置可接收来自隔离井段的流体，控制器和地面控制装置可对储层压力的变化进行监测，并识别流体返排过程中压力曲线中的拐点，进而确定闭合压力。所述的地层测试工具包括压力传感器，可接收隔离井段内的压力信号；所述的泵可从井眼内向隔离井段供应流体，从而在储层中产生裂缝，地层测试工具中包含的流量调节装置可调节从泵进入到隔离井段的流体的流量；所述的流体接收装置包括一个恒定或基本恒定的流量调节装置，能够调节流入到流体接收装置中的流体的流量；所述的流体接收装置包括带有活塞的集合室，将集合室分为两部分，第一部分接收来自隔离井段的流体，第二部分储存有油；所述的恒定或基本恒定的流量调节装置关闭时可防止流体从隔离井段进入集合室，开启时可允许流体从隔离井段流入到集合室；所述的流体接收装置包括一个施力装置，当流体从隔离井段进入到集合室的第一部分时，可向集合室中第二部分的油施力；所述的流体接收装置包含的流量调节装置可调节流体从隔离井段流入到集合室第一部分的流体的流量；所述的控制器按照程序执行地层测试工具的一项或多项作业，处理来自地层测试工具中各个传感器的信号，地面控制装置执行相同的功能，控制器和地面控制系统之间能进行双向通讯，可单独或共同完成作业指令。

本实用新型的优点是在储层中产生微裂缝后，可进行流体返排测试，并可利用流体返排过程中测得的压力曲线中的拐点可清楚的识别确定闭合压力。

附图说明

图1是本实用新型横截面示意图。

图2是图1中地层测试工具中的隔离装置坐封封隔器隔离井眼的示意图。

图3是图2中的地层测试工具在储层中产生微裂缝的示意图。

图4是图3中的地层测试工具进行流体返排过程中的示意图。

图中：1井眼，2地层测试工具，3地面控制装置，4传送构件，5隔离装置，6供电设备，7流体接收装置，8控制器，9封隔器，10封隔器，11流量调节装置，12流量调节装置， 13泵，14马达，15管线，16入口，17空间，18流量调节装置，19压力传感器，20 1#室， 21 2#室，22 1#活塞，23 1#室第一部分，24 1#室第二部分，25流量调节装置，26 2#活塞，27 2#室第一部分，28 2#室第二部分，29流量调节装置，30电路，31微处理器，32数据存储装置，33程序，34电路，35处理器，36数据存储装置，37程序，38储层井段，39微裂缝

具体实施方式

下面结合附图1-4对本实用新型的技术方案进行详细说明：

一种裂隙地层闭合压力确定系统，包括位于井眼1中的地层测试工具2和地面控制装置 3，井眼1为裸眼，任意深度的流体静压力大于地层的孔隙压力，地层测试工具2由传送构件 4如钢缆、连续管或钻杆输送至井下，包括：隔离装置5、供电设备6、流体接收装置7和控制器8，隔离装置5是跨式双封隔器，包括一对间隔一定距离的封隔器9和10，封隔器9和 10中分别设置有流量调节装置11和12，正常情况下，封隔器9和10处于收缩状态，外径小于井眼1直径，供电设备6包括泵13和马达14，泵13由马达14驱动，与管线15连接，通过管线15上的入口16与井眼1中的流体连通，管线15还通过流量调节装置11和12分别与流体接收装置7、封隔器9和10相连，流量调节装置11和12可以是任何可控制流体流动的装置，包括但不局限于阀和连接器，封隔器9和10之间的空间17中布置有与管线15连接的流量调节装置18和压力传感器19，流量调节装置18可以控制从泵13进入到空间17的流体的流动，压力传感器19可以测量空间17内的流体压力和空间附近的地层压力，流体接收装置7包括1#室20和2#室21，1#室20中布置有1#活塞22，将1#室20分为第一部分23和第二部分24，第一部分23用来接收一种流体，第二部分24充满了油，在闲置模式下，1#活塞 22处于最上面的位置，第一部分23是空的，封隔器10和流体接收装置7之间的管线15上布置有流量调节装置25，可以控制进入1#室20第一部分23的流体的流动，2#室21中布置有2#活塞26，将2#室21分为第一部分27和第二部分28，第二部分28充满了氮气，1#室 20和2#室21之间布置有流量调节装置29，流量调节装置29与管线15和1#室20第一部分 23流体连通，可以控制进入1#室20第一部分23的流体的流动，流量调节装置29可以是流入控制阀，能够以恒定或基本恒定的速度控制流体的流动而不管流体压力的大小，任何合适的装置都可以控制油以恒定或基本恒定的流速进入1#室20第一部分23，包括但不局限于恒定流速阀或电子控制流量调节装置，控制器8包括电路30、微处理器31、数据存储装置32 和程序33，电路30可处理来自地层测试工具2中各种传感器的信号，程序33存储在数据存储装置32中，包含处理器31的指令，地面控制装置3是一个计算机装置，包括电路34、处理器35、数据存储装置36和程序37，电路34可处理发送至地层测试工具2中的各种信号，程序37包含处理器35的指令。控制器8可以按照程序执行地层测试工具2的一项或多项作业，处理来自工具2中包括压力传感器19在内的各种传感器的信号，地面控制装置3也可以执行相同的功能，控制器8和地面控制装置3之间能进行双向通讯，可单独或共同控制某种功能。

为了启动隔离装置5对储层井段38实行隔离，开启流量调节装置11和12，关闭流量调节装置18和29，启动泵13，从井眼1中抽取的流体从入口16进入管线15，并通过流量调节装置11和12分别为封隔器9和10供应流体，在流体压力的作用下，封隔器9和10径向膨胀压迫井壁，关闭流量调节装置11和12，并停泵13，坐封封隔器9和10实现对储层井段 38的隔离。流量调节装置11和12及泵13的开启和关闭是通过控制器8实现的。

为了在被隔离的储层井段38中产生微裂缝39，流量调节装置11、12和25保持关闭， 18保持开启，使被隔离的储层井段38通过管线15与井眼1流体流通，启动泵13，从井眼1 中抽取的流体从入口16进入管线15，并通过流量调节装置18向被隔离的储层井段38供应流体，较高的流体压力足以在被隔离的储层井段39中产生微裂缝39。微裂缝39开启的过程中，压力传感器19测量了压力变化。

微裂缝39产生后，为了确定闭合压力，停泵13，流量调节装置11和12保持关闭，25 和29保持开启，使被隔离的储层井段38及微裂缝39与流体接收装置7的1#室20第一部分 23流体流通，流体接收装置7的1#室20第一部分23中的压力是其中的原始压力(即大气压)和2#室21第二部分28中流体施加的压力的总和，始终低于被隔离的储层井段中的压力，因此，被隔离的储层井段38中的流体进入到流体接收装置7的1#室20第一部分23中，流速由流量调节装置29控制保持恒定或基本恒定，流入到流体接收装置7的1#室20第一部分 23中的流体引起1#活塞22移动，推动1#室20第二部分24中的油通过流量调节装置29流入到2#室21第一部分27，继而推动2#室21中的2#活塞26压缩2#室21第二部分28中的氮气。当被隔离的储层井段38中的流体流向流体接收装置7的时候，微裂缝39中的流体向被隔离的储层井段38中流动，使储层中的压力降低，这个过程称作返排。返排过程中，压力传感器19测量了压力变化。压力曲线中的拐点对应的压力即为闭合压力。控制器8和地面控制装置3可对储层压力的变化进行监测，并识别拐点，进而确定闭合压力。