CN105089640A - 井下压力温度连续监测系统及井下压力温度连续监测方法 - Google Patents

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彭杨
唐胡琼
何轶果
叶长青
陈家晓
陈骥
魏星
王学强
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Abstract

本发明提供了一种井下压力温度连续监测系统及井下压力温度连续监测方法,井下压力温度连续监测系统,包括井下压力温度测量存储装置和无线回读装置,其中井下压力温度测量存储装置包括测量单元、测量用存储单元、测量用电池和无线通讯单元,测量单元用于测量温度值与压力值;无线回读装置包括通讯天线、回读用存储单元和回读用电池,其中通讯天线与无线通讯单元进行通讯从而使得回读用存储单元记录测量用存储单元的数据。本发明通过将无线数据通信技术应用于气井井下并结合存储式监测装置,在不起出油管管柱和不使用电缆、不影响气井生产情况下,完成气井的连续监测,并通过无线回读装置将数据回读至地面,为作业措施和产能的预测提供了依据。

Description

井下压力温度连续监测系统及井下压力温度连续监测方法
技术领域
本发明涉及油气田井下监测技术领域,具体而言,涉及一种井下压力温度连续监测系统及井下压力温度连续监测方法。
背景技术
对气井井下压力温度进行监测,有助于掌握气井生产动态,为优化气井生产提供依据和支持。在对气井进行井下压力温度监测时,应尽量不影响气井的生产。
目前用于气井压力温度监测的监测技术主要有两种方法:一种方法是通过试井钢丝将存储式压力计下入井下进行监测,另一种方法为永置式压力温度监测技术。这两种技术在监测气井生产情况时均取得了较好的效果,但用于对气井的长期连续监测时由于自身工艺的特点则具有不同的局限性,具体表现在以下两方面:通过试井钢丝将存储式压力计下入井下进行监测的方法,测试完毕后,需要将存储式压力计从井下取出以读取数据,出于井控安全考虑,储存式压力计和试井钢丝不能长时间位于井筒中,因此只能在一定时间内测出气井的一组或几组压力、温度参数,当压力计不在井下时,就无法继续对压力和温度进行监测,不能反映出井下长期的压力、温度变化情况;永置式压力计虽然在完井时就将压力计置于井底,能够实现长期监测和实时显示,但需要配备电缆,通过电缆传输测量信号和提供工作电能,电缆不仅成本较高,入井施工过程较普通管柱入井要复杂,同时电缆配有相应的井口穿越系统,需要设计和加工相应的专用井口装置以及存在后期维护问题,进一步提高成本。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种井下压力温度连续监测系统及井下压力温度连续监测方法,以解决现有技术中的难以连续监测井下的压力及温度的问题。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种井下压力温度连续监测系统,包括井下压力温度测量存储装置和无线回读装置,其中井下压力温度测量存储装置包括测量单元、测量用存储单元、测量用电池和无线通讯单元,测量单元用于测量温度值与压力值;无线回读装置包括通讯天线、回读用存储单元和回读用电池,其中通讯天线与无线通讯单元进行通讯从而使得回读用存储单元记录测量用存储单元的数据。
进一步地,井下压力温度测量存储装置还包括用于与油管连接的油管扣。
进一步地,井下压力温度测量存储装置还包括定位台阶,无线回读装置还包括定位单元,定位单元定位在定位台阶处以使无线回读装置处于通讯位置。
进一步地,无线回读装置还开设有用于供气体通过的通道。
进一步地,无线回读装置还包括用于保持无线回读装置的稳定的加重单元。
进一步地,井下压力温度测量存储装置还包括定位台阶,无线回读装置还包括定位单元,定位单元定位在定位台阶处以使无线回读装置处于通讯位置;回读用电池和/或回读用存储单元设置在定位单元与加重单元之间。
进一步地,通讯天线位于加重单元的下方。
进一步地,无线回读装置呈杆状结构。
进一步地,井下压力温度测量存储装置中的测量单元和测量用存储单元为存储式压力计。
根据本发明的另一方面,还提供了一种井下压力温度连续监测方法,包括:提供上述的井下压力温度连续监测系统;将井下压力温度连续监测系统的井下压力温度检测存储装置设置在待监测的管道处;向管道内放入井下压力温度连续监测系统的无线回读装置,并使其到达井下压力温度检测存储装置的位置处;通过无线通讯实现井下压力温度检测存储装置与无线回读装置的数据交换,使无线回读装置的回读用存储单元存入井下压力温度检测存储装置的测量用存储装置中的数据;收回无线回读装置并读取回读用存储单元中的数据,以获知井下的压力与温度数据。
与现有技术相比,本发明通过将无线数据通信技术应用于气井井下并结合存储式监测装置,使新监测系统能长期工作于气井中,在不起出油管管柱和不使用电缆、不影响气井生产情况下,完成气井的连续监测,并通过无线回读装置将温度压力数据回读至地面,为作业措施和产能的预测提供了依据。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1示出了本发明的井下压力温度连续监测系统组装结构示意图;
图2示出了本发明的井下压力温度连续监测系统的井下压力温度测量存储装置的结构示意图;以及
图3为本发明示的井下压力温度连续监测系统的无线回读装置的结构示意图。
其中,上述附图包括以下附图标记:
10、钢丝;20、油管;30、井下压力温度测量存储装置;40、无线回读装置;31、定位台阶;32、测量用存储单元;33、测量用电池;34、测量单元;35、无线通讯单元;41、定位单元;42、回读用存储单元;43、回读用电池;44、加重单元;45、通信天线。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为了克服现有技术的不足,本发明提供一种井下压力温度连续监测装置。
本发明提供了一种在不使用电缆和不起出油管管柱、不影响气井生产条件下,实现对气井井下的压力、温度进行连续监测的系统。
一种井下压力温度连续监测装置包括井下压力温度测量存储装置和无线回读装置,其中,所述井下压力温度测量存储装置被设计为一油管短节,包括测量单元、存储单元、电池和无线通讯单元,所述井下压力温度测量存储装置通过自身油管扣与油管连接,并下入至井筒内的预定位置,测量单元和存储单元分别用于测量和存储温度压力值,电池用于供电,无线通讯单元通过无线射频技术与所述无线回读装置进行通讯以传输数据;所述无线回读装置包括:通讯天线、存储单元和电池,所述无线回读装置可从油管中下入至所述井下压力温度测量存储装置处,通过通讯天线与所述井下压力温度测量存储装置的无线通讯单元进行通讯,所述存储单元用于存储从所述井下压力温度测量存储装置中读取得到的压力温度值。
根据本发明的井下压力温度连续监测系统的一个实施例,所述无线回读装置上可以设置有定位单元,所述无线回读装置通过所述定位单元坐放定位在所述井下压力温度测量存储装置的定位台阶处。
根据本发明的井下压力温度连续监测系统的一个实施例,所述无线回读装置还可包括供气体通过的通道。
根据本发明的井下压力温度连续监测系统的一个实施例,所述无线回读装置还可包括用于维持无线回读装置稳定的加重单元。
根据本发明的井下压力温度连续监测系统的一个实施例,所述无线回读装置可以为杆状结构。
根据本发明的井下压力温度连续监测系统的一个实施例,所述井下压力温度测量存储装置中的测量单元和存储单元可以为存储式压力计。
与现有技术相比,本发明通过将无线数据通信技术应用于气井井下并结合存储式监测装置,使新监测系统能长期工作于气井中,在不起出油管管柱和不使用电缆、不影响气井生产情况下,完成气井的连续监测,并通过无线回读装置将温度压力数据回读至地面,为作业措施和产能的预测提供了依据。
如图1、图2、图3所示出的实施例,一种井下压力温度连续监测装置,包括井下压力温度测量存储装置30和无线回读装置40,其中,井下压力温度测量存储装置30包括:井下压力温度测量存储装置的定位台阶31、井下压力温度测量存储装置的测量用存储单元32、井下压力温度测量存储装置的测量用电池33、井下压力温度测量存储装置的测量单元34、井下压力温度测量存储装置的无线通讯单元35。
该井下压力温度测量存储装置30通过设置在自身上的油管扣与油管20连接,并下入至井筒内的预定位置,测量单元34和测量用存储单元32分别用于测量和存储温度压力值,测量用电池33用于供电,可采用自带大容量电池以能够在气井中长期工作,无线通讯单元35通过无线射频技术与所述无线回读装置进行通讯以传输数据。
在本发明的一个示例性实施例中,采用存储式压力计作为井下压力温度测量存储装置中30的测量单元34和测量用存储单元32。
无线回读装置40包括:无线回读装置的定位单元41、无线回读装置的回读用存储单元42、无线回读装置的回读用电池43、无线回读装置的加重单元44、无线回读装置的通信天线45。
可以通过钢丝10将该无线回读装置40从油管20中下入至所述井下压力温度测量存储装置30处,通过通讯天线45与井下压力温度测量存储装置的无线通讯单元35进行通讯,回读用存储单元42用于存储从井下压力温度测量存储装置30中读取得到的压力温度数据。
在本发明的一个示例性实施例中,无线回读装置为杆状结构。
为了能够更加准确地将无线回读装置40下放就位,还可以在无线回读装置40上设置定位单元41,通过该定位单元41可以将无线回读装置40准确地定位坐放在井下压力温度测量存储装置30的定位台阶处31。
进一步地,为了能确保无线回读装置40在工作时不会对气井生产造成影响,并且降低气体流动对无线回读装置40的影响,在无线回读装置40工作时不需要关井,该无线回读装置还可以包括供气体通过的通道。
此外,为了确保气井在生产时,无线回读装置40依然可以维持稳定并进行正常通讯,可在无线回读装置40上设置加重单元44。
以下,将结合附图进一步对本发明的井下压力温度连续监测系统的操作使用作进一步阐释。
在将井下压力温度测量存储装置30下入井下之前,首先完成设备的自检和压力温度采样间隔的设置,然后将该井下压力温度测量存储装置30与油管20相连,然后下入至需要进行监测的预设位置,即下入深度可以根据实际生产需要进行调整。该井下压力温度测量存储装置30到达预设位置后开始工作,通过测量单元34对井下的压力温度进行测量,同时将测得的压力温度数据存储于测量用存储单元32中。
当需要获取井下压力温度数据时,根据井下压力温度测量存储装置30的所在深度,通过钢丝10将无线回读装置40从油管20中下入,通过该无线回读装置40上的定位单元41定位坐放在井下压力温度测量存储装置30的定位台阶处31;在预先设置的通信命令下,利用无线射频技术,无线数据回读装置40通过通讯天线45与井下压力温度测量存储装置30的无线通讯单元35进行通讯,无线数据回读装置40读取井下压力温度测量存储装置30中存储的压力温度数据,并将读取的数据存储至无线数据回读装置的回读用存储单元42中;待通信完毕后,收回钢丝10,将无线数据回读装置40提回至地面;在地面上进行数据回放,从而获知井下的压力温度监测数据。另外,在井下数据通讯的同时,可以依据需要对井下压力温度测量存储装置30的记录间隔做出调整并将之前的存储数据进行清除。
可以看出,本发明的井下压力温度连续监测系统解决了现有技术中的通过钢丝将存储式压力计下入井下进行监测方法中需要将钢丝一直悬挂于井口的问题,降低了试井时的安全风险;另外由于不依靠电缆提供监测电源,因此不需要配备电缆和相应的专用井口,降低了监测成本。
此外,本发明的井下压力温度连续监测系统可以适用于气井和油井等多种井下检测,适用性强。
综上所述,本发明通过将无线数据通信技术应用于井下并结合存储式监测装置,使新监测系统能长期工作于气井中,在不动管柱和不使用电缆情况下,完成气井的连续监测,并通过无线回读装置将温度压力数据回读至地面,为作业措施和产能的预测提供了依据。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种井下压力温度连续监测系统,其特征在于,包括井下压力温度测量存储装置(30)和无线回读装置(40),其中
所述井下压力温度测量存储装置(30)包括测量单元(34)、测量用存储单元(32)、测量用电池(33)和无线通讯单元(35),所述测量单元(34)用于测量温度值与压力值;
所述无线回读装置(40)包括通讯天线(45)、回读用存储单元(42)和回读用电池(43),其中通讯天线(45)与所述无线通讯单元(35)进行通讯从而使得所述回读用存储单元(42)记录所述测量用存储单元(32)的数据。
2.根据权利要求1所述的井下压力温度连续监测系统,其特征在于,所述井下压力温度测量存储装置(30)还包括用于与油管连接的油管扣。
3.根据权利要求1所述的井下压力温度连续监测系统,其特征在于,所述井下压力温度测量存储装置(30)还包括定位台阶(31),所述无线回读装置(40)还包括定位单元(41),所述定位单元(41)定位在所述定位台阶(31)处以使所述无线回读装置(40)处于通讯位置。
4.根据权利要求1所述的井下压力温度连续监测系统,其特征在于,所述无线回读装置(40)还开设有用于供气体通过的通道。
5.根据权利要求1所述的井下压力温度连续监测系统,其特征在于,所述无线回读装置(40)还包括用于保持所述无线回读装置(40)的稳定的加重单元(44)。
6.根据权利要求5所述的井下压力温度连续监测系统,其特征在于,所述井下压力温度测量存储装置(30)还包括定位台阶(31),所述无线回读装置(40)还包括定位单元(41),所述定位单元(41)定位在所述定位台阶(31)处以使所述无线回读装置(40)处于通讯位置;所述回读用电池(43)和/或所述回读用存储单元(42)设置在所述定位单元(41)与所述加重单元(44)之间。
7.根据权利要求5所述的井下压力温度连续监测系统,其特征在于,所述通讯天线(45)位于所述加重单元(44)的下方。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的井下压力温度连续监测系统,其特征在于,所述无线回读装置(40)呈杆状结构。
9.根据权利要求1所述的井下压力温度连续监测系统,其特征在于,所述井下压力温度测量存储装置(30)中的测量单元(34)和测量用存储单元(32)为存储式压力计。
10.一种井下压力温度连续监测方法,其特征在于,包括:
提供权利要求1至9中任一项所述的井下压力温度连续监测系统;
将所述井下压力温度连续监测系统的井下压力温度检测存储装置(30)设置在待监测的管道处;
向所述管道内放入所述井下压力温度连续监测系统的无线回读装置(40),并使其到达所述井下压力温度检测存储装置(30)的位置处;
通过无线通讯实现所述井下压力温度检测存储装置(30)与所述无线回读装置(40)的数据交换,使所述无线回读装置(40)的回读用存储单元(42)存入所述井下压力温度检测存储装置(30)的测量用存储装置(30)中的数据;
收回所述无线回读装置(40)并读取所述回读用存储单元(42)中的数据,以获知井下的压力与温度数据。
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