CN115405291A - 井下温度压力远程监测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及井下测量技术领域，是一种井下温度压力远程监测系统及方法，其包括电源模块、传感器模块、信号采集处理模块、通信模块和用户终端，其中，电源模块为整个系统提供工作电源，传感器模块用于检测井下温度和压力信息，信号采集处理模块用于获取传感器模块检测到的井下温度和压力信息并进行处理，通信模块用于将经过处理的井下温度和压力信息传输至用户终端，用户终端与通信模块实施数据交互，对井下温度和压力进行远程监测。本发明可用于长期测量井段内的温度和压力，为油注汽井的合理开采提供可靠的依据，能够有效降低电子设备的损坏情况的发生，提高设备的使用寿命，节省设备的维修成本。
Description
技术领域
本发明涉及井下测量技术领域，是一种井下温度压力远程监测系统及方法。
背景技术
我国的井下工程技术经过日益发展，逐渐强大，同时也衍生出许多的检测类设备，其中油注汽井监测方面是一个重要的技术分类。
高温油注汽井的监测环境较为恶劣，现有的监测设备大多采用保温瓶绝缘法，利用绝热保温瓶作为防护用具，钢丝连接仪器下井测试，电路系统放在保温舱内，采集温度压力并存储，然后在地面下载回放测量数据的方式进行监测。该方式的缺点是保温瓶绝缘法不能长期在高温高压环境下监测，时间过长就会导致仪器损坏。
发明内容
本发明提供了一种井下温度压力远程监测系统及方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决监测装置长期在高温高压环境下工作会导致仪器损坏的问题。
本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种井下温度压力远程监测系统，包括：
电源模块，为整个系统提供工作电源；
传感器模块，用于检测井下温度和压力信息；
信号采集处理模块，用于获取传感器模块检测到的井下温度和压力信息并进行处理；
通信模块，用于将经过处理的井下温度和压力信息传输至用户终端；
用户终端，与通信模块实施数据交互，对井下温度和压力进行远程监测；
其中，传感器模块设置于井下，电源模块、信号采集处理模块、通信模块和用户终端均设置于井上。
下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：
上述传感器模块可包括有传感器总成和电缆组件，传感器总成设置有井温压力检测探头，井温压力检测探头的一端为自由端，另一端逐一设置有若干个井温检测短节部件；电缆组件包括有第一钢管电缆和第二钢管电缆，井温压力检测探头与井温检测短节部件通过第一钢管电缆连接，若干个井温检测短节部件之间通过第二钢管电缆连接。
上述井温压力检测探头的内部可设置有压力传感器和温度传感器，压力传感器和温度传感器设置在井温压力检测探头内部远离井温检测短节部件的一端，压力传感器和温度传感器均与信号采集处理模块电连接；压力传感器和温度传感器的检测端均可贯穿井温压力检测探头的外壳并延伸至外部。
上述井温检测短节部件内部可设置有井温传感器，井温传感器与信号采集处理模块电连接。
上述井温检测短节部件的内部两端分别可设有第二锁紧帽和第三锁紧帽，第二锁紧帽与第一钢管电缆远离第一锁紧帽的一端相连，第三锁紧帽与第二钢管电缆相连。
上述井温传感器的检测端可贯穿井温检测短节部件的外壳并延伸至外部。
还可设有钢吊绳，钢吊绳上穿设有井口密封组件，钢吊绳的末端与传感器总成固定连接。
上述通信模块的通讯方式可为2G/3G/4G移动网络中的其中至少一种。
上述用户终端可为手机、平板电脑或者工控机中的其中至少一种。
本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种井下温度压力远程监测方法，包括：传感器模块检测井下温度和压力信息，并将井下温度和压力信息传送给信号采集处理模块进行处理；信号采集处理模块通过通信模块将井下温度和压力信息传送给用户终端；用户终端接收来自通信模块的井下温度和压力信息，并对井下温度和压力的数值进行分析处理或者显示，对井下温度和压力进行远程监测。
本发明主要用于监测高温油注汽井，通过传感器模块对井下的高温环境进行压力和温度监测，可用于长期测量井段内的温度和压力，为油注汽井的合理开采提供可靠的依据。用户终端、信号采集处理模块、通信模块等电子电路类机构设置于井上的地面，能够有效降低电子设备的损坏情况的发生，提高设备的使用寿命，节省设备的维修成本。能够实时通过移动网络传输监测数据到用户终端，方便地对井下温度和压力信息进行实时远程监测。不仅可以精确地测量出井内的高温温度数据和压力数据，还能精确地测量出井内不同高度区域的高温温度数据，有利于实时有效信息的更新，提高监测的精确性。
附图说明
附图1为本发明的工作系统流程示意图。
附图2为本发明的井下监测时的示意图。
附图3为本发明的传感器模块的结构示意图。
附图中的编码分别为：1为井温压力检测探头，11为压力传感器，12为温度传感器，13为第一锁紧帽，2为第一钢管电缆，3为井温检测短节部件，31为井温传感器，32为第二锁紧帽，33为第三锁紧帽，4为第二钢管电缆，5为传感器总成，6为油注汽井区，7为井口密封组件，8为钢吊绳。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。
下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：
实施例1：如附图1所示，该井下温度压力远程监测系统包括电源模块、传感器模块、信号采集处理模块、通信模块和用户终端，其中，电源模块为整个系统提供工作电源，传感器模块用于检测井下温度和压力信息，信号采集处理模块用于获取传感器模块检测到的井下温度和压力信息并进行处理，通信模块用于将经过处理的井下温度和压力信息传输至用户终端，用户终端与通信模块实施数据交互，对井下温度和压力进行远程监测。
其中，电源模块可以是外接220V工作电源的ACDC电源模块，电源模块分别与信号采集处理模块和通信模块电性连接。传感器模块与信号采集处理模块电连接。信号采集处理模块和通信模块呈电性连接并实施数据交互，信号采集处理模块为采用485数据传输方式的地面采集箱设备，通信模块为安装于地面采集箱设备内部的联网式数据传输机设备。传感器模块设置于井下，电源模块、信号采集处理模块、通信模块和用户终端均设置于井上的地面，能够有效降低电子设备的损坏情况的发生，提高设备的使用寿命，节省设备的维修成本。通信模块可以是无线通信模块，比如GPRS-DTU无线通信模块。用户终端与通信模块相连，二者之间实施数据交互，对井下温度和压力进行远程监测。
其中，通信模块的通讯方式为2G/3G/4G移动网络中的其中至少一种，能够实时通过移动网络传输监测数据到用户终端。用户终端为手机、平板电脑或者工控机中的其中至少一种，可以方便地对井下温度和压力信息进行实时远程监测。
工作时，传感器模块检测井下温度和压力信息，并将井下温度和压力信息传送给信号采集处理模块进行处理。信号采集处理模块通过通信模块将井下温度和压力信息传送给用户终端，用户终端接收来自通信模块的井下温度和压力信息，并对井下温度和压力的数值进行分析处理或者显示，对井下温度和压力进行远程监测。
本发明实施例主要用于监测高温油注汽井，通过传感器模块对井下的高温环境进行压力和温度监测，可用于长期测量井段内的温度和压力，为油注汽井的合理开采提供可靠的依据。本发明实施例的用户终端、信号采集处理模块、通信模块等电子电路类机构设置于井上的地面，能够有效降低电子设备的损坏情况的发生，提高设备的使用寿命，节省设备的维修成本。
实施例2：如附图1、2、3所示，该井下温度压力远程监测系统的传感器模块包括有传感器总成5和电缆组件，传感器总成5设置有井温压力检测探头1，井温压力检测探头1的一端为自由端，另一端逐一设置有若干个井温检测短节部件3；电缆组件包括有第一钢管电缆2和第二钢管电缆4，井温压力检测探头1与最靠近的一个井温检测短节部件3通过第一钢管电缆2连接，且从最靠近井温压力检测探头1的一个井温检测短节部件3起的若干个井温检测短节部件3之间通过第二钢管电缆4连接。第一钢管电缆2和第二钢管电缆4均采用四芯钢管电缆，在第一钢管电缆2和第二钢管电缆4的设置路线中采用电缆卡子进行辅助固定。第一钢管电缆2和第二钢管电缆4呈电性连接，第二钢管电缆4与信号采集处理模块呈电性连接。
其中，井温压力检测探头1的内部设置有压力传感器11和温度传感器12，压力传感器11和温度传感器12设置在井温压力检测探头1内部远离井温检测短节部件3的一端。其中压力传感器11为高温压力传感器11，采用高温压力传感器11可使得探头的使用环境温度最大可到350℃。压力传感器11和温度传感器12均与信号采集处理模块电连接。井温压力检测探头1内部还设置有第一锁紧帽13，第一锁紧帽13用于连接第一钢管电缆2的一端并实施锁紧。压力传感器11和温度传感器12的检测端均贯穿井温压力检测探头1的外壳并延伸至外部，通过这样设置便于精确地测量出井内的高温温度数据和压力数据，有利于实时有效信息的更新。
其中，每个井温检测短节部件3内部设置有井温传感器31，井温传感器31与信号采集处理模块电连接。井温检测短节部件3的内部两端分别设有第二锁紧帽32和第三锁紧帽33，第二锁紧帽32与第一钢管电缆2远离第一锁紧帽13的一端相连，第三锁紧帽33与第二钢管电缆4相连。井温传感器31的检测端贯穿井温检测短节部件3的外壳并延伸至外部。这样便于精确地测量出井内不同高度区域的高温温度数据，有利于实时有效信息的更新。
使用时，首先做好准备工作，将各个设备搭建好，使用常规的吊装设备将传感器总成5和井口密封组件7通过钢吊绳8垂直放置到井内和井口处，直至井口密封组件7和井口嵌合。随后信号采集处理模块的地面采集箱设备开机，选择工作模式切换至485传输模式。在长期的监测过程中，压力传感器11、温度传感器12和井温传感器31会实时将监测到的井下压力和温度数据通过电缆组件传输给信号采集处理模块，并由通信模块进行传输发送，以2G/3G/4G的移动网络的无线连接方式传输到用户终端，从而实现长期的数据监测。
实施例3：如附图1、2、3所示，该井下温度压力远程监测系统还可设有钢吊绳8，钢吊绳8上穿设有井口密封组件7，钢吊绳8的末端与传感器总成5固定连接，钢吊绳8可以起到固定传感器总成5的作用。在将传感器总成5放置于油注汽井区6内的时候，信号采集处理模块以地面采集箱设备的结构形式位于井上地面的附近，与电缆组件构成电性连接来传输监测数据，电缆组件贯穿井口密封组件7延伸到外部。井口密封组件7可制成盘状物体用于卡配在井口处进行密封，可以提高监测的精确性。
实施例4：如附图1、2、3所示，一种井下温度压力远程监测方法，包括：传感器模块检测井下温度和压力信息，并将井下温度和压力信息传送给信号采集处理模块进行处理；信号采集处理模块通过通信模块将井下温度和压力信息传送给用户终端；用户终端接收来自通信模块的井下温度和压力信息，并对井下温度和压力的数值进行分析处理或者显示，对井下温度和压力进行远程监测。
该方法主要用于监测高温油注汽井，通过传感器模块对井下的高温环境进行压力和温度监测，可用于长期测量井段内的温度和压力，为油注汽井的合理开采提供可靠的依据，能够有效降低电子设备的损坏情况的发生，提高设备的使用寿命，节省设备的维修成本。
以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
Claims (10)
1.一种井下温度压力远程监测系统，其特征在于包括：
电源模块，为整个系统提供工作电源；
传感器模块，用于检测井下温度和压力信息；
信号采集处理模块，用于获取传感器模块检测到的井下温度和压力信息并进行处理；
通信模块，用于将经过处理的井下温度和压力信息传输至用户终端；
用户终端，与通信模块实施数据交互，对井下温度和压力进行远程监测；
其中，传感器模块设置于井下，电源模块、信号采集处理模块、通信模块和用户终端均设置于井上。
2.根据权利要求1所述的井下温度压力远程监测系统，其特征在于传感器模块包括有传感器总成和电缆组件，传感器总成设置有井温压力检测探头，井温压力检测探头的一端为自由端，另一端逐一设置有若干个井温检测短节部件；电缆组件包括有第一钢管电缆和第二钢管电缆，井温压力检测探头与井温检测短节部件通过第一钢管电缆连接，若干个井温检测短节部件之间通过第二钢管电缆连接。
3.根据权利要求2所述的井下温度压力远程监测系统，其特征在于井温压力检测探头的内部设置有压力传感器和温度传感器，压力传感器和温度传感器设置在井温压力检测探头内部远离井温检测短节部件的一端，压力传感器和温度传感器均与信号采集处理模块电连接；压力传感器和温度传感器的检测端均贯穿井温压力检测探头的外壳并延伸至外部。
4.根据权利要求2或3所述的井下温度压力远程监测系统，其特征在于井温检测短节部件内部设置有井温传感器，井温传感器与信号采集处理模块电连接。
5.根据权利要求2或3所述的井下温度压力远程监测系统，其特征在于井温检测短节部件的内部两端分别设有第二锁紧帽和第三锁紧帽，第二锁紧帽与第一钢管电缆远离第一锁紧帽的一端相连，第三锁紧帽与第二钢管电缆相连。
6.根据权利要求4所述的井下温度压力远程监测系统，其特征在于井温传感器的检测端贯穿井温检测短节部件的外壳并延伸至外部。
7.根据权利要求2或3或6所述的井下温度压力远程监测系统，其特征在于还设有钢吊绳，钢吊绳上穿设有井口密封组件，钢吊绳的末端与传感器总成固定连接。
8.根据权利要求1或2或3或6所述的井下温度压力远程监测系统，其特征在于通信模块的通讯方式为2G/3G/4G移动网络中的其中至少一种。
9.根据权利要求1或2或3或6所述的井下温度压力远程监测系统，其特征在于用户终端为手机、平板电脑或者工控机中的其中至少一种。
10.一种井下温度压力远程监测方法，其特征在于包括：传感器模块检测井下温度和压力信息，并将井下温度和压力信息传送给信号采集处理模块进行处理；信号采集处理模块通过通信模块将井下温度和压力信息传送给用户终端；用户终端接收来自通信模块的井下温度和压力信息，并对井下温度和压力的数值进行分析处理或者显示，对井下温度和压力进行远程监测。
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Cited By (1)
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Cited By (2)
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| CN117073767A (zh) * | 2023-10-13 | 2023-11-17 | 新疆智能港环保科技有限公司 | 一种用于油气水识别的长效示踪监测系统及其方法 |
| CN117073767B (zh) * | 2023-10-13 | 2024-02-09 | 新疆智能港环保科技有限公司 | 一种用于油气水识别的长效示踪监测系统及其方法 |
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