CN116771330A - 一种智能控制的气基示踪剂监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及天然气输送技术领域,尤其涉及一种智能控制的气基示踪剂监测系统,包括:存储单元、注入单元、输送管道、检测单元、中控单元。根据所述检测单元测得的示踪剂浓度确定天然气的输送是否符合标准,在判定不符合标准时根据各点位示踪剂的浓度确定不符合标准的原因,并根据判定的原因在将二次压裂时对应部件的运行参数调节至对应值;在判定符合预设标准时,将输送泵的功率调节至对应值。本发明的有益效果在于,通过设置中控单元以对检测结果进行分析,以调节输送泵的功率,从而提高了输送管内的天然气流速,从而提高了天然气的开采效率或进行二次压裂并改变混合液中的占比以更易对示踪剂进行识别,从而增加了监测系统的监测精度。
Description
技术领域
本发明涉及天然气输送技术领域,尤其涉及一种智能控制的气基示踪剂监测系统。
背景技术
中国专利公开号:201310476303.6公开了一种用于监测多级压裂返排液的示踪剂及监测方法,该示踪剂包括12种示踪元素分别和络合剂混合而成的12种示踪元素络合物水溶液,其中,所述的12种示踪元素包括镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱以及镥。该监测方法为采用该示踪剂进行多级压裂返排液监测的方法。本发明的示踪剂与压裂液配伍性好、地层中吸附量小、稳定性好、分析精度高、并且12种示踪元素之间互不干扰,能够实现对油田多级压裂过程中各层压裂返排液的监测。用于监测多级压裂返排液的监测方法包括以下步骤:将所述的用于监测多级压裂返排液的示踪剂分层段加入到实施多级压裂措施的油井中,每层段加入不同种类的一种示踪元素络合物水溶液,在压裂液返排过程中,定期对压裂返排液进行取样,对所取样品中的多种示踪元素络合物的含量进行检测,根据检测到的示踪元素络合物的含量,实现对多级压裂返排液的监测。由此可见,所述用于监测多级压裂返排液的示踪剂及监测方法存在以下问题:只能在压裂液返排过程中对示踪剂浓度进行监测,在开采过程中无法对示踪剂浓度进行检测,从而无法对天然气开采情况进行实时监测。
发明内容
为此,本发明提供一种智能控制的气基示踪剂监测系统,用以克服现有技术中在开采过程中无法对示踪剂浓度进行检测,从而无法对天然气开采情况进行实时监测的问题。
为实现上述目的,本发明提供一种智能控制的气基示踪剂监测系统。包括:
存储单元,包括用以存储示踪剂的示踪剂储罐和用以存储压裂液的压裂液储罐;
注入单元,其与所述存储单元相连,用以接收和混合示踪剂和压裂液并将混合后的混合液注入至钻孔内;
输送管道,其设置在所述钻孔出口处,用以接收和运输钻孔内输出的天然气,输送管道中设有一输送泵,用以调节输送管道内天然气的流速;
检测单元,其包括若干设置在所述输送管道内的检测点位,用以对输送管道内对应位置处的示踪剂的浓度和天然气流速进行检测;
中控单元,其分别与所述注入单元和所述检测单元相连,用以根据所述检测单元测得的各点位中示踪剂的浓度确定针对天然气的输送是否符合标准,中控单元在判定针对天然气的输送不符合标准时根据各点位示踪剂的浓度确定不符合标准的原因,并根据判定的原因在将二次压裂时对应部件的运行参数调节至对应值。
进一步地,所述中控单元在第一预设条件下控制所述检测单元对管道内示踪剂浓度进行检测以确定针对天然气的输送是否符合标准的判定方式,其中:
第一判定方式为所述中控单元初步判定针对天然气的输送符合标准,中控单元根据所述输送管道中天然气的流速确定是否启用所述输送泵以抽取所述钻孔中的天然气;所述第一判定方式满足所述示踪剂浓度大于所述中控单元中预设的一级预设浓度;
第二判定方式为所述中控单元初步判定针对天然气的输送不符合标准,中控单元计算所述输送管道中各点位测得的示踪剂浓度计算示踪剂浓度评价值并根据示踪剂浓度评价值确定针对天然气的输送不符合标准的原因;所述第二判定方式满足所述示踪剂浓度小于等于一级预设浓度且大于等于所述中控单元中预设的二级预设浓度,一级预设浓度大于二级预设浓度;
第三判定方式为所述中控单元判定针对天然气的输送不符合标准且所述钻孔内的天然气含量低于标准,中控单元控制所述输送管道停止天然气输送并发出二次压裂通知;所述第三判定方式满足所述示踪剂浓度小于所述中控单元中预设的二级预设浓度;
所述第一预设条件为所述注入单元完成对钻孔的压裂且所述输送管道对钻孔内的天然气进行采集。
进一步地,所述中控单元在所述第一判定方式下,根据天然气流速确定针对天然气输送泵功率的调节方式,其中:
第一功率调节方式为所述中控单元使用第一功率调节系数将所述输送泵功率调节至第一输送功率;所述第一流速调节方式满足所述天然气流速小于所述中控单元中预设的一级预设天然气流速;
第二功率调节方式为所述中控单元使用第二功率调节系数将所述输送泵功率调节至第二输送功率;所述第二流速调节方式满足述天然气流速大于等于所述一级预设天然气流速且小于等于所述中控单元中预设的二级预设天然气流速,二级预设天然气流速大于一级预设天然气流速;
第三功率调节方式为所述中控单元使用第三功率调节系数将所述输送泵功率调节至第三输送功率;所述第三流速调节方式满足所述大于所述二级预设天然气流速。
进一步地,所述中控单元在所述第二判定方式下计算所述示踪剂的浓度评价值R并根据R确定针对天然气的输送不符合标准的原因的原因判断方式,其中:
第一原因判断方式为所述中控单元判断针对天然气的输送不符合标准的原因为所述注入单元输出的混合液中示踪剂的占比低于预设标准,所述中控单元计算预设浓度评价值与所述浓度评价值的差值将所述一级预设浓度和所述二级预设浓度调节至对应值;所述第一原因判断方式满足所述浓度评价值小于所述中控单元中预设的预设浓度评价值;
第二原因判断方式为所述中控单元判断针对天然气的输送不符合标准的原因为所述钻孔内天然气含量低于标准,中控单元控制所述输送管道停止天然气输送并发出二次压裂通知;所述第二原因判断方式满足浓度评价值大于等于所述预设浓度评价值。
进一步地,设定所述示踪剂的浓度评价值其中,C为所述示踪剂的浓度,单位:mg/m3;α为浓度补偿系数;V为输送管道内天然气流速,单位m3/h。
进一步地,所述中控单元在所述第一判断方式下,将所述预设浓度评价值与浓度评价值的差值记为速率调节差值,中控单元计算速率调节差值确定针对所述一级预设浓度和所述二级预设浓度的调节方式,其中:
第一调节方式为所述中控单元使用第一调节系数将所述一级预设浓度和所述二级预设浓度调节为第一一级预设浓度和第一二级预设浓度;所述第一调节方式满足所述速率调节差值小于所述中控单元中预设的一级预设调节差值;
第二调节方式为所述中控单元使用第二调节系数将所述一级预设浓度和所述二级预设浓度调节为第二一级预设浓度和第二二级预设浓度;所述第二调节方式满足所述速率调节差值大于等于所述一级预设速率调节差值且小于等于所述中控单元中预设的二级预设速率调节差值,二级预设速率调节差值大于一级预设速率调节差值;
第三调节方式为所述中控单元使用第三调节系数将所述一级预设浓度和所述二级预设浓度调节为第三一级预设浓度和第三二级预设浓度;所述第三调节方式满足所述速率调节差值大于所述二级预设速率调节差值。
进一步地,所述中控单元在第二预设条件下,根据重新测得的所述输送管道内的示踪剂浓度确定针对天然气的输送是否符合标准的二次判定方式,其中:
第一二次判定方式为所述中控单元二次判定针对天然气的输送不符合标准,且判定针对天然气的输送不符合标准的原因为输送管路内天然气的流速大于标准,中控模块根据重新测得的示踪剂浓度和调节后的所述以及预设浓度将所述输送泵的运行功率调节至对应值;所述第一二次判定方式满足所述示踪剂浓度小于等于调节后的所述一级预设浓度且大于等于调节后的所述二级预设浓度;
第二二次判定方式为所述中控单元判定监测数据异常原因为所述天然气流速小于预设标准,中控单元控制所述输送管道停止天然气输送并发出二次压裂通知;所述第二二次判定方式满足所述示踪剂浓度小于等于调节后的所述二级预设浓度;
所述第二预设条件满足所述中控单元完成对所述一级预设浓度和所述二级预设浓度的调节后重新检测所述输送管路中天然气的浓度。
进一步地,所述中控单元在所述第一二次判定方式下计算调节后的所述一级预设浓度与重新测得的所述示踪剂浓度的差值并将该差值记为流速调节差值,中控单元根据流速调节差值确定针对所述输送泵的功率调节方式,其中:
第一功率调节方式为所述中控单元使用第一功率调节系数将所述输送泵的运行功率调节至对应值;所述第一功率调节方式满足所述流速调节差值小于所述中控模块中预设的一级预设流速调节差值;
第二功率调节方式为所述中控单元使用第二功率调节系数将所述输送泵的运行功率调节至对应值;所述第二功率调节方式满足所述流速调节差值大于等于所述一级预设流速调节差值且小于等于所述中控模块中预设的二级预设流速调节差值;
第三功率调节方式为所述中控单元使用第三功率调节系数将所述输送泵的运行功率调节至对应值;所述第三功率调节方式满足所述流速调节差值小于所述中控模块中预设的二级预设流速调节差值。
进一步地,所述中控单元在第三预设条件下,根据所述流速调节差值确定针对所述第一预设流速标准和所述第二预设流速标准的调节方式,其中:
第一标准调节方式为所述中控单元使用第一标准调节系数将所述第一预设流速标准和所述第二预设流速标准调节至对应值;所述第一标准调节方式满足所述流速调节差值小于所述中控模块中预设的一级预设流速调节差值;
第二标准调节方式为所述中控单元使用第二标准调节系数将所述第一预设流速标准和所述第二预设流速标准调节至对应值;所述第二标准调节方式满足所述流速调节差值大于等于所述一级预设流速调节差值且小于等于所述中控模块中预设的二级预设流速调节差值;
第三标准调节方式为所述中控单元使用第三标准调节系数将所述第一预设流速标准和所述第二预设流速标准调节至对应值;所述第三标准调节方式满足所述流速调节差值小于所述中控模块中预设的二级预设流速调节差值;
所述第三预设条件满足所述中控单元根据流速调节差值将所述输送泵的功率调节至对应值。
进一步地,所述中控单元在第一原因判断方式下对所述钻孔进行二次压裂时,控制所述注入单元增加混合液中示踪剂的含量。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于,本发明通过设置中控单元以对检测结果进行分析,在天然气流速符合预设标准时,将输送泵的功率调节至对应值,从而提高了输送管内的天然气流速,从而提高了天然气的开采效率;同时,在判定天然气输送不符合预设标准时,进行二次压裂并改变混合液中各部分的占比,使天然气采集过程中更易对示踪剂进行识别,从而增加了监测系统的监测精度。
进一步地,本发明通过在输送管道内设置的若干的检测点位对输送管道内天燃气流速及示踪剂浓度进行检测以对天然气输送是否满足预设条件进行判定,从而根据不同的判定结果将对应标准调节至对应值,或,发出二次压裂通知以对页进行二次压裂,从而进一步提高了天然气的开采效率。
进一步地,本发明在输送管道内天燃气流速符合预设标准时,通过天然气流速确定针对天然气输送泵功率的调节方式从而将输送泵功率调节至对应值,从而增加输送管内天然气的流速,从而进一步提高了天然气的开采效率。
进一步地,本发明通过计算所述示踪剂的浓度评价值R调节预设占比,从而根据不同的实际情况采用不同的判定标准,避免在不同情况下使用同一标准导致的检测系统判定结果不准确,从而提高了监测系统的监测精度;或,在天然气开采过程中采集速度过慢导致开采效率低时,停止天然气输送并发出二次压裂通知,从而保证了天然气的平均开采速率,从而进一步提高了天然气的开采效率。
进一步地,本发明通过设置示踪剂的浓度评价值,能够将天然气流速过快导致示踪剂浓度低,通过计算浓度评价值能够对监测的结果进行修正,从而增加了监测系统的监测精度,从而进一步提高了天然气的开采效率。
进一步地,本发明通过计算速率调节差值确定将一级预设浓度和二级预设浓度的调节方式,从而根据不同的调节方式将预设浓度调节至对应值,从根据调节后的预设浓度对燃气内示踪剂浓度进行重新检测以根据不同的天然气流速采用不同的判定标准,从而增加了监测系统的监测精度,从而进一步提高了天然气的开采效率。
进一步地,本发明通过在确定预设标准的调节方式后根据输送管道内的示踪剂浓度对天然气的输送进行二次判定以调节输送泵功率或进行二次压裂,从而在安全的前提下,进一步提高了天然气的开采效率。
进一步地,本发明通过计算流速调节差值确定针对输送泵功率的调节方式,从而在保证安全的前提下增加输送管道内的天燃气流速,进一步提高了天然气的开采效率。
进一步地,本发明通过流速调节差值确定针对输送管道内的作为判定基准的天燃气流速的预设流速标准调节至对应值,从而避免在不同情况下使用同一标准导致的检测系统判定结果不准确,从而提高了监测系统的监测精度,进一步提高了天然气的开采效率。
进一步地,本发明通过在钻孔进行二次压裂时增加混合液中示踪剂的含量,从而在二次采集过程中更容易采集到示踪剂,从而提高了监测系统对于天然气的监测精度,从而进一步提高了天然气的开采效率。
附图说明
图1为本发明所述智能控制的气基示踪剂监测系统的流程示意图;
图2为本发明所述智能控制的气基示踪剂监测系统的结构示意图;
图3为本发明所述判定流程示意图;
图4为本发明所述预设标准调节方式流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白,下面结合实施例对本发明作进一步描述;应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理,并非在限制本发明的保护范围。
需要说明的是,在本发明的描述中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,这仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,还需要说明的是,在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1、图2所示,其为本发明所述智能控制的气基示踪剂监测系统的结构示意图和所述智能控制的气基示踪剂监测系统的流程示意图,包括:
存储单元,包括用以存储示踪剂的示踪剂储罐11和用以存储压裂液的压裂液储罐12;
注入单元2,其与所述存储单元相连,用以接收和混合示踪剂和压裂液并将混合后的混合液注入至钻孔内;
输送管道3,其设置在所述钻孔出口处,用以接收和运输钻孔内输出的天然气,输送管道中设有一输送泵31,用以调节输送管道内天然气的流速;
检测单元,其包括若干设置在所述输送管道内的检测点位4,用以对输送管道内对应位置处的示踪剂的浓度和天然气流速进行检测;
中控单元5,其分别与所述注入单元和所述检测单元相连,用以根据所述检测单元测得的各点位中示踪剂的浓度确定针对天然气的输送是否符合标准,中控单元在判定针对天然气的输送不符合标准时根据各点位示踪剂的浓度确定不符合标准的原因,并根据判定的原因在将二次压裂时对应部件的运行参数调节至对应值。
请参阅图3所示,其为本发明所述判定流程示意图,所述中控单元在第一预设条件下控制所述检测单元对管道内示踪剂浓度进行检测以确定针对天然气的输送是否符合标准的判定方式,其中:
第一判定方式为所述中控单元初步判定针对天然气的输送符合标准,中控单元根据所述输送管道中天然气的流速确定是否启用所述输送泵以抽取所述钻孔中的天然气;所述第一判定方式满足所述示踪剂浓度大于所述中控单元中预设的一级预设浓度1mg/l;
第二判定方式为所述中控单元初步判定针对天然气的输送不符合标准,中控单元计算所述输送管道中各点位测得的示踪剂浓度计算示踪剂浓度评价值并根据示踪剂浓度评价值确定针对天然气的输送不符合标准的原因;所述第二判定方式满足所述示踪剂浓度小于等于一级预设浓度且大于等于所述中控单元中预设的二级预设浓度0.5mg/l;
第三判定方式为所述中控单元判定针对天然气的输送不符合标准且所述钻孔内的天然气含量低于标准,中控单元控制所述输送管道停止天然气输送并发出二次压裂通知;所述第三判定方式满足所述示踪剂浓度小于所述中控单元中预设的二级预设浓度;
所述第一预设条件为所述注入单元完成对钻孔的压裂且所述输送管道对钻孔内的天然气进行采集。
具体而言,所述中控单元在所述第一判定方式下,根据天然气流速确定针对天然气输送泵功率的调节方式,其中:
第一功率调节方式为所述中控单元使用第一功率调节系数1.1将所述输送泵功率调节至第一输送功率;所述第一流速调节方式满足所述天然气流速小于所述中控单元中预设的一级预设天然气流速2.5m/s;
第二功率调节方式为所述中控单元使用第二功率调节系数1.2将所述输送泵功率调节至第二输送功率;所述第二流速调节方式满足述天然气流速大于等于所述一级预设天然气流速且小于等于所述中控单元中预设的二级预设天然气流速5m/s;
第三功率调节方式为所述中控单元使用第三功率调节系数1.3将所述输送泵功率调节至第三输送功率;所述第三流速调节方式满足所述大于所述二级预设天然气流速。
具体而言,所述中控单元在所述第二判定方式下计算所述示踪剂的浓度评价值R并根据R确定针对天然气的输送不符合标准的原因的原因判断方式,其中:
第一原因判断方式为所述中控单元判断针对天然气的输送不符合标准的原因为所述注入单元输出的混合液中示踪剂的占比低于预设标准,所述中控单元计算预设浓度评价值与所述浓度评价值的差值将所述一级预设浓度和所述二级预设浓度调节至对应值;所述第一原因判断方式满足所述浓度评价值小于所述中控单元中预设的预设浓度评价值6;
第二原因判断方式为所述中控单元判断针对天然气的输送不符合标准的原因为所述钻孔内天然气含量低于标准,中控单元控制所述输送管道停止天然气输送并发出二次压裂通知;所述第二原因判断方式满足浓度评价值大于等于所述预设浓度评价值。
具体而言,设定所述示踪剂的浓度评价值其中,C为所述示踪剂的浓度,单位:mg/l,单位:mg/m3;α为浓度补偿系数0.9;V为输送管道内天然气流速,单位m3/h。
请参阅图4所示,其为本发明所述预设标准调节方式流程图,所述中控单元在所述第一判断方式下,将所述预设浓度评价值与浓度评价值的差值记为速率调节差值,中控单元计算速率调节差值确定针对所述一级预设浓度和所述二级预设浓度的调节方式,其中:
第一调节方式为所述中控单元使用第一调节系数0.9将所述一级预设浓度和所述二级预设浓度调节为第一一级预设浓度和第一二级预设浓度;所述第一调节方式满足所述速率调节差值小于所述中控单元中预设的一级预设调节差值20;
第二调节方式为所述中控单元使用第二调节系数0.8将所述一级预设浓度和所述二级预设浓度调节为第二一级预设浓度和第二二级预设浓度;所述第二调节方式满足所述速率调节差值大于等于所述一级预设速率调节差值且小于等于所述中控单元中预设的二级预设速率调节差值40;
第三调节方式为所述中控单元使用第三调节系数将所述一级预设浓度和所述二级预设浓度调节为第三一级预设浓度和第三二级预设浓度;所述第三调节方式满足所述速率调节差值大于所述二级预设速率调节差值。
具体而言,所述中控单元在第二预设条件下,根据重新测得的所述输送管道内的示踪剂浓度确定针对天然气的输送是否符合标准的二次判定方式,其中:
第一二次判定方式为所述中控单元二次判定针对天然气的输送不符合标准,且判定针对天然气的输送不符合标准的原因为输送管路内天然气的流速大于标准,中控模块根据重新测得的示踪剂浓度和调节后的所述以及预设浓度将所述输送泵的运行功率调节至对应值;所述第一二次判定方式满足所述示踪剂浓度小于等于调节后的所述一级预设浓度且大于等于调节后的所述二级预设浓度;
第二二次判定方式为所述中控单元判定监测数据异常原因为所述天然气流速小于预设标准,中控单元控制所述输送管道停止天然气输送并发出二次压裂通知;所述第二二次判定方式满足所述示踪剂浓度小于等于调节后的所述二级预设浓度;
所述第二预设条件满足所述中控单元完成对所述一级预设浓度和所述二级预设浓度的调节后重新检测所述输送管路中天然气的浓度。
具体而言,所述中控单元在所述第一二次判定方式下计算调节后的所述一级预设浓度与重新测得的所述示踪剂浓度的差值并将该差值记为流速调节差值,中控单元根据流速调节差值确定针对所述输送泵的功率调节方式,其中:
第一功率调节方式为所述中控单元使用第一功率调节系数0.9将所述输送泵的运行功率调节至对应值;所述第一功率调节方式满足所述流速调节差值小于所述中控模块中预设的一级预设流速调节差值0.1mg/l;
第二功率调节方式为所述中控单元使用第二功率调节系数0.8将所述输送泵的运行功率调节至对应值;所述第二功率调节方式满足所述流速调节差值大于等于所述一级预设流速调节差值且小于等于所述中控模块中预设的二级预设流速调节差值0.2mg/l;
第三功率调节方式为所述中控单元使用第三功率调节系数0.7将所述输送泵的运行功率调节至对应值;所述第三功率调节方式满足所述流速调节差值小于所述中控模块中预设的二级预设流速调节差值。
具体而言,所述中控单元在第三预设条件下,根据所述流速调节差值确定针对所述第一预设流速标准和所述第二预设流速标准的调节方式,其中:
第一标准调节方式为所述中控单元使用第一标准调节系数0.9将所述第一预设流速标准和所述第二预设流速标准调节至对应值;所述第一标准调节方式满足所述流速调节差值小于所述中控模块中预设的一级预设流速调节差值;
第二标准调节方式为所述中控单元使用第二标准调节系数0.8将所述第一预设流速标准和所述第二预设流速标准调节至对应值;所述第二标准调节方式满足所述流速调节差值大于等于所述一级预设流速调节差值且小于等于所述中控模块中预设的二级预设流速调节差值;
第三标准调节方式为所述中控单元使用第三标准调节系数0.7将所述第一预设流速标准和所述第二预设流速标准调节至对应值;所述第三标准调节方式满足所述流速调节差值小于所述中控模块中预设的二级预设流速调节差值;
所述第三预设条件满足所述中控单元根据流速调节差值将所述输送泵的功率调节至对应值。
具体而言,所述中控单元在第一原因判断方式下对所述钻孔进行二次压裂时,控制所述注入单元增加混合液中示踪剂的含量。
至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的优选实施例,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)
1.一种智能控制的气基示踪剂监测系统,其特征在于,包括:
存储单元,包括用以存储示踪剂的示踪剂储罐和用以存储压裂液的压裂液储罐;
注入单元,其与所述存储单元相连,用以接收和混合示踪剂和压裂液并将混合后的混合液注入至钻孔内;
输送管道,其设置在所述钻孔出口处,用以接收和运输钻孔内输出的天然气,输送管道中设有一输送泵,用以调节输送管道内天然气的流速;
检测单元,其包括若干设置在所述输送管道内的检测点位,用以对输送管道内对应位置处的示踪剂的浓度和天然气流速进行检测;
中控单元,其分别与所述注入单元和所述检测单元相连,用以根据所述检测单元测得的各点位中示踪剂的浓度确定针对天然气的输送是否符合标准,中控单元在判定针对天然气的输送不符合标准时根据各点位示踪剂的浓度确定不符合标准的原因,并根据判定的原因在将二次压裂时对应部件的运行参数调节至对应值。
2.根据权利要求1所述的智能控制的气基示踪剂监测系统,其特征在于,所述中控单元在第一预设条件下控制所述检测单元对输送管道内示踪剂浓度进行检测以确定针对天然气的输送是否符合标准的判定方式,其中:
第一判定方式为所述中控单元初步判定针对天然气的输送符合标准,中控单元根据所述输送管道中天然气的流速确定是否启用所述输送泵以抽取所述钻孔中的天然气;所述第一判定方式满足所述示踪剂浓度大于所述中控单元中预设的一级预设浓度;
第二判定方式为所述中控单元初步判定针对天然气的输送不符合标准,中控单元计算所述输送管道中各点位测得的示踪剂浓度计算示踪剂浓度评价值并根据示踪剂浓度评价值确定针对天然气的输送不符合标准的原因;所述第二判定方式满足所述示踪剂浓度小于等于一级预设浓度且大于等于所述中控单元中预设的二级预设浓度,一级预设浓度大于二级预设浓度;
第三判定方式为所述中控单元判定针对天然气的输送不符合标准且所述钻孔内的天然气含量低于标准,中控单元控制所述输送管道停止天然气输送并发出二次压裂通知;所述第三判定方式满足所述示踪剂浓度小于所述中控单元中预设的二级预设浓度;
所述第一预设条件为所述注入单元完成对钻孔的压裂且所述输送管道对钻孔内的天然气进行采集。
3.根据权利要求2所述的智能控制的气基示踪剂监测系统,其特征在于,所述中控单元在所述第一判定方式下,根据天然气流速确定针对天然气输送泵功率的调节方式,其中:
第一功率调节方式为所述中控单元使用第一功率调节系数将所述输送泵功率调节至第一输送功率;所述第一流速调节方式满足所述天然气流速小于所述中控单元中预设的一级预设天然气流速;
第二功率调节方式为所述中控单元使用第二功率调节系数将所述输送泵功率调节至第二输送功率;所述第二流速调节方式满足述天然气流速大于等于所述一级预设天然气流速且小于等于所述中控单元中预设的二级预设天然气流速,二级预设天然气流速大于一级预设天然气流速;
第三功率调节方式为所述中控单元使用第三功率调节系数将所述输送泵功率调节至第三输送功率;所述第三流速调节方式满足所述大于所述二级预设天然气流速。
4.根据权利要求2所述的智能控制的气基示踪剂监测系统,其特征在于,所述中控单元在所述第二判定方式下计算所述示踪剂的浓度评价值R并根据R确定针对天然气的输送不符合标准的原因的原因判断方式,其中:
第一原因判断方式为所述中控单元判断针对天然气的输送不符合标准的原因为所述注入单元输出的混合液中示踪剂的占比低于预设标准,所述中控单元计算预设浓度评价值与所述浓度评价值的差值将所述一级预设浓度和所述二级预设浓度调节至对应值;所述第一原因判断方式满足所述浓度评价值小于所述中控单元中预设的预设浓度评价值;
第二原因判断方式为所述中控单元判断针对天然气的输送不符合标准的原因为所述钻孔内天然气含量低于标准,中控单元控制所述输送管道停止天然气输送并发出二次压裂通知;所述第二原因判断方式满足浓度评价值大于等于所述预设浓度评价值。
5.根据权利要求4所述的智能控制的气基示踪剂监测系统,其特征在于,设定所述示踪剂的浓度评价值其中,C为所述示踪剂的浓度;α为浓度补偿系数;V为输送管道内天然气流速。
6.根据权利要求5所述的智能控制的气基示踪剂监测系统,其特征在于,所述中控单元在所述第一判断方式下,将所述预设浓度评价值与浓度评价值的差值记为速率调节差值,中控单元计算速率调节差值确定针对所述一级预设浓度和所述二级预设浓度的调节方式,其中:
第一调节方式为所述中控单元使用第一调节系数将所述一级预设浓度和所述二级预设浓度调节为第一一级预设浓度和第一二级预设浓度;所述第一调节方式满足所述速率调节差值小于所述中控单元中预设的一级预设调节差值;
第二调节方式为所述中控单元使用第二调节系数将所述一级预设浓度和所述二级预设浓度调节为第二一级预设浓度和第二二级预设浓度;所述第二调节方式满足所述速率调节差值大于等于所述一级预设速率调节差值且小于等于所述中控单元中预设的二级预设速率调节差值,二级预设速率调节差值大于一级预设速率调节差值;
第三调节方式为所述中控单元使用第三调节系数将所述一级预设浓度和所述二级预设浓度调节为第三一级预设浓度和第三二级预设浓度;所述第三调节方式满足所述速率调节差值大于所述二级预设速率调节差值。
7.根据权利要求6所述的智能控制的气基示踪剂监测系统,其特征在于,所述中控单元在第二预设条件下,根据重新测得的所述输送管道内的示踪剂浓度确定针对天然气的输送是否符合标准的二次判定方式,其中:
第一二次判定方式为所述中控单元二次判定针对天然气的输送不符合标准,且判定针对天然气的输送不符合标准的原因为输送管路内天然气的流速大于标准,中控模块根据重新测得的示踪剂浓度和调节后的所述以及预设浓度将所述输送泵的运行功率调节至对应值;所述第一二次判定方式满足所述示踪剂浓度小于等于调节后的所述一级预设浓度且大于等于调节后的所述二级预设浓度;
第二二次判定方式为所述中控单元判定监测数据异常原因为所述天然气流速小于预设标准,中控单元控制所述输送管道停止天然气输送并发出二次压裂通知;所述第二二次判定方式满足所述示踪剂浓度小于等于调节后的所述二级预设浓度;
所述第二预设条件满足所述中控单元完成对所述一级预设浓度和所述二级预设浓度的调节后重新检测所述输送管路中天然气的浓度。
8.根据权利要求7所述的智能控制的气基示踪剂监测系统,其特征在于,所述中控单元在所述第一二次判定方式下计算调节后的所述一级预设浓度与重新测得的所述示踪剂浓度的差值并将该差值记为流速调节差值,中控单元根据流速调节差值确定针对所述输送泵的功率调节方式,其中:
第一功率调节方式为所述中控单元使用第一功率调节系数将所述输送泵的运行功率调节至对应值;所述第一功率调节方式满足所述流速调节差值小于所述中控模块中预设的一级预设流速调节差值;
第二功率调节方式为所述中控单元使用第二功率调节系数将所述输送泵的运行功率调节至对应值;所述第二功率调节方式满足所述流速调节差值大于等于所述一级预设流速调节差值且小于等于所述中控模块中预设的二级预设流速调节差值;
第三功率调节方式为所述中控单元使用第三功率调节系数将所述输送泵的运行功率调节至对应值;所述第三功率调节方式满足所述流速调节差值小于所述中控模块中预设的二级预设流速调节差值。
9.根据权利要求8所述的智能控制的气基示踪剂监测系统,其特征在于,所述中控单元在第三预设条件下,根据所述流速调节差值确定针对所述第一预设流速标准和所述第二预设流速标准的调节方式,其中:
第一标准调节方式为所述中控单元使用第一标准调节系数将所述第一预设流速标准和所述第二预设流速标准调节至对应值;所述第一标准调节方式满足所述流速调节差值小于所述中控模块中预设的一级预设流速调节差值;
第二标准调节方式为所述中控单元使用第二标准调节系数将所述第一预设流速标准和所述第二预设流速标准调节至对应值;所述第二标准调节方式满足所述流速调节差值大于等于所述一级预设流速调节差值且小于等于所述中控模块中预设的二级预设流速调节差值;
第三标准调节方式为所述中控单元使用第三标准调节系数将所述第一预设流速标准和所述第二预设流速标准调节至对应值;所述第三标准调节方式满足所述流速调节差值小于所述中控模块中预设的二级预设流速调节差值;
所述第三预设条件满足所述中控单元根据流速调节差值将所述输送泵的功率调节至对应值。
10.根据权利要求4所述的智能控制的气基示踪剂监测系统,其特征在于,所述中控单元在第一原因判断方式下对所述钻孔进行二次压裂时,控制所述注入单元增加混合液中示踪剂的含量。
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