CN204327073U - 井下状态检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种井下状态检测装置，所述检测装置包含：光缆、光纤耦合器、固定模块、探测传感器；所述固定模块为圆环结构放置于井下套管内壁，所述固定模块外表侧设有凹槽，用以放置所述探测传感器；所述探测传感器用以根据检测信号检测当前井下状态，并将检测结果输出；所述光缆通过所述固定模块与所述探测传感器相连，用以传输检测信号或检测结果；所述光纤耦合器与所述光缆相连，用以通过光缆向所述探测传感器输入检测信号或接收所述探测传感器输出的检测结果。以此使得检测装置，不仅具有尺寸小、质量轻、抗干扰能力强、能在恶劣环境下工作、数据传输快、尤其适合在井眼环境下开展测量工作等特点和优势。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种利用光纤传感技术对油气井下状态检测装置，尤其是同样适用于射孔作业井下压力温度的在线检测。
背景技术
生产测井和测试在解决油气生产与检测中一直起着非常重要的作用，但是在生产测井和测试都是采用偶尔测量的方式在井下采集信息，不能保证进行测量的时间就是诊断生产问题和油藏变化的最佳时机，因此经常无法准确描述油藏的动态变化特征。随着国内外进入智能化的油气田开采时期，新的检测技术不断涌现，如智能完井技术，油藏实时解决方案，数字化油田等对油气藏的永久检测提出了更加苛刻的要求。
对于油田测试而言，可靠性和准确性是至关重要的，传统的电子传感器无法在井下恶劣环境下工作，而光纤传感器以光为传输信号，基本不受电磁场的干扰，长期漂移小，可用作长期可靠的连续在线检测，减少了因传统测量仪器故障检测，停井测试等引起的作业时间。另一方面，光纤传感器通过铠装特殊材料等工艺处理以后，可以应用到极高温度环境，在井下不需要电子设备，克服了电子仪器在高温高压状态不能正常工作的缺点。总的来说，光纤传感技术具有精度高，轻巧，且能承受井下极端条件等优点，集传感与传输于一体，可实现远距离的测量与监控。因此，面对现场繁重的测量任务以及高端的智能化要求，有必要开发新的井下在线传感器检测系统来对油气藏进行动态检测。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种利用光纤传感技术对油气井下状态检测装置，尤其是同样适用于射孔作业井下压力温度的在线检测。以此，解决在生产测井和测试都是采用偶尔测量的方式在井下采集信息，不能保证进行测量的时间就是诊断生产问题和油藏变化的最佳时机，因此经常无法准确描述油藏的动态变化特征术的问题。
为达到上述目的，本实用新型具体提供一种利用光纤传感技术对油气井下状态检测装置，包含：光缆、光纤耦合器、固定模块、探测传感器；所述固定模块为圆环结构放置于井下套管内壁，所述固定模块外表侧设有凹槽，用以放置所述探测传感器；所述探测传感器用以根据检测信号检测当前井下状态，并将检测结果输出；所述光缆通过所述固定模块与所述探测传感器相连，用以传输检测信号或检测结果；所述光纤耦合器与所述光缆相连，用以通过光缆向所述探测传感器输入检测信号或接收所述探测传感器输出的检测结果。
在上述实施例中，优选的还包含：所述固定模块贴附于井下套管内壁。
在上述实施例中，优选的还包含：所述固定模块直径大于井下油管外径。
在上述实施例中，优选的还包含：所述固定模块上还连接有钢丝，用于调节所述固定模块位置。
在上述实施例中，优选的还包含：所述固定模块的圆环结构为可开合结构，用以扣接在井下油管外壁上。
在上述实施例中，优选的还包含：所述固定传感器包含：温度传感器和/或压力传感器。
在上述实施例中，优选的还包含：所述固定模块外表侧设有多个凹槽。
在上述实施例中，优选的还包含：所述检测装置还包含一地面光源，所述地面光源与所述光纤耦合器相连，用于提供检测信号。
本实用新型的有益技术效果在于：通过采用光纤传感技术来检测，具有尺寸小、质量轻、抗干扰能力强、能在恶劣环境下(如高温高压腐蚀性)工作、数据传输快、尤其适合在井眼环境下开展测量工作等特点和优势。在不影响钻孔作业情况下，可对各类高温油气井井下情况进行实时检测，为油气井正常开发作业提供可靠的数据指导。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的限定。
图1为本实用新型所提供的井下检测装置示意图。
图2为本实用新型所提供的井下检测装置的固定模块与钢丝和光缆的构造结构示意图一。
图3为本实用新型所提供的井下检测装置的固定模块与钢丝和光缆的构造结构示意图二。
附图标号
1为固定模块，2、3为光缆，4、5为钢丝，6为井下套管，7为光纤耦合器，8为光纤，9为地面光源，10为地面解调系统，11为凹槽，12为探测传感器，101为固定模块的圆环开/闭合面，102为固定模块的圆环固定轴面。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
本实用新型具体提供一种利用光纤传感技术对油气井下状态检测装置，请参考图1到图3所示，该检测装置具体包含：光缆2、3、光纤耦合器7、固定模块1、探测传感器12；所述固定模块1为圆环结构放置于井下套管内壁，所述固定模块1外表侧设有凹槽，用以放置所述探测传感器12；所述探测传感器12用以根据检测信号检测当前井下状态，并将检测结果输出；所述光缆2、3通过所述固定模块1与所述探测传感器12相连，用以传输检测信号或检测结果；所述光纤耦合器7与所述光缆2、3相连，用以通过光缆2、3向所述探测传感器12输入检测信号或接收所述探测传感器12输出的检测结果。
在上述实施例中，所述固定模块1贴附于井下套管内壁。该固定模块1是包覆于所述井下油管外壁上，因此，该固定模块1直径大于井下油管外径。所述固定模块1上还连接有钢丝4、5，用于调节所述固定模块1位置。在实际工作中，该钢丝4、5可与所述光缆捆绑固定，以此在调节固定模块1的井下位置的同时还可保护光缆2、3，防止光缆2、3意外折断。
在上述实施例中，所述固定模块1的圆环结构为可开合结构，用以扣接在井下油管外壁上。请参考图2所示，该固定模块1的一端为圆环固定轴面，该处可用常见的可开合的固定装置固定，在此并不做限制；固定模块1的另一端为圆环开/闭合面，用于打开或闭合，该固定模块1以上述结构扣接在井下油管外壁上。
在上述实施例中，该固定模块结构只为在于便于说明，实际工作中，圆环可以任何方式打开或闭合，本实用新型并不做限制，该目的在于采用圆环的方式环包覆在井 下油管外壁上。
在上述实施例中，所述探测传感器12包含：温度传感器和/或压力传感器。实际工作中，本领域相关技术人员也可增加需要传感器，以达到检测的目的。
在上述实施例中，所述固定模块1外表侧设有多个凹槽。其凹槽数目根据需要设定，本实用新型并不对其数目做限定。
在上述实施例中，所述检测装置还包含一地面光源，所述地面光源与所述光纤耦合器7相连，用于提供检测信号。
本实用新型通过采用光纤传感技术使其在井下适用能力大大增强，光纤传感及检测具有尺寸小、质量轻、抗干扰能力强、能在恶劣环境下(如高温高压腐蚀性)工作、数据传输快、等特点和优势，尤其适合在井眼环境下开展测量工作，在油气井进行射孔作业时可以保证井下温度压力情况的在线检测。
请参照图1所示，图1为本实用新型所提供的井下检测装置示意图。如图1所示，本实施例中封装好的固定模块1在外侧面有多个凹槽，在此以四个凹槽为例，里面放置了温度传感器和压力传感器，由光纤串联为一组温度和压力传感器，每个凹槽中有一组探测传感器12即温度传感器和压力传感器，每侧连接的光纤进入井下输送光缆2、3。本实施例中，将固定模块1沿着套管内侧输油管道外侧，通过井下传输光缆2、3及输运钢丝被放入井下需检测深度，地面光源发射出一束宽带光经地面传输光纤通过光纤耦合器7进入井下传输光缆2、3，最后照射到固定模块1中的温度传感器和压力传感器上，每个温度传感器和压力传感器反射回一个检测光信号，再由传输光纤回到地面，通过地面解调系统进行数据处理，最终完成井下温度及压力数据采集。
实施例中的环状探头部分都是安装在井下油管与套管之间的空间中。
实施例中的环状探头中放置了四组温度和压力传感器，由于实际测量中为了得到井下全周360度较为丰富的信息，实际情况中可酌情增添或减少。
请参照图2所示，利用光纤传感技术在油气井进行射孔作业时保证井下温度压力情况的在线检测示意图。如图2所示，本实施例中封装好的固定模块1在外侧面有四个凹槽，里面放置了温度传感器和压力传感器，由光纤串联为一组温度和压力传感器，每个凹槽中有一组温度和压力传感器，每侧连接的光纤进入井下输送光缆2、3。本实施例中，射孔枪及电缆先放入井下需射孔工作区，再将固定模块1沿着套管内侧通过井下传输光缆2、3及输运用的钢丝放入井下适宜深度，即保证可实时检测射孔作 业时井下温度压力数值，又保证对固定模块1没有损伤。地面光源发射出一束宽带光经地面传输光纤通过光纤耦合器7进入井下传输光缆2、3，最后照射到固定模块1中的温度传感器和压力传感器上，每个温度传感器和压力传感器反射回一个检测光信号，再由传输光纤回到地面，通过地面解调系统进行数据处理，最终完成井下温度及压力数据采集，其中圆环固定轴面102为固定模块1的圆环结构开合轴心，圆环开/闭合面101为固定模块1的圆环结构的开启或闭合口。
请参照图3所示，图3为本实用新型所提供的井下检测装置的固定模块与钢丝和光缆的构造结构示意图二，在实施例中的环状探头中放置了四组温度和压力传感器，由于实际测量中为了得到井下全周360度较为丰富的信息，实际情况中可酌情增添或减少。
实施例中的固定模块1随着射孔作业区深度的改变而选择适宜深度。
以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种井下状态检测装置，其特征在于，所述检测装置包含：光缆、光纤耦合器、固定模块、探测传感器；
所述固定模块为圆环结构放置于井下套管内壁，所述固定模块外表侧设有凹槽，用以放置所述探测传感器；
所述探测传感器用以根据检测信号检测当前井下状态，并将检测结果输出；
所述光缆通过所述固定模块与所述探测传感器相连，用以传输检测信号或检测结果；
所述光纤耦合器与所述光缆相连，用以通过光缆向所述探测传感器输入检测信号或接收所述探测传感器输出的检测结果。
2.根据权利要求1所述的井下状态检测装置，其特征在于，所述固定模块贴附于井下套管内壁。
3.根据权利要求1所述的井下状态检测装置，其特征在于，所述固定模块直径大于井下油管外径。
4.根据权利要求1所述的井下状态检测装置，其特征在于，所述固定模块上还连接有钢丝，用于调节所述固定模块位置。
5.根据权利要求1所述的井下状态检测装置，其特征在于，所述固定模块的圆环结构为可开合结构，用以扣接在井下油管外壁上。
6.根据权利要求1所述的井下状态检测装置，其特征在于，所述固定传感器包含：温度传感器和/或压力传感器。
7.根据权利要求1所述的井下状态检测装置，其特征在于，所述固定模块外表侧设有多个凹槽。
8.根据权利要求1所述的井下状态检测装置，其特征在于，所述检测装置还包含一地面光源，所述地面光源与所述光纤耦合器相连，用于提供检测信号。
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|---|---|---|---|---|
| CN109372495A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-02-22 | 马鸿彦 | 一种基于压力传感器的油气井随钻压力检测装置 |
| CN113073971A (zh) * | 2021-03-30 | 2021-07-06 | 中集海洋工程有限公司 | 一种水合物开采水下管道温压监测及控制系统及方法 |
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2014
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