CN217462140U - 一种采集井下压裂数据的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种采集井下压裂数据的系统，包括压裂球和工具串，压裂球用于封堵井下已坐封桥塞，工具串能够坐封待坐封桥塞并射孔；压裂球内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分别能够在压裂球内采集井下数据并存储数据；工具串前端设有数据接收器，数据接收器能够从待坐封桥塞的内部通道一端穿过至另一端，数据接收器用于接收前一个已坐封桥塞处的压裂球存储的数据，工具串在其后端连接的缆绳上提下能够将接收数据的数据接收器带至井外。其能够利用正常的桥塞射孔分段压裂作业流程，在对压裂作业不增加额外施工耗时和费用的情况下，完成对井下的压裂数据采集，为石油公司提供相关的作业信息和研究数据。

Description

一种采集井下压裂数据的系统

技术领域

本实用新型涉及井下压裂数据采集技术领域，特别是一种采集井下压裂数据的系统。

背景技术

目前，石油公司通常只在勘探阶段和重点区域投入井下数据检测和采集工具，如井下永久式光纤，光纤需要与套管一同入井，并可能在后续的射孔作业被损坏，这种检测和采集井下数据的手段和工具存在施工复杂、费用昂贵且经济效益低等缺点，并难以满足对井下不同压裂点的压裂数据的检测。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有的检测和采集井下数据的手段和工具存在施工复杂、费用昂贵且经济效益低，并难以满足对井下不同压裂点的压裂数据的检测的问题，提供一种采集井下压裂数据的系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种采集井下压裂数据的系统，包括压裂球和工具串，所述压裂球用于封堵井下已坐封桥塞，所述工具串能够坐封待坐封桥塞并射孔；

所述压裂球内设置有压力传感器和温度传感器，所述压力传感器和所述温度传感器分别能够在所述压裂球内采集井下数据并存储数据；

所述工具串前端设有数据接收器，所述数据接收器能够从待坐封桥塞的内部通道一端穿过至另一端，所述数据接收器用于接收前一个已坐封桥塞处的所述压裂球存储的数据，所述工具串在其后端连接的缆绳上提下能够将接收数据的数据接收器带至井外。

在传统的压裂作业中，需要先通过工具串将已坐封桥塞坐封于井内并射孔，提出工具串，然后将压裂球下入井内并封堵已坐封桥塞，然后提高排量开始压裂形成压裂通道。再通过工具串将待坐封桥塞带入井内，然后使得待坐封桥塞到达指定坐封位置，然后将待坐封桥塞坐封并射孔，通过缆绳向上提出工具串，再下入新的压裂球并封堵新的已坐封桥塞，形成循环作业。

本方案所述采集井下压裂数据的系统，在压裂作业的基础上进行使用。在压裂作业的压裂球下入井内并封堵已坐封桥塞的过程中，压裂球内的压力传感器和温度传感器能够采集并存储整个过程的温度数据和压力数据；在压裂作业通过工具串将待坐封桥塞带入井内的过程中，能够通过工具串前端的数据接收器接收前一个已坐封桥塞处的所述压裂球内存储的数据；然后在坐封所述待坐封桥塞形成新的已坐封桥塞过程中，因所述数据接收器能够从待坐封桥塞的内部通道一端穿过至另一端，故不会影响坐封待坐封桥塞形成新的已坐封桥塞；且在形成新的已坐封桥塞并射孔后，借助于提出工具串的过程，即可将数据接收器带出。

采用本方案所述采集井下压裂数据的系统，能够利用正常的桥塞射孔分段压裂作业流程，在对压裂作业不增加额外施工耗时和费用的情况下，完成对井下的压裂数据采集，为石油公司提供相关的作业信息和研究数据；且这种采集井下压裂数据的系统容易对井下不同压裂点的压裂数据的进行检测，其施工简单、费用低且经济效益高。

优选的，所述压裂球设有从其外侧仅延伸至所述压力传感器的检测通道，使得压力传感器能够更好地接触井内环境，检测更加准确。

优选的，所述压裂球包括壳体和封盖，所述封盖密封连接所述壳体的开口形成腔体，所述压力传感器和所述温度传感器均设置在所述腔体内；

所述封盖上设有所述检测通道，所述压力传感器靠近所述封盖设置并封堵所述检测通道。

压裂球采用壳体和封盖组成，便于将压力传感器和所述温度传感器安装在压裂球内部腔体内，且能够形成密封，避免井液进入腔体内造成温度传感器的破坏。检测通道设置在封盖，相比于设置在壳体上，其开设检测通道路径更短，更加容易，且便于压力传感器能够更好地接触井内环境；且压力传感器能够封堵检测通道，避免井液从检测通道进入腔体内造成温度传感器的破坏。

优选的，所述封盖和所述壳体均为同轴设置的回转体，所述压力传感器和所述温度传感器均沿所述封盖的中心轴线分布，所述压力传感器和所述温度传感器分别关于所述封盖的中心轴线对称设置，能够使得压裂球的强度更好。

优选的，所述腔体内还设有数据存储器，所述数据存储器沿所述封盖的中心轴线分布，所述数据存储器关于所述封盖的中心轴线对称设置，所述压力传感器和所述温度传感器分别通讯连接所述数据存储器，单独设置数据存储器，能够用于转存压力传感器和所述温度传感器采集的数据，使得压力传感器和所述温度传感器的采集数据的总量得到增加；且数据存储器的设置位置也能够保证压裂球的强度。

优选的，所述数据存储器位于所述压力传感器和所述温度传感器之间，避免信息传递的干扰。

优选的，所述封盖和所述壳体螺纹连接，所述封盖和所述壳体的螺纹连接处设有第一密封O型圈，加工方便，且方便安装。

优选的，所述压力传感器部分嵌入所述封盖内，所述压力传感器与所述封盖的接触处设有第二密封O型圈，使得压力传感器能够更好地检测井内压力，同时保证对检测通道的封堵。

优选的，所述壳体和所述封盖均是铝构件，能够溶解，且热传递较好，能够适应井内环境并满足温度检测和压力检测的条件。

优选的，所述数据接收器前端为接收端，所述接收端伸出所述待坐封桥塞的前端，能够更好地接收压裂球内检测的数据。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型所述采集井下压裂数据的系统，能够利用正常的桥塞射孔分段压裂作业流程，在对压裂作业不增加额外施工耗时和费用的情况下，完成对井下的压裂数据采集，为石油公司提供相关的作业信息和研究数据；且这种采集井下压裂数据的系统容易对井下不同压裂点的压裂数据的进行检测，其施工简单、费用低且经济效益高。

附图说明

图1是实施例1中采集井下压裂数据的系统的数据接收器接收压裂球采集的数据的状态示意图；

图2是实施例1中压裂球的剖视图；

图3是压裂球封堵已坐封桥塞的状态示意图；

图4是待坐封桥塞上提至指定坐封位置的状态示意图；

图5是工具串将数据接收器带出井外的示意图；

图6是下入新的压裂球封堵已坐封桥塞的示意图。

图标：1-压裂球；11-封盖；12-壳体；13-检测通道；14-压力传感器；15-数据存储器；16-温度传感器；17-第一密封O型圈；18-第二密封O型圈；2-工具串；21-缆绳；31-已坐封桥塞；32-待坐封桥塞；4-数据接收器；5-井筒；51-压裂通道。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

本实用新型提供一种采集井下压裂数据的系统，参见图1-2，包括压裂球1和工具串2，所述压裂球1用于封堵井下已坐封桥塞31，所述工具串2能够坐封待坐封桥塞32并射孔；

所述压裂球1内设置有压力传感器14和温度传感器16，所述压力传感器14和所述温度传感器16分别能够在所述压裂球1内采集井下数据并存储数据；

所述工具串2前端设有数据接收器4，所述数据接收器4能够从待坐封桥塞32的内部通道一端穿过至另一端，所述数据接收器4用于接收前一个已坐封桥塞31处的所述压裂球1存储的数据，所述工具串2在其后端连接的缆绳21上提下能够将接收数据的数据接收器4带至井外。

在传统的压裂作业中，也需要用到本方案中的工具串2，工具串2能够坐封待坐封桥塞32形成已坐封桥塞31并射孔，且需要采用压裂球1。在传统的压裂作业中，需要先通过工具串2将已坐封桥塞31坐封于井内，然后提出工具串2，再将压裂球1下入井内并封堵已坐封桥塞31，可以参考图3。然后提高排量开始压裂形成压裂通道51，可以参考图1。再泵入工具串2使得待坐封桥塞32到达指定坐封位置，可以参考图4。然后将待坐封桥塞32坐封，并对未封堵的已坐封桥塞31的上方射孔，通过缆绳21向上提出工具串2，可以参考图5。再下入新的压裂球1并封堵新的已坐封桥塞31，可以参考图6，形成循环作业。

而本方案所述采集井下压裂数据的系统，是在压裂作业的基础上进行使用。其中包含，如图6和图3所示，在压裂作业的压裂球1下入井内并封堵已坐封桥塞31的过程中，压裂球1内的压力传感器14和温度传感器16能够采集并存储整个过程的温度数据和压力数据。如图1所示，在压裂作业通过工具串2将待坐封桥塞32带入井内，能够通过工具串2前端的数据接收器4接收前一个已坐封桥塞31处的所述压裂球1内存储的数据，本实施例中，所述数据接收器4前端为接收端，所述接收端伸出所述待坐封桥塞32的前端，能够更好地接收压裂球1内检测的数据。如图4-5所示，在坐封所述待坐封桥塞32形成新的已坐封桥塞31过程中，因所述数据接收器4能够从待坐封桥塞32的内部通道一端穿过至另一端，故不会影响坐封待坐封桥塞32形成新的已坐封桥塞31。如图5所示，在形成新的已坐封桥塞31后，射孔后借助于提出工具串2的过程，即可将数据接收器4带出。

本实施例中，所述压裂球1设有从其外侧仅延伸至所述压力传感器14的检测通道13，使得压力传感器14能够更好地接触井内环境，检测更加准确。如图2所示，所述压裂球1包括壳体12和封盖11，所述封盖11密封连接所述壳体12的开口形成腔体。具体的，所述封盖11和所述壳体12螺纹连接，所述封盖11和所述壳体12的螺纹连接处设有第一密封O型圈17，加工方便，且方便安装。所述压力传感器14和所述温度传感器16均设置在所述腔体内；采用上述压裂球1结构形式，便于将压力传感器14和所述温度传感器16安装在压裂球1内部腔体内，且能够形成密封，避免井液进入腔体内造成温度传感器16的破坏。

本实施例中，所述封盖11和所述壳体12均为同轴设置的回转体，所述压力传感器14和所述温度传感器16均沿所述封盖11的中心轴线分布，所述压力传感器14和所述温度传感器16分别关于所述封盖11的中心轴线对称设置，能够使得压裂球1的强度更好。且所述腔体内还设有数据存储器15，所述数据存储器15沿所述封盖11的中心轴线分布，所述数据存储器15关于所述封盖11的中心轴线对称设置，所述压力传感器14和所述温度传感器16分别通讯连接所述数据存储器15，单独设置数据存储器15，能够用于转存压力传感器14和所述温度传感器16采集的数据，使得压力传感器14和所述温度传感器16的采集数据的总量得到增加；且数据存储器15的设置位置也能够保证压裂球1的强度。较优的选择，所述数据存储器15位于所述压力传感器14和所述温度传感器16之间，避免信息传递的干扰。

本实施例中，如图2所示，检测通道13设置在封盖11上，相比于设置在壳体12上，其开设检测通道13路径更短，更加容易，且便于压力传感器14能够更好地接触井内环境；且所述压力传感器14靠近所述封盖11设置并封堵所述检测通道13，避免井液从检测通道13进入腔体内造成温度传感器16的破坏。优选的，所述压力传感器14部分嵌入所述封盖11内，所述压力传感器14与所述封盖11的接触处设有第二密封O型圈18，使得压力传感器14能够更好地检测井内压力，同时保证对检测通道13的封堵。

本实施例中，所述壳体12和所述封盖11均是铝构件，能够溶解，且热传递较好，能够适应井内环境并满足温度检测和压力检测的条件。

本实施例所述采集井下压裂数据的系统的使用过程：如图3所示，压裂球1在投入井筒5前，通过软件开启数据采集，并设置数据采集频率；然后投球、泵球、压裂球1落座在已坐封桥塞31的尾部，提高排量开始压裂形成压裂通道51；上述整个过程中，压裂球1持续不断的采集压力和温度等数据。然后如图1所示，将下一段的工具串2泵送至上一段的压裂球1位置附近，工具串2前端的数据接收器4获得上一段的压裂球1采集的数据。再如图4-5所示，上提工具串2，坐封待坐封桥塞32，然后射孔，出井，将数据接收器4的数据收集端获取到的数据传输至电脑。

采用本实施例所述采集井下压裂数据的系统，能够利用正常的桥塞射孔分段压裂作业流程，在对压裂作业不增加额外施工耗时和费用的情况下，完成对井下的压裂数据采集，为石油公司提供相关的作业信息和研究数据；且这种采集井下压裂数据的系统容易对井下不同压裂点的压裂数据的进行检测，其施工简单、费用低且经济效益高。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种采集井下压裂数据的系统，其特征在于，包括压裂球(1)和工具串(2)，所述压裂球(1)用于封堵井下已坐封桥塞(31)，所述工具串(2)能够坐封待坐封桥塞(32)并射孔；

所述压裂球(1)内设置有压力传感器(14)和温度传感器(16)，所述压力传感器(14)和所述温度传感器(16)分别能够在所述压裂球(1)内采集井下数据并存储数据；

所述工具串(2)前端设有数据接收器(4)，所述数据接收器(4)能够从所述待坐封桥塞(32)的内部通道一端穿过至另一端，所述数据接收器(4)用于接收前一个已坐封桥塞(31)处的所述压裂球(1)存储的数据，所述工具串(2)在其后端连接的缆绳(21)上提下能够将接收数据的数据接收器(4)带至井外。

2.根据权利要求1所述的采集井下压裂数据的系统，其特征在于，所述压裂球(1)设有从其外侧仅延伸至所述压力传感器(14)的检测通道(13)。

3.根据权利要求2所述的采集井下压裂数据的系统，其特征在于，所述压裂球(1)包括壳体(12)和封盖(11)，所述封盖(11)密封连接所述壳体(12)的开口形成腔体，所述压力传感器(14)和所述温度传感器(16)均设置在所述腔体内；

所述封盖(11)上设有所述检测通道(13)，所述压力传感器(14)靠近所述封盖(11)设置并封堵所述检测通道(13)。

4.根据权利要求3所述的采集井下压裂数据的系统，其特征在于，所述封盖(11)和所述壳体(12)均为同轴设置的回转体，所述压力传感器(14)和所述温度传感器(16)均沿所述封盖(11)的中心轴线分布，所述压力传感器(14)和所述温度传感器(16)分别关于所述封盖(11)的中心轴线对称设置。

5.根据权利要求4所述的采集井下压裂数据的系统，其特征在于，所述腔体内还设有数据存储器(15)，所述数据存储器(15)沿所述封盖(11)的中心轴线分布，所述数据存储器(15)关于所述封盖(11)的中心轴线对称设置，所述压力传感器(14)和所述温度传感器(16)分别通讯连接所述数据存储器(15)。

6.根据权利要求5所述的采集井下压裂数据的系统，其特征在于，所述数据存储器(15)位于所述压力传感器(14)和所述温度传感器(16)之间。

7.根据权利要求3所述的采集井下压裂数据的系统，其特征在于，所述封盖(11)和所述壳体(12)螺纹连接，所述封盖(11)和所述壳体(12)的螺纹连接处设有第一密封O型圈(17)。

8.根据权利要求3所述的采集井下压裂数据的系统，其特征在于，所述压力传感器(14)部分嵌入所述封盖(11)内，所述压力传感器(14)与所述封盖(11)的接触处设有第二密封O型圈(18)。

9.根据权利要求3所述的采集井下压裂数据的系统，其特征在于，所述壳体(12)和所述封盖(11)均是铝构件。

10.根据权利要求1-9任一所述的采集井下压裂数据的系统，其特征在于，所述数据接收器(4)前端为接收端，所述接收端伸出所述待坐封桥塞(32)的前端。

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