地下储气库安全运行监测系统及监测方法技术方案

本发明专利技术提供一种地下储气库安全运行监测系统及监测方法，包括在所有注气井、采气井和监测井套管内外和井内注采气管外布设的铠装光缆和准分布式光纤压力传感器，以及部分监测井内布设的井下三分量检波器阵列，金属套管外侧固定有测量铠装光缆和准分布式光纤压力传感器，放置于井口附近的复合调制解调仪器。本发明专利技术综合充分利用实时在线监测所有井下的噪声、温度、压力、应力/应变的变化和微地震事件的分布特征，对实时在线监测的所有参数和信息进行智能化综合分析和评估，对影响储气库安全平稳运行的各种风险或事故进行分级分类，及时发布事故风险的预警信号和信息，确保储气库长期稳定安全的运行。

【技术实现步骤摘要】
地下储气库安全运行监测系统及监测方法
本专利技术属于测井
，具体涉及一种地下储气库安全运行监测系统及监测方法。
技术介绍
地下储气库是用于储存天然气的地质构造和配套设施。主要功能是用气调峰和安全供气、战略储备、提高管线利用系数节省投资、降低输气成本等。城市燃气市场需求随季节和昼夜波动较大，仅依靠输气管网系统均衡输气对流量小范围调节，难以解决用气大幅度波动的矛盾。采用地下储气库将用气低峰时输气系统中富余的气量储存起来，在用气高峰时采出以补充管道供气量不足，解决用气调峰问题。当出现气源中断、输气系统停输时，可用地下储气库作为气源保证连续供气，起到调峰和安全供气双重作用。地下储气库深度范围一般为250～2000m，全世界大部分含水层储气库、枯竭油气藏储气库的深度不超过1000m。地下储气库注气、采气、增压等工艺技术参数根据具体工程项目要求确定。地下储气库的主要组成部分包括地下储气层、注采井、与输气干线相连的地面天然气处理、加压、输配、计量、自控等主要工程设施及供水、供电、通讯等辅助设施按不同用途地下储气库通常分为气源储气库、基地型储气库本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.地下储气库安全运行长期监测系统，其特征在于，包括注气井(1)、采气井(2)、监测井(3)、金属套管(4)，金属套管(4)内置有注采气管(5)，金属套管(4)外侧固定有第一测量铠装光缆(6)，井内注采气管(5)外侧固定有第二测量铠装光缆(7)；所述的监测井(3)内布设有带永磁铁吸附或电磁感应吸附的第二测量铠装光缆(7)，或还设有井下的三分量检波器阵列(8)；/n金属套管(4)外侧固定有多个第一井下准分布式光纤压力传感器(9)，井内注采气管(5)外侧固定有多个第二井下准分布式光纤压力传感器(10)；/n还包括放置于井口附近的复合调制解调仪器(11)；/n所述的复合调制解调仪器(11)包括分布式...

【技术特征摘要】
1.地下储气库安全运行长期监测系统，其特征在于，包括注气井(1)、采气井(2)、监测井(3)、金属套管(4)，金属套管(4)内置有注采气管(5)，金属套管(4)外侧固定有第一测量铠装光缆(6)，井内注采气管(5)外侧固定有第二测量铠装光缆(7)；所述的监测井(3)内布设有带永磁铁吸附或电磁感应吸附的第二测量铠装光缆(7)，或还设有井下的三分量检波器阵列(8)；
金属套管(4)外侧固定有多个第一井下准分布式光纤压力传感器(9)，井内注采气管(5)外侧固定有多个第二井下准分布式光纤压力传感器(10)；
还包括放置于井口附近的复合调制解调仪器(11)；
所述的复合调制解调仪器(11)包括分布式声波传感DAS、分布式温度传感DTS、分布式光纤应变/应力传感DSS和准分布式光纤压力传感DPS；复合调制解调仪器(11)分别与第一测量铠装光缆(6)和第二测量铠装光缆(7)连接。


2.根据权利要求1所述的地下储气库安全运行长期监测系统，其特征在于，所述的第一测量铠装光缆(6)和第二测量铠装光缆(7)均为多参数铠装光缆。


3.根据权利要求2所述的地下储气库安全运行长期监测系统，其特征在于，所述第一测量铠装光缆(6)内至少有两根以上的耐高温的单模光纤(21)，将耐高温复合材料通过注塑或挤压成圆柱形且紧密包在单模光纤(21)外，形成应变/应力或震动/噪声的敏感光缆(23)，敏感光缆(23)外再紧密包裹连续不锈钢细管(25)，在每根单模光纤(21)的尾端打结或安装一个消光器件(26)，阻止从单模光纤(21)顶端入射的激光从尾端反射回光纤顶端。


4.根据权利要求2所述的地下储气库安全运行长期监测系统，其特征在于，所述第二测量铠装光缆(7)内至少有两根以上的单模光纤(21)、两根以上多模光纤(22)，单模光纤(21)和多模光纤(22)外紧密包裹有内连续不锈钢细管(24)，内连续不锈钢细管(24)内部填充耐高温光纤膏，内连续不锈钢细管(24)外壁紧密套有外连续不锈钢细管(25)，其中两根多模光纤(22)的尾端熔接在一起，熔接处用一个U形件固定并保护起来，在所有单模光纤(21)和剩余的多模光纤(22)的尾端分别打结或安装一个消光器件(26)，阻止从单模光纤(21)的顶端和多模光纤(22)的顶端入射的激光从尾端反射回光纤顶端。


5.根据权利要求1所述的地下储气库安全运行监测系统，其特征在于，所述的第一井下准分布式压力传感器(9)、第二井下准分布式压力传感器(10)，为法泊腔光纤压力传感器，或光栅压力传感器，或压电晶体压力传感器；
多个第一井下准分布式压力传感器(9)依次通过第一测量铠装光缆(6)等间距串联在一起；
多个第二井下准分布式压力传感器(10)依次通过第二测量铠装光缆(7)等间距串联在一起。


6.根据权利要求1所述的地下储气库安全运行长期监测系统，其特征在于，还包括第一环形金属卡子(12)，所述的第一环形金属卡子(12)安装固定在金属套管(4)靴处。


7.根据权利要求1所述的地下储气库安全运行长期动态监测，其特征在于，还包括第二环形金属卡子(13)，所述的第二环形金属卡子(13)等间距安装固定在井内注采气管(5)外侧。


8.根据权利要求1所述的地下储气库安全运行长期监测系统，其特征在于，所述的三分量检波器阵列(8)是三分量电磁检波器、三分量压电检波器、三分量加速度检波器、三分量MEMS检波器、三分量光纤检波器中的一种。


9.根据权利要求1到7任一项所述的地下储气库安全运行监测系统的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)、在新完钻的注气井(1)、采气井(2)和部分监测井(3)中，把金属套管(4)和第一测量铠装光缆(6)同步缓慢的下入完钻的井孔里；
(b)、在井口把所述的第一环形金属卡子(12)安装在两根金属套管(4)的连接处，固定并保护第一测量铠装光缆(6)在下套管过程中不会旋转移动和/或被损坏；
(c)、用高压泵车向注气井(1)、采气井(2)和监测井(3)的井底泵入水泥浆，使水泥浆从井底沿金属套管(4)外壁和钻孔之间的环空区返回到井口，水泥浆固结后，把金属套管(4)、第一测量铠装光缆(6)和地层岩石永久性的固定在一起；
(d)、把注采气管(5)和第二测量铠装光缆(7)同步缓慢的下入固井完井后的金属套管(4)井内；
(e)、在井口把所述的第二环形金属卡子(13)按照相同的间...

【专利技术属性】
技术研发人员：余刚，梁兴，徐刚，王飞，魏路路，陈娟，安树杰，王熙明，夏淑君，冉曾令，张仁志，
申请(专利权)人：中油奥博成都科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51