一种水力压裂裂缝实时监测系统及方法技术方案

本申请提出的水力压裂裂缝实时监测方法、系统及存储介质中，可以基于预设的采集间隔，分别向水压传感器、油压传感器、以及流量传感器发送采集指令，获取水压传感器、油压传感器、以及流量传感器分别发送的水压信号、油压信号、以及流量信号，将获取到信号进行数据格式转化，得到对应的水压数据、油压数据、流量数据，并对数据进行实时显示，还通过内置的评判条件，判断是否发生异常工况，当未发生异常工况时，基于水压数据、油压数据、流量数据进行压裂效果评判，并输出评判结果。由此，实现了对井下水力压裂的实时监测，同时还可以得到不同压裂压力及流量作用下裂隙扩展形态及范围，以便用户可以及时调整，避免发生故障。避免发生故障。避免发生故障。

A real-time monitoring system and method for hydraulic fracturing fractures

【技术实现步骤摘要】
一种水力压裂裂缝实时监测系统及方法


[0001]本申请涉及数据采集及数据分析
，尤其涉及一种水力压裂裂缝实时监测方法、系统及存储介质。

技术介绍

[0002]煤炭仍然是我国主体能源，并将长期处于我国能源消费的的首要地位。目前，煤矿主要以井工开采为主，随着采矿设备的发展和采煤技术的进步，高强度开采工作面逐渐成为特大型矿井的主要开采方式。但是，高强度开采工作面引起的煤柱应力集中、回采扰动大、多巷布置等给顶板灾害防治工作带来了很大的困难，会出现急速地、超范围地大面积垮落来压的动力冲击现象。因此，如何对水力压裂进行监测，以避免造成严重损失是亟需解决的问题。
[0003]相关技术中，通过矿山压力监测系统对压力进行监测。但是，相关技术中，矿山压力监测系统在高压环境下，只具备压力监测功能，无法实现流量的同步监测，并且当发生孔内反向冲击或者爆裂甭管等异常事故，无法做出智能判断，并及时响应。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种水力压裂裂缝实时监测方法、系统及存储介质，以解决相关技术中仅对压力进行监测、当发生异常事故时，无法做出智能判断并及时响应的技术问题。
[0005]本申请第一方面实施例提出一种水力压裂裂缝实时监测方法，包括：
[0006]基于预设的采集间隔，分别向水压传感器、油压传感器、以及流量传感器发送采集指令；
[0007]获取所述水压传感器、油压传感器、以及流量传感器分别发送的水压信号、油压信号、以及流量信号；
[0008]将获取到的所述水压信号、油压信号、以及流量信号进行数据格式转化，得到对应的水压数据、油压数据、流量数据，并对所述水压数据、油压数据、流量数据进行实时显示；
[0009]基于所述水压数据、油压数据、流量数据通过内置的评判条件，判断是否发生异常工况；
[0010]当未发生异常工况时，基于所述水压数据、油压数据、流量数据进行压裂效果评判，并输出评判结果。
[0011]本申请第二方面实施例提出一种水力压裂裂缝实时监测系统，包括：
[0012]数据采集模块，用于获取传感器采集的信号；
[0013]信号转换模块，用于将所述采集的信号转换为数字信号；
[0014]实时显示模块，用于通过动态曲线展示所述数字信号；
[0015]异常监测模块，用于基于所述数字信号通过内置的评判条件，判断是否发生异常工况；
[0016]数据分析模块，用于基于所述数字信号进行压裂效果评判，并输出评判结果。
[0017]本申请第三方面实施例提出的非临时性计算机可读存储介质，其中，所述非临时性计算机可读存储介质存储有计算机程序；所述计算机程序被处理器执行时实现如上第二方面所示的方法。
[0018]本申请第四方面实施例提出的计算机设备，其中，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行所述程序时，能够实现如上第二方面所述的方法。
[0019]本申请的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：
[0020]本申请提出的水力压裂裂缝实时监测方法、系统及存储介质中，基于预设的采集间隔，分别向水压传感器、油压传感器、以及流量传感器发送采集指令，获取水压传感器、油压传感器、以及流量传感器分别发送的水压信号、油压信号、以及流量信号，将获取到的水压信号、油压信号、以及流量信号进行数据格式转化，得到对应的水压数据、油压数据、流量数据，并对水压数据、油压数据、流量数据进行实时显示，还基于水压数据、油压数据、流量数据通过内置的评判条件，判断是否发生异常工况，当未发生异常工况时，基于水压数据、油压数据、流量数据进行压裂效果评判，并输出评判结果。由此，本申请可以通过动态曲线实时显示压力
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流量数据随时间的变化规律，从而实现了对井下水力压裂的实时监测，同时还通过对压裂效果评判，得到裂隙走向与扩展半径，进而得到不同压裂压力及流量作用下裂隙扩展形态及范围，以便用户可以及时调整，避免发生故障。
[0021]此外，本申请还可以基于水压数据、油压数据、流量数据判断是否发生异常工况，若判断发生异常工况，则异常监测模块可以进行声光警告以及急停控制停止供液，从而避免造成不必要的损失。
[0022]本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0023]本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0024]图1为根据本申请一个实施例提供的水力压裂裂缝实时监测方法的流程示意图；
[0025]图2为根据本申请一个实施例提供的水力压裂裂缝实时监测系统的结构示意图。
具体实施方式
[0026]下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
[0027]下面参考附图描述本申请实施例的水力压裂裂缝实时监测方法及系统。
[0028]实施例一
[0029]图1为根据本申请一个实施例提供的一种水力压裂裂缝实时监测方法的流程示意图，如图1所示，可以包括：
[0030]步骤101、基于预设的采集间隔，分别向水压传感器、油压传感器、以及流量传感器发送采集指令。
[0031]其中，在本专利技术的实施例中，可以基于采集间隔周期性的分别向水压传感器、油压传感器、以及流量传感器发送采集指令，以使得水压传感器、油压传感器、以及流量传感器接收到采集指令之后，发送采集的到的信号。
[0032]步骤102、获取水压传感器、油压传感器、以及流量传感器分别发送的水压信号、油压信号、以及流量信号。
[0033]其中，本专利技术的实施例中，可以通过通信电缆与水压传感器、油压传感器、以及流量传感器相连，其中，传输线长度不小于50m。以及，压力变送器、流量传感器均采用高精度低功耗的型号。基于此，可以通过水压传感器、油压传感器、以及流量传感器完成钻孔水压与压裂流量数据的采集。
[0034]步骤103、将获取到的水压信号、油压信号、以及流量信号进行数据格式转化，得到对应的水压数据、油压数据、流量数据，并对水压数据、油压数据、流量数据进行实时显示。
[0035]其中，在本专利技术的实施例中，实时显示模块可以通过动态曲线显示压力
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流量数据随时间的变化规律，以便用户可以对井下水力压裂进行实时监测，并记录下监测过程中的最大值等特殊值，进而直观判断状态是否正常。
[0036]具体的，对水压数据、油压数据、流量数据进行实时显示，包括：
[0037]以时间为横坐标，水压数据为纵坐标形成水压曲线，以对水压数据进行实时显示；
[0038]以时间为横坐标，油压数据为纵坐标形成油压曲线，以对油压数据进行实时显示；
[0039本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水力压裂裂缝实时监测方法，其特征在于，所述方法包括：基于预设的采集间隔，分别向水压传感器、油压传感器、以及流量传感器发送采集指令；获取所述水压传感器、油压传感器、以及流量传感器分别发送的水压信号、油压信号、以及流量信号；将获取到的所述水压信号、油压信号、以及流量信号进行数据格式转化，得到对应的水压数据、油压数据、流量数据，并对所述水压数据、油压数据、流量数据进行实时显示；基于所述水压数据、油压数据、流量数据通过内置的评判条件，判断是否发生异常工况；当未发生异常工况时，基于所述水压数据、油压数据、流量数据进行压裂效果评判，并输出评判结果。2.根据权利要求1所述的水力压裂裂缝实时监测方法，其特征在于，对所述水压数据、油压数据、流量数据进行实时显示，包括：以时间为横坐标，所述水压数据为纵坐标形成水压曲线，以对所述水压数据进行实时显示；以时间为横坐标，所述油压数据为纵坐标形成油压曲线，以对所述油压数据进行实时显示；以时间为横坐标，所述流量数据为纵坐标形成流量曲线，以对所述流量数据进行实时显示。3.根据权利要求1所述的水力压裂裂缝实时监测方法，其特征在于，所述内置评判条件，包括：判断所述水压数据是否超过水压安全阈值；判断所述油压数据是否超过油压安全阈值；判断所述流量数据是否超过流量安全阈值；判断所述水压曲线斜率是否在水压斜率阈值范围内；判断所述油压曲线斜率是否在油压斜率阈值范围内；判断所述流量曲线斜率是否在流量斜率阈值范围内；判断经历初期压裂段后水压曲线斜率的变化幅度是否超过阈值；判断经历初期压裂段后流量曲线斜率的变化幅度是否超过阈值。4.根据权利要求1所述的水力压裂裂缝实时监测方法，其特征在于，所述方法，还包括：当判断发生异常工况时，进行声光警告以及急停控制。5.根据权利要求1所述的水力压裂裂缝实时监测方法，其特征在于，所述基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：祖万山，李宏艳，赵善坤，邓志刚，叶锦娇，苏振国，孟祥峰，
申请(专利权)人：煤炭科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：