水下井口输气管道砂粒粒径分布检测系统及方法技术方案

技术编号:36074979 阅读:27 留言:0更新日期:2022-12-24 10:46
本发明专利技术提出一种水下井口输气管道砂粒粒径分布检测系统及方法,该系统包括信号感受单元、信号采集单元、信号处理单元和信号通信单元,所述信号感受单元包括个可测量水下井口输气管道内的砂粒碰撞信号的信号感受组件,所述信号采集单元用于所述信号感受单元测量的碰撞信号;所述信号处理单元对所述砂粒碰撞信号进行分析,以判断所述水下输气管道砂粒碰撞信号的出砂特征频段及出砂粒径分布;所述信号通信单元用于出砂特征信号及控制命令在集线采集模块及平台主控站间的双向通信,本发明专利技术的水下井口输气管道砂粒径分布检测系统适用于水下出砂监测,具有较高的出砂粒径分布检测精度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
水下井口输气管道砂粒粒径分布检测系统及方法


[0001]本专利技术涉及深水油气开发出砂综合管理领域,具体涉及水下井口输气管道砂粒粒径分布检测系统及方法。

技术介绍

[0002]出砂是石油工业面临的重大挑战之一,特别是在深水环境中,出砂问题难以避免。一旦防砂失效,会造成砂埋、减产、井内管柱和水下设备剧烈冲蚀受损,乃至关井。通过在线出砂监测,可以实时把握油气生产和防砂之间的平衡,保障深水油气安全高效流动。实时出砂粒径分布是优化防砂完井策略、制定出砂管理有效措施的关键参数之一。地层砂跟随产出液举升至水下井口,砂粒往往在井口弯头处与避免发生惯性碰撞,通过实时分析该碰撞过程激励的声振响应信息,可以获取管道内砂粒的粒径分布特征。如何从复杂的气液湍流强本底噪声中有效辨识砂粒激励的微弱信号特征,是决定管道砂粒监测是否准确的关键。
[0003]鉴于上述出砂监测难题,结合海上油田作业空间狭小特点,CN105672982A公开了一种非植入式稠油油井出砂量监测系统,包括出砂信号感受、采集、处理校准装置,所述出砂量监测方法,包括采用两个相同一次仪表安装在相邻的下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下井口输气管道砂粒径分布检测系统,其特征在于:包括:信号感受单元:包括多个可测量水下井口输气管道内的砂粒碰撞信号的信号感受组件;信号采集单元:用于采集所述信号感受单元测量的碰撞信号,包括与所述信号感受组件电性连接的集线采集模块;信号处理单元:包括与所述信号采集单元电性连接的出砂信号识别模块,及出砂粒径反演模块;所述出砂信号识别模块用于对所述沙粒碰撞信号及多相流量信号进行分析,以判断所述水下输气管道内砂粒碰撞信号的出砂特征频段;所述粒径反演模块用于对所述出砂特征频段进行分析,以判断所述水下输气管道的出砂粒径分布;信号通信单元:包括半双工通信模块,用于采集出砂特征信号及接收平台主控站命令的水下控制模块;水下脐带缆模块,与所述平台主控站和水下控制模块电性连接,以传递及反馈出砂特征信号及控制信号。2.根据权利要求1所述的水下井口输气管道砂粒粒径分布监测系统,其特征在于:所述信号感受组件为水下一次仪表,所述水下一次仪表包括固定安装于所述水下井口输气管道上的密封壳体。3.根据权利要求2所述的水下井口输气管道砂粒粒径分布监测系统,其特征在于:多个所述水下一次仪表包括3组加速度传感器,所述加速度传感器封装于所述密封壳体内,3组所述加速度传感器分别设置于所述水下井口输气管道的下游弯头的22.5
°
、45
°
及72.5
°
处。4.根据权利要求3所述的水下井口输气管道砂粒粒径分布监测系统,其特征在于:所述水下一次仪表进一步包括信号传输硬件模块。5.根据权利要求1所述的水下井口输气管道砂粒粒径分布监测系统,其特征在于:所述出砂粒径反演模块用于对出所述最优砂特征信号进行全频段功率谱密度分析、自适应卡尔曼滤波分析、各频段能量分析、累计统计量分析,以判断所述水下井口输气管道的出砂粒径分布情况。6.一种水下井口输气管道出砂信号识别方法,利用如权利要求1

5任一项中所述的水下井口输气管道砂粒径分布检测系统,其特征在于:包括以下步骤:S1:对所述水下井口输气管道砂粒径分布检...

【专利技术属性】
技术研发人员:王锴常子昂李祎宸付光明王刚刘刚
申请(专利权)人:中国石油大学华东
类型:发明
国别省市:

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