一种电磁波固井参数井下监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种电磁波固井参数井下监测装置，包括：井下装置，用于获取井下压力和温度数据编码后通过电磁波的形式向地面传播；地面装置，用于对井下传输到地面的电磁波信号进行解码，实时对固井作业期间的井下压力和温度进行监测。本发明专利技术结构简单，成本低廉，安全可靠，便于施工，可以广泛应用于井作业中。可以广泛应用于井作业中。可以广泛应用于井作业中。

【技术实现步骤摘要】
一种电磁波固井参数井下监测装置


[0001]本专利技术是关于一种电磁波固井参数井下监测装置，涉及固井


技术介绍

[0002]常规固井技术通常是通过提高水泥浆密度来预防井涌和气窜，但是高密度水泥浆 和循环压力容易压裂地层、导致漏失。窄密度窗口以及浅层气侵、水侵问题对常规固 井技术提出了挑战。此外，海上固上部地层套管时，因为井眼尺寸较大，采用传统固 井技术在水泥浆凝固阶段，水泥浆失水及流体静压力的下降严重，很容易导致气窜、 水侵，破坏井筒完整性，需要进行补救，严重时不得不弃井。固井现场使用的水泥浆 往往受温度和压力的影响更复杂，在这种情况下要描述水泥浆体系的流变性需要使用 更复杂的流变模式。
[0003]随着石油勘探步伐的加快和钻井技术的发展，井深不断加大，固井水泥浆要承受 的井内温度、压力越来越高。但受限于现有技术手段，不能很好地确定水泥浆流变性 与压力和温度之间的关系，目前的固井作业无法实时对井下压力和温度进行有效地监 测，迫切需要实时有效地获取井下压力和温度数据。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种结构简单、成本低廉且安全可靠的电磁 波固井参数井下监测装置及使用方法。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]第一方面，本专利技术提供的电磁波固井参数井下监测装置，该装置包括：
[0007]井下装置，用于获取井下压力和温度数据编码后通过电磁波的形式向地面传播；
[0008]地面装置，用于对井下传输到地面的电磁波信号进行解码，实时对固井作业期间 的井下压力和温度进行监测。
[0009]进一步地，所述井下装置包括井下装置本体、端盖和测量系统；
[0010]所述井下装置本体顶部开设有凹槽，所述测量系统固定安装在所述凹槽内；所述 井下装置本体的两端设置有用于连接外部套管串的螺纹；
[0011]所述端盖通过固定设置在所述井下装置本体的凹槽上，且所述端盖和所述凹槽所 接触的表面设置有密封圈，使所述端盖和凹槽连接形成的内腔为封闭空间，阻止外部 液体的侵入。
[0012]进一步地，所述测量系统包括温度传感器、压力传感器、控制电路、绝缘天线和 电池；
[0013]所述温度传感器，用于采集井下的温度数据；
[0014]所述压力传感器，用于采集井下的压力数据；
[0015]所述控制电路，用于获取温度和压力数据经过编码后，通过绝缘天线以电磁波的 形式向地面传播；
[0016]所述电池，用于为温度传感器、压力传感器、控制电路和绝缘天线进行供电。
[0017]进一步地，所述控制电路包括信号调制模块、低通滤波模块和功率放大模块；
[0018]所述信号调制模块用于接收来自所述温度传感器的温度数据和来自所述压力传感 器的压力数据进行调制；
[0019]所述低通滤波模块用于对调制信号进行过滤；
[0020]所述功率放大模块用于对过滤后的信号进行放大后发送到所述绝缘天线。
[0021]进一步地，所述信号调制模块采用脉冲位置调制方式。
[0022]进一步地，所述地面装置包括接收装置和工控计算机；
[0023]所述接收装置，用于接收井下传输到地面的电磁波信号；
[0024]所述工控计算机，用于将所述接收装置接收的电磁波信号进行解码，形成相应的 井下温度和井下压力数据。
[0025]第二方面，本专利技术还提供电磁波固井参数井下监测装置的使用方法，包括：
[0026]井下装置通过两端螺纹与上部套管串和下部套管串连接，以套管串组合的方式整 体通过悬挂于井口，放置在井壁中；
[0027]在固井作业期间，水泥浆、隔离液和冲洗液通过井口依次注入进入上部套管串、 井下装置和下部套管串进入井筒；
[0028]井下装置在井下采集温度和压力数据经过编码后通过绝缘天线以电磁波的形式向 地面传播，由地面装置接收电磁波信号并进行解码处理，地面装置将解码形成的井下 压力和温度数据，实时显示在地面装置工控计算机的屏幕上并进行存储记录。
[0029]进一步地，还包括固井工程师根据所获取的井下温度和压力数据调整井筒内压力 剖面，提高固井成功率和固井质量。
[0030]本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下特点：本专利技术包括井下装置和地面装 置，井下装置用于获取井下压力和温度数据，地面装置获取井下压力和温度数据实时 对固井作业期间的井下压力和温度进行监测，结构简单，成本低廉，安全可靠，便于 施工，可以广泛应用于井作业中。
附图说明
[0031]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通 技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本 专利技术的限制。在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：
[0032]图1为本专利技术实施例的电磁波固井参数井下监测装置系统框图。
[0033]图2为本专利技术实施例的井下装置结构图。
[0034]图3为本专利技术实施例的电磁波固井参数井下监测装置使用状态示意图。
具体实施方式
[0035]应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进 行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个
”ꢀ
以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具 有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在， 但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们 的组合。文中描述的方法步骤、过
程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说 明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的 步骤。
[0036]尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层 和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这 些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。 除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语 在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层 或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层 或部段。
[0037]为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件 或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外 部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“上面”等。这种空间相对关系术语意于包 括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。
[0038]由于目前的固井作业无法实时对井下压力和温度进行有效地监测。本专利技术提供了 电磁波固井参数井下监测装置及使用方法，包括：井下装置，用于获取井下压力和温 度数据编码后通过电磁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电磁波固井参数井下监测装置，其特征在于，该装置包括：井下装置，用于获取井下压力和温度数据编码后通过电磁波的形式向地面传播；地面装置，用于对井下传输到地面的电磁波信号进行解码，实时对固井作业期间的井下压力和温度进行监测。2.根据权利要求1所述的电磁波固井参数井下监测装置，其特征在于，所述井下装置包括井下装置本体、端盖和测量系统；所述井下装置本体顶部开设有凹槽，所述测量系统固定安装在所述凹槽内；所述井下装置本体的两端设置有用于连接外部套管串的螺纹；所述端盖通过固定设置在所述井下装置本体的凹槽上，且所述端盖和所述凹槽所接触的表面设置有密封圈，使所述端盖和凹槽连接形成的内腔为封闭空间，阻止外部液体的侵入。3.根据权利要求2所述的电磁波固井参数井下监测装置，其特征在于，所述测量系统包括温度传感器、压力传感器、控制电路、绝缘天线和电池；所述温度传感器，用于采集井下的温度数据；所述压力传感器，用于采集井下的压力数据；所述控制电路，用于获取温度和压力数据经过编码后，通过绝缘天线以电磁波的形式向地面传播；所述电池，用于为温度传感器、压力传感器、控制电路和绝缘天线进行供电。4.根据权利要求3所述的电磁波固井参数井下监测装置，其特征在于，所述控制电路包括信号调制模块、低通滤波模块和功率放大模块；所述信号调制模块用于接收来自所述温度传感器的温度数据和来自所述压...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨向前，李中，范白涛，牛海峰，武治强，李汉兴，程载斌，郭华，周超，郑清华，
申请(专利权)人：中海石油中国有限公司北京研究中心，
类型：发明
国别省市：