【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智慧油田智能监控领域，尤其涉及一种井下作业过程质量监测管理系统及方法。
技术介绍
1、随着油田勘探开发的不断深入，目前国内大多数主力油田已进入开发中后期，油水井套管老化，井下故障发生频繁且复杂程度不断増加，作业工作量和作业难度不断增加，作业质量控制难度加大。由于油田工程服务市场化进程加快，井下作业市场的竞争也随之加剧，加之近期原油价格变化频繁、国企改革等诸多变化，对井下作业质量监测管理提出了更高的要求。此外，从整个油田层面来说，井下作业质量管理也是油田企业生产管理的重要组成部分，是油田原油生产平稳运行和产量任务完成的重要保障，其管理水平的高低关系到油气成本的控制，优质的井下作业除可延长油水井生产周期，最大限度的保证油田的稳产、增产外，还能极大地降低油田开发成本。
2、当前油田常用的井下作业质量监测管理措施包括：1)建立高素质的井下作业质量监督管理队伍；2)建立完善的作业过程信息反馈制度；3)建立井下作业资料审查验收机制。由于当前油田对于井下作业过程的监督管理方式属于粗放式管理，基本上都是基于监督人员人工进行，作业质量的监督效果往往取决于监督人员的技术能力素养。井下作业过程基于人工监督管理的方式存在人工依赖度高、自动化、智能化和数字化水平低的不足，经常发生作业过程数据缺失或作业质量不达标的问题。由于缺乏作业过程有效数据支撑导致作业队伍上交假资料的情况也时有发生，对油田正常生产造成了严重的影响。同时井下作业隐蔽性给井下作业质量的检验、作业效果的评价增加了难度，使得作业维护成本久居不下。此外，由于各大油田均开
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种井下作业过程质量监测管理系统及方法，通过在井下作业的三个局域(井下区域、井口区域和井上区域)分别安装无线监测设备，采集作业过程中井下压力、温度、流量井况参数，井口管柱监测参数和井上注入液流量、密度参数，采集的作业参数通过4g\5g网络远传至数据管理处理云平台，通过数据管理处理云平台实现井下作业过程远程监督和作业质量诊断，进而解决油田井下作业过程数据采集和作业过程质量远程智能监测的迫切需求。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种井下作业过程质量监测管理系统，其特征在于，包括井下监测装置、井口监测装置、井上监测模块、无线远程控制终端、便携式移动终端和数据管理处理云平台；
4、所述的井下监测装置包括传感器模组，所述传感器模组包括流量测试模块、压力测试模块、温度测试模块和加速度测试模块，用于采集并存储油管起下井过程运动参数和作业过程的井况参数，包括井下温度、流量、压力以及管柱的三轴加速度参数；
5、所述的井口监测装置包括测试模块、供电模块、数据采集处理模块和无线通讯模块；所述的测试模块用于监测油管壁厚、局部腐蚀、油管直径和油管数量长度；所述的供电模块为井口监测装置提供电源；所述的数据采集处理模块采集测试模块数据并完成分析计算，获得计算结果；所述的无线通讯模块实现数据无线通讯传输；
6、所述的井上监测模块包括无线拉力计、无线流量计、无线压力传感器、无线密度计和无线有毒有害气体检测仪；所述的无线拉力计用于采集井下作业过程中作业井架钢丝绳拉力值；所述的无线流量计用于采集井上注入和排出井液流量值；所述的无线压力传感器采集井口油压套压；所述的无线密度计采集注入液的密度；所述的无线有毒有害气体检测仪采集井口有毒有害气体浓度；
7、所述的无线远程控制终端作为数据交换中转机构，用于接收便携式移动终端、井口监测装置和井上监测模块各无线智能传感器上传数据信息，并将获得的信息上传至数据管理处理云平台，同时接收数据管理处理云平台下发的指令；
8、所述的便携式移动终端通过无线网络连接至无线远程控制终端，在便携式移动终端运行系统客户端软件；
9、所述的数据管理处理云平台根据无线远程控制终端传送的信息，实现各作业井作业数据的集中管理、各作业井作业进度的实时显示，同时根据作业质量监测诊断模型得到各作业井整个作业过程的作业质量评价结果，并将结果反馈为井下作业部门管理人员。
10、井下监测装置还包括电源模块、采集处理模块、存储模块、主控模块和通讯模块；
11、所述的电源模块采用可充电电池组模块用于井下监测装置供电；
12、所述的采集处理模块是用于将传感器模组测试数据原始信号采集处理为电信号并传输给主控模块；
13、所述的主控模块接收采集处理模块信息，并定时完成数据存储至存储模块，完成井下监测装置工作模式自动切换和传感器标定参数读取；
14、所述的存储模块实现采集数据存储；
15、所述的通讯模块为无线wifi模块，实现采集数据的无线读取回放。
16、所述的井下监测装置通过螺纹与油管连接一起完成起下井作业过程，采集作业过程井下温度、流量、压力以及管柱的三轴加速度。
17、所述的井下监测装置作为存储式仪器，作业完成后通过所述的便携式移动终端完成数据读取回放显示，通过所述的无线远程控制终端上传至所述的数据管理处理云平台。
18、所述的井口监测装置测试模块包含电磁探伤测试模块和激光测距测试模块，通过采集电磁探伤测试模块中电磁线圈产生的感应电动势实现油管壁厚、局部腐蚀、油管直径监测，通过激光测距测试模块实现管柱长度和管柱数量监测。
19、井口监测装置安装在作业井口，通过无线网络与所述的无线远程控制终端连接，数据结果显示在所述的便携式移动终端，并上传至所述的数据管理处理云平台；所述的无线远程控制终端通过4g\5g网络将数据远传至所述的数据管理处理云平台。
20、所述的井上监测模块包括无线拉力计、无线流量计、无线压力传感器、无线密度计和无线有毒有害气体检测仪均采用无线lora通讯协议；所述的无线远程控制终端通讯模块包括lora通讯模块、无线wifi模块以及4g\5g通讯模块；井口监测装置通过无线lora网络与所述的无线远程控制终端连接。
21、所述的便携式移动终端通过无线wifi连接到无线远程控制终端，所述的系统客户端软件包括数据显示存储功能模块、提醒报警功能模块、数据回放功能模块、数据上传功能模块、读取作业流程功能模块、作业流程录入和上传功能模块、作业工序完成确认功能模块、参数配置功能模块、报表生成功能模块和数据文件导出功能模块，实现参数配置、作业参数数据预警显示、作业流程与关键作业参数录入和作业步骤确定。
22、所述的无线有毒有害气体检测仪监测气体包括ch4、co和so2。
23、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种井下作业过程质量监测管理系统，其特征在于，包括井下监测装置、井口监测装置、井上监测模块、无线远程控制终端、便携式移动终端和数据管理处理云平台；
2.根据权利要求1所述的一种井下作业过程质量监测管理系统，其特征在于，井下监测装置还包括电源模块、采集处理模块、存储模块、主控模块和通讯模块；
3.根据权利要求1所述的一种井下作业过程质量监测管理系统，其特征在于，所述的井下监测装置通过螺纹与油管连接一起完成起下井作业过程，采集作业过程井下温度、流量、压力以及管柱的三轴加速度。
4.根据权利要求1所述的一种井下作业过程质量监测管理系统，其特征在于，所述的井下监测装置作为存储式仪器，作业完成后通过所述的便携式移动终端完成数据读取回放显示，通过所述的无线远程控制终端上传至所述的数据管理处理云平台。
5.根据权利要求1所述的一种井下作业过程质量监测管理系统，其特征在于，所述的井口监测装置测试模块包含电磁探伤测试模块和激光测距测试模块，通过采集电磁探伤测试模块中电磁线圈产生的感应电动势实现油管壁厚、局部腐蚀、油管直径监测，通过激光测距测试模块
6.根据权利要求1所述的一种井下作业过程质量监测管理系统，其特征在于，井口监测装置安装在作业井口，通过无线网络与所述的无线远程控制终端连接，数据结果显示在所述的便携式移动终端，并上传至所述的数据管理处理云平台；所述的无线远程控制终端通过4G\5G网络将数据远传至所述的数据管理处理云平台。
7.根据权利要求1所述的一种井下作业过程质量监测管理系统，其特征在于，所述的井上监测模块包括无线拉力计、无线流量计、无线压力传感器、无线密度计和无线有毒有害气体检测仪均采用无线LORA通讯协议；所述的无线远程控制终端通讯模块包括LORA通讯模块、无线WIFI模块以及4G\5G通讯模块；井口监测装置通过无线LORA网络与所述的无线远程控制终端连接。
8.根据权利要求1所述的一种井下作业过程质量监测管理系统，其特征在于，所述的便携式移动终端通过无线WIFI连接到无线远程控制终端，所述的系统客户端软件包括数据显示存储功能模块、提醒报警功能模块、数据回放功能模块、数据上传功能模块、读取作业流程功能模块、作业流程录入和上传功能模块、作业工序完成确认功能模块、参数配置功能模块、报表生成功能模块和数据文件导出功能模块，实现参数配置、作业参数数据预警显示、作业流程与关键作业参数录入和作业步骤确定。
9.根据权利要求1所述的一种井下作业过程质量监测管理系统，其特征在于，所述的无线有毒有害气体检测仪监测气体包括CH4、CO和SO2。
10.一种井下作业过程质量监测管理方法，基于权利要求1-9任一项所述的一种井下作业过程质量监测管理系统，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种井下作业过程质量监测管理系统，其特征在于，包括井下监测装置、井口监测装置、井上监测模块、无线远程控制终端、便携式移动终端和数据管理处理云平台；
2.根据权利要求1所述的一种井下作业过程质量监测管理系统，其特征在于，井下监测装置还包括电源模块、采集处理模块、存储模块、主控模块和通讯模块；
3.根据权利要求1所述的一种井下作业过程质量监测管理系统，其特征在于，所述的井下监测装置通过螺纹与油管连接一起完成起下井作业过程，采集作业过程井下温度、流量、压力以及管柱的三轴加速度。
4.根据权利要求1所述的一种井下作业过程质量监测管理系统，其特征在于，所述的井下监测装置作为存储式仪器，作业完成后通过所述的便携式移动终端完成数据读取回放显示，通过所述的无线远程控制终端上传至所述的数据管理处理云平台。
5.根据权利要求1所述的一种井下作业过程质量监测管理系统，其特征在于，所述的井口监测装置测试模块包含电磁探伤测试模块和激光测距测试模块，通过采集电磁探伤测试模块中电磁线圈产生的感应电动势实现油管壁厚、局部腐蚀、油管直径监测，通过激光测距测试模块实现管柱长度和管柱数量监测。
6.根据权利要求1所述的一种井下作业过程质量监测管理系统，其特征在于，井口监测装置安装在作业井口，通过无线网络与所述的无线远程控制终端连接，数据结果显示在所述的便携式移动终端，并上...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘雯华，赵善国，田昆，王鹏，
申请(专利权)人：贵州航天凯山石油仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：
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