【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油气藏原位加热，尤其涉及一种井下电加热智能控制系统及方法。
技术介绍
1、油气藏原位加热增产技术以其环保、低成本等技术优势已在稠油、油页岩等资源开发上成功应用。致密砂岩油气藏、页岩油气藏在钻完井过程易受储层损害，且储层致密，井周泄流面积有限，尤其是当缺乏裂缝沟通时，常规开发技术往往低产低效。原位加热技术能通过高温蒸发液相解除水锁损害，同时对井周岩体产生热开裂现象扩大泄流面积，是一项极具潜力的绿色开发技术。若想使井下应力环境中的岩体能有效致裂增渗，对加热温度和热应力的要求很高，同时井眼尺寸又要求加热装置需具备小型化的特点。电加热最高能达到600~1000℃，且装置简单，易下井，是致密砂岩油气藏、页岩油气藏原位加热的优选方式。该技术若能推广应用，由于加热时间往往较长，多个井场或一个井场的多口井可能同时在进行加热，实现加热器的智能控制和远程操控显得尤为重要。“抽油井电加热自动控制系统及方法”（cn201110004271.0）通过抽油井中抽油机下行程由抽油杆柱的下行阻力引起的抽油机悬点载荷值的变化生成载荷信号，根据预先设定的电加热系统的载荷阈值和载荷信号控制抽油井电加热系统。但若想要远程同时对多口井的电加热运行情况进行细致分析，还需设置远程监测及控制系统。
2、“一种油田稠油井电加热智能控制系统”（cn217897831u）公开了一种可以接入油田四化网络的智能控制系统，但该系统通过采集单井电压、回压、出液温度、悬点载荷等参数来控制加热系统，并未采集实时目标层段甲烷浓度、地层温度和井口流量，不适用于油气藏原位电
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种井下电加热智能控制系统及方法，以解决如何实现井下加热系统智能控制的技术问题。
2、本专利技术是采用以下技术方案实现的：一种井下电加热智能控制系统，包括实时信息监测采集模块、自动控制模块、远程控制模块和井下电加热系统，其中，实时信息监测采集模块实时采集井下电加热系统的工况数据，并反馈至自动控制模块，所述自动控制模块根据预设参数对井下电加热系统进行粗调，并结合实时信息监测采集模块上传数据进行精调，所述井下电加热系统通过云服务器与自动控制模块建立连接，实现对井下电加热系统的远程监测和控制。
3、进一步的，所述实时信息监测采集模块包括信息采集短节，所述信息采集短节包括井壁温度传感器、压力传感器、湿度传感器、甲烷浓度传感器、加热器温度传感器和流量监测计，分别用以采集目标层井壁温度、目标层井筒压力、目标层湿度、目标层甲烷浓度、加热器温度以及井口流量信息。
4、进一步的，所述实时信息监测采集模块还包括无线通信短节，所述无线通信短节用以将信息采集短节所获取的数据上传至自动控制模块。
5、进一步的，所述自动控制模块包括智能控制配电箱和现场监测及控制平台，所述智能控制配电箱接收实时信息监测采集模块上传的实时数据，并根据现场监测及控制平台的命令控制井下电加热系统的启停及功率调节。
6、进一步的，所述自动控制模块还包括现场数据存储模块，所述现场数据存储模块进行操作数据和采集数据的统一储存管理。
7、进一步的，所述远程控制模块包括云服务器、远程监测及控制平台和远程数据存储模块，所述远程监测及控制平台通过云服务器与自动控制模块相连接，所述远程数据存储模块远程存储和管理采集数据和操作数据。
8、进一步的，所述井下电加热系统包括电加热器和温控单元，所述电加热器通过铠装电缆与温控单元相连接，所述温控单元与自动控制模块相连接。
9、进一步的，所述实时信息监测采集模块设置于井下作业平台上，所述井下作业平台包括连续油管，所述连续油管设置于井筒内，所述井筒外侧设置有套管，所述井筒内部设置有封隔器，在连续油管的底部还设置有便于实时信息监测采集模块获取数据的展开关节。
10、进一步的，所述井下作业平台还包括液压保护器，所述液压保护器与连续油管相连接，在液压保护器上还设置有单闸板防喷器、节流管汇和环形防喷器，所述节流管汇上还设置有排气管线。
11、一种井下电加热智能控制方法，基于上述所述的一种井下电加热智能控制系统实现，其特征在于，包括如下步骤：
12、s1：通过自动控制模块和/或远程控制模块设定初步目标温度值；
13、s2：通过实时信息监测采集模块实时获取井下工况数据；
14、s3：井下电加热系统根据设定温度值加热，达到预设值后结合所采集的数据自动制定加热方案进行温度精调；
15、s4：自动控制模块和/或远程控制模块根据实时采集数据判断是否出现异常工况，若异常，则自动停止加热并发出警报；
16、s5：人工远程或现场进行异常处理。
17、本专利技术的有益效果在于：本专利技术借助无线通信短节采集加热器温度数据、井下目标层位井壁温度数据、目标层位井筒甲烷浓度数据、湿度数据、压力数据和井口流量数据，通过预设阈值粗调，加热系统自动控制精调的方法实现井下加热系统的智能控制，降低了加热启停不及时，加热器温度设置不准确的能量损耗，同时依托油田网络同时对多井加热器进行远程控制，实现无人化、批量化作业，极大地降低了操作成本。
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1.一种井下电加热智能控制系统，其特征在于，包括实时信息监测采集模块、自动控制模块、远程控制模块和井下电加热系统，其中，实时信息监测采集模块实时采集井下电加热系统的工况数据，并反馈至自动控制模块，所述自动控制模块根据预设参数对井下电加热系统进行粗调，并结合实时信息监测采集模块上传数据进行精调，所述井下电加热系统通过云服务器与自动控制模块建立连接，实现对井下电加热系统的远程监测和控制。
2.如权利要求1所述的一种井下电加热智能控制系统，其特征在于，所述实时信息监测采集模块包括信息采集短节（407），所述信息采集短节（407）包括井壁温度传感器（404）、压力传感器（408）、湿度传感器（409）、甲烷浓度传感器（410）、加热器温度传感器（411）和流量监测计（422），分别用以采集目标层井壁温度、目标层井筒压力、目标层湿度、目标层甲烷浓度、加热器温度以及井口流量信息。
3.如权利要求2所述的一种井下电加热智能控制系统，其特征在于，所述实时信息监测采集模块还包括无线通信短节（401），所述无线通信短节（401）用以将信息采集短节（407）所获取的数据上传至自
4.如权利要求1所述的一种井下电加热智能控制系统，其特征在于，所述自动控制模块包括智能控制配电箱（424）和现场监测及控制平台（425），所述智能控制配电箱（424）接收实时信息监测采集模块上传的实时数据，并根据现场监测及控制平台（425）的命令控制井下电加热系统的启停及功率调节。
5.如权利要求4所述的一种井下电加热智能控制系统，其特征在于，所述自动控制模块还包括现场数据存储模块（426），所述现场数据存储模块（426）进行操作数据和采集数据的统一储存管理。
6.如权利要求1所述的一种井下电加热智能控制系统，其特征在于，所述远程控制模块包括云服务器（427）、远程监测及控制平台（428）和远程数据存储模块（429），所述远程监测及控制平台（428）通过云服务器（427）与自动控制模块相连接，所述远程数据存储模块（429）远程存储和管理采集数据和操作数据。
7.如权利要求1所述的一种井下电加热智能控制系统，其特征在于，所述井下电加热系统包括电加热器（412）和温控单元（414），所述电加热器（412）通过铠装电缆（413）与温控单元（414）相连接，所述温控单元（414）与自动控制模块相连接。
8.如权利要求1~7任意一项所述的一种井下电加热智能控制系统，其特征在于，所述实时信息监测采集模块设置于井下作业平台上，所述井下作业平台包括连续油管（417），所述连续油管（417）设置于井筒内，所述井筒外侧设置有套管（416），所述井筒内部设置有封隔器（415），在连续油管（417）的底部还设置有便于实时信息监测采集模块获取数据的展开关节。
9.如权利要求8所述的一种井下电加热智能控制系统，其特征在于，所述井下作业平台还包括液压保护器（421），所述液压保护器（421）与连续油管（417）相连接，在液压保护器（421）上还设置有单闸板防喷器（418）、节流管汇（419）和环形防喷器（420），所述节流管汇（419）上还设置有排气管线（423）。
10.一种井下电加热智能控制方法，基于权利要求1~7任意一项所述的一种井下电加热智能控制系统实现，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种井下电加热智能控制系统，其特征在于，包括实时信息监测采集模块、自动控制模块、远程控制模块和井下电加热系统，其中，实时信息监测采集模块实时采集井下电加热系统的工况数据，并反馈至自动控制模块，所述自动控制模块根据预设参数对井下电加热系统进行粗调，并结合实时信息监测采集模块上传数据进行精调，所述井下电加热系统通过云服务器与自动控制模块建立连接，实现对井下电加热系统的远程监测和控制。
2.如权利要求1所述的一种井下电加热智能控制系统，其特征在于，所述实时信息监测采集模块包括信息采集短节（407），所述信息采集短节（407）包括井壁温度传感器（404）、压力传感器（408）、湿度传感器（409）、甲烷浓度传感器（410）、加热器温度传感器（411）和流量监测计（422），分别用以采集目标层井壁温度、目标层井筒压力、目标层湿度、目标层甲烷浓度、加热器温度以及井口流量信息。
3.如权利要求2所述的一种井下电加热智能控制系统，其特征在于，所述实时信息监测采集模块还包括无线通信短节（401），所述无线通信短节（401）用以将信息采集短节（407）所获取的数据上传至自动控制模块。
4.如权利要求1所述的一种井下电加热智能控制系统，其特征在于，所述自动控制模块包括智能控制配电箱（424）和现场监测及控制平台（425），所述智能控制配电箱（424）接收实时信息监测采集模块上传的实时数据，并根据现场监测及控制平台（425）的命令控制井下电加热系统的启停及功率调节。
5.如权利要求4所述的一种井下电加热智能控制系统，其特征在于，所述自动控制模块还包括现场数据存储模块（426），所述现场数据存...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖东，谌文湧，李皋，张毅，曹一萍，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：
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