【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及井下工具监测，尤其涉及一种自主监测浮箍浮鞋功能异常的方法及装置，利用压力传感器对浮箍浮鞋回压凡尔装置中弹簧的受力情况实时监测，有效获知浮箍浮鞋在油井中是否失灵。
技术介绍
1、浮箍浮鞋可有效应用于防止固井结束后水泥浆在u型管效应下倒返至管内，但是在油气井固井过程中，浮箍浮鞋常常由于井下环境复杂、施工操作不当、产品质量问题等因素出现失效情况。且随着石油工程向深地开发，在页岩气水平井固井中现有套管浮箍浮鞋结构现场应用时失效的情况屡见不鲜，现有的浮箍浮鞋结构虽然种类繁多，但是无法实时地监测浮箍浮鞋产品的工作状态是否正常，可靠性不足。一旦浮箍浮鞋发生失灵而没有及时发现，可能导致延误工期，消耗大量的人力物力，甚至导致管内留塞过长以及水泥浆返高不够，从而无法有效封固目的层，对固井质量造成严重不良影响。
2、公开于本专利技术
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术的一般
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术提供了一种自主监测浮箍浮鞋功能异常的方法及装置，该方法通过在浮箍浮鞋内设置自主监测模块，包括依次连接的压力传感器、微处理器和无线通信机构；先通过所述自主监测模块检测浮箍浮鞋中弹簧自由压缩状态的压力作为基准压力；浮箍浮鞋入井工作时，自主监测模块响应于启动指令采集浮箍浮鞋弹簧的实时压力，根据实时压力和基准压力分析浮箍浮鞋的功能运行是否异常，并将分析结果实时上传至地面。
2、监测机构设置步骤：在浮箍浮鞋的花篮结构上固定设置自主监测模块，所述自主监测模块包括依次连接的压力传感器、微处理器和无线通信机构；
3、自由基准确定步骤：基于设定状态的浮箍浮鞋检测其弹簧自由压缩状态的压力数据，作为基准压力；
4、监测应用步骤：浮箍浮鞋入井工作，自主监测模块响应于启动指令采集浮箍浮鞋弹簧的实时压力数据，根据实时压力和所述基准压力分析浮箍浮鞋的功能运行是否异常，并将分析结果实时上传至地面。
5、优选地，一个实施例中，所述压力传感器也与无线通信机构连接，监测机构设置步骤中，将自主监测模块固定粘接在花篮上，使所述压力传感器固定设置在弹簧端部与花篮之间。
6、进一步地，可选的实施例中，自由基准确定步骤中，将浮箍浮鞋设置到管串上之后未入井之前，启动自主监测模块检测未工作状态浮箍浮鞋中弹簧的压力数据，通过无线通信机构输出，作为表征浮箍浮鞋弹簧自由压缩状态的基准压力。
7、一个实施例中，所述监测应用步骤包括下述操作：
8、压力采集步骤：利用无线通信机构接收来自地面的灌浆结束信号，响应于灌浆结束信号由微处理器控制启动压力传感器，采集浮箍浮鞋弹簧的实时压力数据传输至微处理器；
9、异常判析步骤：由微处理器根据实时压力和所述基准压力分析确定浮箍浮鞋的功能运行监测结果；
10、实时预警步骤：当浮箍浮鞋的功能运行监测结果为异常时，生成对应的预警信号，通过无线通信机构上传至地面。
11、可选地，一个实施例中，所述异常判析步骤中，若实时压力与所述基准压力相等，则确定浮箍浮鞋的功能运行监测结果为正常，否则，确定浮箍浮鞋的功能运行监测结果为异常。
12、进一步地，一个可选的实施例中，所述压力传感器采用sic电容式压力传感器，所述异常判析步骤中，若实时压力与所述基准压力的差值满足设定的压力误差标准，则确定浮箍浮鞋的功能运行监测结果为正常，否则，确定浮箍浮鞋的功能运行监测结果为异常；所述压力误差标准根据浮箍浮鞋的结构属性和压力传感器的检测性能设置。
13、优选地，一个实施例中，所述监测应用步骤还包括：响应于来自地面的控制指令，将采集的实时压力数据通过所述无线通信机构上传至地面，以供记录和调用。
14、具体地，一个优选的实施例中，所述无线通信机构采用高速无线dtu模块。
15、基于上述任意一个或多个实施例所述方法的其他方面，本专利技术还提供一种存储介质，该存储介质上存储有可实现如上述任意一个或多个实施例所述方法的程序代码。
16、基于上述任意一个或多个实施例所述方法的应用方面，本专利技术还提供一种自主监测浮箍浮鞋功能异常的系统，该系统执行如上述任意一个或多个实施例所述的方法；该系统包括：自主监测模块和浮箍浮鞋机构；
17、所述浮箍浮鞋机构至少包括凡尔座、整体硫化凡尔、花篮和弹簧；
18、所述自主监测模块包括压力传感器、微处理器和无线通信机构；
19、所述自主监测模块配置为按照下述逻辑自主监测浮箍浮鞋功能异常：
20、基于设定状态的浮箍浮鞋检测其弹簧自由压缩状态的压力数据，作为基准压力；
21、浮箍浮鞋入井工作，自主监测模块响应于启动指令采集浮箍浮鞋弹簧的实时压力数据，根据实时压力和所述基准压力分析浮箍浮鞋的功能运行是否异常，并将分析结果实时上传至地面。
22、与最接近的现有技术相比，本专利技术还具有如下有益效果：
23、本专利技术提供的一种自主监测浮箍浮鞋功能异常的方法及装置，该方法通过在浮箍浮鞋内设置自主监测模块，通过所述自主监测模块基于设定状态的浮箍浮鞋检测其弹簧自由压缩状态的压力作为基准压力；浮箍浮鞋入井工作时，自主监测模块响应于启动指令采集浮箍浮鞋弹簧的实时压力，根据实时压力和基准压力分析浮箍浮鞋的功能运行是否异常，并将分析结果实时上传至地面。采用该方案，基于简单易操作的结构调整就可以在浮箍浮鞋正常作业的过程中实现其功能运行状态的监测，设计合理，拆卸方便，安装快捷方便，实用性强；
24、通过实时判识浮箍浮鞋是否出现失灵情况，不影响正常的固井施工进程，令地面及时知晓浮箍浮鞋的失灵状态，第一时间做出解决措施，避免延误工期和对固井质量产生负面影响，有利于固井施工作业的优化完善。
25、本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
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1.一种自主监测浮箍浮鞋功能异常的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述压力传感器也与无线通信机构连接，监测机构设置步骤中，将自主监测模块固定粘接在花篮上，使所述压力传感器固定设置在弹簧端部与花篮之间。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，自由基准确定步骤中，将浮箍浮鞋设置到管串上之后未入井之前，启动自主监测模块检测未工作状态浮箍浮鞋中弹簧的压力数据，通过无线通信机构输出，作为表征浮箍浮鞋弹簧自由压缩状态的基准压力。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述监测应用步骤包括下述操作：
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述异常判析步骤中，若实时压力与所述基准压力相等，则确定浮箍浮鞋的功能运行监测结果为正常，否则，确定浮箍浮鞋的功能运行监测结果为异常。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述压力传感器采用SiC电容式压力传感器，所述异常判析步骤中，若实时压力与所述基准压力的差值满足设定的压力误差标准，则确定浮箍浮鞋的功能运行监测结果为正常，否则，确定浮箍
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述监测应用步骤还包括：响应于来自地面的控制指令，将采集的实时压力数据通过所述无线通信机构上传至地面，以供记录和调用。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述无线通信机构采用高速无线DTU模块。
9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有可实现如权利要求1～8中任一项所述方法的程序代码。
10.一种自主监测浮箍浮鞋功能异常的系统，其特征在于，所述系统执行如权利要求1～8中任意一项所述的方法；该系统包括：自主监测模块和浮箍浮鞋机构；
...【技术特征摘要】
1.一种自主监测浮箍浮鞋功能异常的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述压力传感器也与无线通信机构连接，监测机构设置步骤中，将自主监测模块固定粘接在花篮上，使所述压力传感器固定设置在弹簧端部与花篮之间。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，自由基准确定步骤中，将浮箍浮鞋设置到管串上之后未入井之前，启动自主监测模块检测未工作状态浮箍浮鞋中弹簧的压力数据，通过无线通信机构输出，作为表征浮箍浮鞋弹簧自由压缩状态的基准压力。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述监测应用步骤包括下述操作：
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述异常判析步骤中，若实时压力与所述基准压力相等，则确定浮箍浮鞋的功能运行监测结果为正常，否则，确定浮箍浮鞋的功能运行监测结果为异常。
6.根据权利要求1所述的系统，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：逄建鑫，刘伟，郑雷，金磊，赵聪，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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