[实用新型]一种注蒸汽焖井的温度压力连续监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种温度压力连续监测系统，尤其涉及一种油田稠油注蒸汽开采过程中，在焖井环节对油层剖面的温度、压力进行连续监测的系统。

背景技术

在稠油注蒸汽开采过程中，焖井是一个重要的开采环节，其时间的长短依地区而异。一般都在五天以上，有的长达数月之久。为适时了解井下动态，通常需要检测温度和压力的变化态，以期获得最佳的开采时间，提高注汽开采效益。

在焖井期间,井内温度一般都在250℃以上，常规的测井仪器和试井仪器是不能胜任的。比较容易实现的方案之一是将试井仪器放入金属保温瓶内，这有两个问题难以克服：其一，要连续工作数月或数年，金属保温瓶内必需放足够的吸热体，由于井下的体积是有限的，这一点很难实现；其二，吸热体吸热以后，金属保温瓶内温度要不断升高，而又不能向外散热，时间长了，金属保温瓶内的温度将和环境温度平衡，这时瓶内的仪器早已不能工作了。因此，在这种条件下金属保温瓶技术是不可取的。

80年代美国普鲁坎特公司在我国推出了TPS-9000高温测井系统，该系统能在350℃的环境下长期测量温度、压力和流量三个参数，该系统用钢管替代常规测井电缆，具体做法是在一根直径较大的外钢套管里放置两根钢制毛细管，一根毛细管用于导压到地面测量压力，另一根毛细管用以安放测温热电偶和测流量的导线，。此后，在TPS-9000高温测井系统的技术方案的基础上，辽河油田钻采院仪表所作了革新，实现了多组同时长期连续监测，在SAGD水平井中取得了成功，其后他们又采用光缆测温测压技术，在稠油开采连续监测测技术上取得了突破。

然而，这些系统未能得到推广应用，究其原因主要有两点：一是投资很高，使用维护成本很大，所以测量的费用也高，因而限制了它的使用；二是设备庞大，难于灵活移动，作业比较困难，光缆技术使用有一定的局限性，损坏率相当高。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服上述现有技术的缺点和不足，为连续监测注蒸汽焖井期间油层的温度和压力提供一种制造工艺和设备结构相对简单、成本较低、易于推广的温度压力连续监测系统。

本实用新型为解决上述技术问题所采取的技术方案是：

一种温度压力连续监测系统，包括铠装缆线（1）、压力温度传感器（2）、地面数据处理器（5）和地面控制器（6），其特征在于，所述铠装缆线（1）含有一对毛细管（3、4），即测温毛细管（3）和测压毛细管（4），两根毛细管内均充有高温导压介质，且两根毛细管位于井上的端部均同所述地面数据处理器（5）相连，位于井下的端部均裸露在铠装缆线（1）外，井下压力经所述测压毛细管（4）的井下端部导入测压毛细管（4），测温毛细管（3）的井下端部同所述压力温度传感器（2）连通，所述压力温度传感器（2）为一个充满高温导压介质的容积恒定的容器，该容器中高温导压介质的温度和压力存在线性关系，当与其接触的油层温度发生变化时，所述压力温度传感器（2）的温度随之变化，继而其中的高温导压介质压力随之变化，驱动与所述压力温度传感器（2）相通的所述测温毛细管（3）里的高温导压介质将带有温度信息的压力信号传递到所述地面数据处理器（5），地面数据处理器（5）将所述测压毛细管（4）和所述测温毛细管（3）传递的两种压力信号放大调理，送入所述地面控制器（6），将两种压力信号校正成井下油层的压力和温度的工程值。

与现有技术通过热电偶测温不同，本实用新型用“热包”——即具有恒定容积的压力温度传感器替代热电偶测温，省去传温导线，实现双毛细管永久连续监测温度和压力。“热包”的测温原理是：根据理想气体方程PV=nRT可知，当气体的容积V和物质的量n保持恒定时，气体的温度T和压力P呈线性关系，因而，本实用新型将压力温度传感器设计为一个具有恒定容积的容器，其中充满高温导压介质，通过标定的方法得到容器中温度T和压力P之间的对应关系，当与其接触的油层温度发生变化时，容器的温度随之变化，继而其中的高温导压介质的压力随之变化，容器中高温导压介质的压力变化将驱动与该容器相通的测温毛细管里的高温导压介质将带有温度信息的压力信号传递到所述地面数据处理器，通过这样的过程将温度信息转换为压力信息。

根据本实用新型的一方面，所述温度压力连续监测系统的铠装缆线（1）借助下管柱（9）的动力下井进入测量井段，此时，所述系统能用于直井中作永久监测。

根据本实用新型的另一方面，所述温度压力连续监测系统的铠装缆线（1）是借助绞车（10）的动力和设置于铠装缆线（1）端部的重物的重力的作用进出测量井段，此时，所述系统能用于直井中作永久或临时监测，其特点是移动方便。