[发明专利]一种煤层气井监测系统

说明书

本发明公开了一种煤层气井监测系统，属于煤层气开采技术领域。该煤层气井监测系统包括：光纤传感器、毛细钢管、铠装光缆、牵引部件以及地面数据处理单元；毛细钢管设置在煤层气井套管外固井水泥中，毛细钢管的第一端接近入煤层气井的偏心井口，毛细钢管的第二端接近煤层气井的井底并且穿入套管内部；光纤传感器与毛细钢管的第二端连接；铠装光缆的一端与地面数据处理单元连接，铠装光缆的另一端穿过毛细钢管与光纤传感器连接；牵引部件的一端与铠装光缆连接，牵引部件的另一端与光纤传感器连接。该监测系统不受煤层气生产的影响，适用于对垂直井、斜井/定向井以及水平井的温度压力进行监测，并且检修方便，便于长期监测。

技术领域

本发明涉及煤层气开采技术领域，特别涉及一种煤层气井监测系统。

背景技术

在煤层气生产中需要对煤层的温度、压力等参数进行监测。

目前对煤层的温度、压力等参数进行监测的主要设备包括：液面回声仪、井内毛细管、压力计和井内光纤传感器。液面回声仪只能监测液面深度然后转化为压力不能监测温度，且误差较大。井内毛细管只能监测压力不能监测温度，且下入维护需要起下油管管柱，费用较高。压力计监测煤层温度和压力的方式有两种，一种是从油管和套管的环空下入，事故率较高，费用较大且只能在垂直井中进行短时间监测；另一种测量方式是将压力计绑定在油管上，下入维护需要起下油管管柱，费用较大且只能在垂直井中进行长时间监测。另外采用上述液面回声仪和环空压力计对煤层气井进行监测，都需要人工到现场进行数据采集，增加人工成本。而且我国煤层气井大多都位于山区，在冬季雨雪和夏季雷雨季节都无法到现场进行数据采集，从而影响了煤层气生产的正常进行。井内光纤传感器在虽然可以不需要工作人员到现场进行数据采集，但是其需要通过光缆绑定在油管上，下入维护需要起下油管管柱，费用较大且也只能在垂直井中进行长时间监测。

综上，在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：现有的煤层气井监测设备只能用于垂直井，而且煤层气生产过程中会对监测设备的准确度造成影响。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种不受煤层气生产过程影响并且适用于垂直井、斜井/定向井以及水平井的煤层气井监测系统。

具体而言，包括以下技术方案：

一种煤层气井监测系统，所述煤层气井监测系统包括：光纤传感器、毛细钢管、铠装光缆、牵引部件以及地面数据处理单元；所述毛细钢管设置在煤层气井套管外固井水泥中，所述毛细钢管的第一端接近所述煤层气井的偏心井口，所述毛细钢管的第二端接近入所述煤层气井的井底并且穿入所述套管内部；所述光纤传感器与所述毛细钢管的第二端连接；所述铠装光缆的一端与所述地面数据处理单元连接，所述铠装光缆的另一端穿过所述毛细钢管与所述光纤传感器连接；所述牵引部件的一端与所述铠装光缆连接，所述牵引部件的另一端与所述光纤传感器连接；所述光纤传感器用于采集煤层的温度及压力数据并将采集到的温度及压力数据通过激光信号形式发送，所述铠装光缆用于将所述光纤传感器发送的激光信号传送给所述地面数据处理单元，所述地面数据单元用于将所述激光信号转换为数字信号。

进一步地，所述地面数据处理单元包括：激光发射接收模块以及光信号解调器；所述光纤传感器、激光发射接收模块以及光信号解调器之间通过所述铠装光缆顺次连接；所述激光发射接收模块用于向所述光纤传感器发射激光并接收由所述光纤传感器发送的激光信号，所述光信号解调器用于将所述激光信号转换为数字信号。

进一步地，所述地面数据处理单元还包括：控制模块以及数据存储模块；所述控制模块通过所述铠装光缆与所述光信号解调器和所述数据存储模块连接；所述控制模块用于将所述光信号解调器得到的数字信号传输给所述数据存储模块；所述数据存储模块用于存储所述数字信号。

进一步地，所述地面数据处理单元还包括：无线传输模块；所述无线传输模块通过所述铠装光缆与所述控制模块连接；所述控制模块还用于将所述光信号解调器得到的数字信号传输给所述无线传输模块；所述无线传输模块用于将所述数字信号传送至计算机网络。