[发明专利]一种天然气储气库温度压力与振动监测系统

说明书

一种天然气储气库温度压力与振动监测系统，涉及一种天然气储气库监测系统，所述系统包括分布式光纤测温系统、准分布式光纤测压系统、分布式光纤振动测试系统；所述的分布式光纤测温系统采用基于光频域反射系统的分布式光纤测温系统（OFDR‑DTS），分布式光纤测温系统由高精度测温光端机、监测光缆、连接尾纤E2000/APC构成；准分布式光纤测压系统由光纤温度压力解调仪、光纤压力传感器、监测光缆构成；本发明实现天然气（储气库）井温度剖面、压力、振动多参数、实时动态监测，该监测系统可应用于注气井、观察井、直井采出井、水平井采出井等不同井型，能够为井下流体性质、气液界面、注采剖面、井筒完整性提供评价依据。

技术领域

本发明涉及一种天然气储气库监测系统，特别是涉及一种天然气储气库温度压力与振动监测系统。

背景技术

准确及时了解天然气（储气库）井井下温度、压力变化是天然气（储气库）井高效、安全运行的关键，预测注采参数、评价库容，足需要解决的难题。但天然气（储气库）井的运行具有时间性、空间性和不确定性，有注气期、采气期、有调峰应急期，是周期性反复强注强采的过程，运行参数动态变化范围大，常规监测工艺无法满足天然气（储气库）及时、快速、准确、长期高效的监测要求。

近几年，油田光纤传感测试系统迅猛发展，在蒸汽驱、SAGD、火驱、水平井、天然气高压井等开发方面取得了较好的应用，系统日趋成熟。由于光信号本征安全的系统特性，不同于传统监测系统电磁信号，因此非常适用于天然气（储气库）井监测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种天然气储气库温度压力与振动监测系统，该系统利用高精度光纤温压长效监测系统，并辅助光纤振动测试系统，实现储气库观察井温度剖面、压力、振动实时监测，用于理解井下流体性质、气液界面、注采剖面、井筒完整性，解决了常规监测系统无法满足天然气（储气库）及时、快速、准确、长期高效的监测问题。

本发明的目的是通过以下系统方案实现的：

一种天然气储气库温度压力与振动监测系统，所述系统包括分布式光纤测温系统、准分布式光纤测压系统、分布式光纤振动测试系统；所述的分布式光纤测温系统采用基于光频域反射系统的分布式光纤测温系统（OFDR-DTS），分布式光纤测温系统由高精度测温光端机、监测光缆、连接尾纤E2000/APC构成；准分布式光纤测压系统由光纤温度压力解调仪、光纤压力传感器、监测光缆构成；所述的光纤温度压力解调仪采用时分与波分复用系统，对多通道、多点压力的高精度测试；所述的监测光缆与光纤压力传感器连接方式采用无接续器环焊对接系统，光缆与压力传感器等径对接；所述的分布式光纤振动测试系统采用相干光时域反射系统（C-OTDR），同时包括外差探测系统，对井下振动信号的灵敏度、精度测试；所述的监测光缆包括单层管、多层管、内部铝覆层、内部钢丝绞合铠装及外部钢丝绞合铠装结构；所述的不同井型光缆下入方式包括油管内下入光缆、油管外捆绑光缆及套管外捆绑光缆下入的方式，光缆穿出井口方式分别为油管内下入光缆，通过防喷器及多级密封器的长期密封方式对光缆穿出，油管外捆绑的光缆穿出方式是通过光缆在井口的穿越孔穿出，穿越孔需设置在套管阀门处或者设置在井口四通位置，套管外安装光缆的穿出方式采用将光缆在套管头穿出并对穿越处密封。

所述的一种天然气储气库温度压力与振动监测系统，所述光纤测温系统宽量程-20℃-1200℃、测温精度±0.2℃、空间分辨率0.5m。

所述的一种天然气储气库温度压力与振动监测系统，所述准分布式光纤测压系统采用微电子MEMS，结合光纤传感系统对井下多点压力测试。

所述的一种天然气储气库温度压力与振动监测系统，所述光纤压力传感器采用井下纯硅永久式光纤温度压力测试系统，压力敏感芯片采用全硅F-P腔结构，与外界介质直接接触。

所述的一种天然气储气库温度压力与振动监测系统，所述光缆内置多芯单模/多模高温纯硅双披覆光纤，该光纤为纯硅纤芯，外部涂覆层为聚酰亚胺加碳结构。

本发明的优点与效果是：