[发明专利]一种海上油田高温水平注汽井光纤温压实时监测系统及其监测方法

说明书

本发明提供一种海上油田高温水平注汽井光纤温压实时监测系统及其监测方法，监控中心通过光缆密封器与高温连续光纤光缆的首端相连，高温连续光纤光缆的尾端与光缆尾端连接封头相连，光缆尾端连接封头通过与光缆尾端固定工具与圆堵相连，高温连续光纤光缆分为管内光缆和管外光缆两个部分，管内光缆位于油气井水平段的油管内，管外光缆位于油气井竖直段的油管外，油气井竖直段的油管和油气井水平段的油管之间通过Y型穿越管柱相连，在Y型穿越管柱处高温连续光纤光缆由油管外进入油管内。本系统采用高温连续光缆全井筒分布式测温和高精度测温光纤光栅比对测温的方式进行井筒内部温度实时监测。

技术领域

本发明涉及光纤监测技术领域，更具体地说涉及一种海上油田高温水平注汽井光纤温压实时监测系统及其监测方法。

背景技术

光纤监测技术从20世纪90年代开始起步，经过10多年的发展，逐步成熟，已在电力、隧道等火灾报警方面得到广泛应用。光纤监测技术因其具有耐高温、使用寿命长、实时连续监测等特点，非常适合油气井井下温度、压力实时监测。

在稠油热采开发过程中，根据对温度、压力动态监测的需要，开发了高温水平注汽井光纤温压监测技术，该技术克服了热电偶、电子温度计、电子压力计测试点少、无法实时监测的缺点，可有效的实时监测高温注汽井全井段温度剖面分布情况。光纤具有灵敏度高、损耗低、抗干扰能力强及工作性能可靠等特点，现阶段已多次应用于石油测试领域，得到很好的应用效果。

目前海上油田稠油热采井下高温监测技术较为单一，且监测技术均无法进行井下长效监测，现有监测技术只能通过钢丝或连续油管下入测试工具串的方式获取井下指定位置、短时间内的温度、压力数据，数据量有限，作业程序复杂，且操作安全风险较高，与此同时也限制了海上油田稠油热采工艺技术的快速发展。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，针对海上油田高温水平注汽井现有温、压监测技术的缺陷，提供了一种海上油田高温水平注汽井光纤温压实时监测系统及其监测方法，本系统利用长期耐温370℃、短期耐温400℃的耐高温测温光缆和耐压34MPa、长期耐温370℃的蓝宝石光纤压力计分别进行井下分布式温度和特殊位置点压力的实时监测，同时，通过测温精度高多点光纤光栅对分布式监测温度进行比对，从而提高全井段的温度监测精度，实现海上油田水平注汽井全井段温度实时监测及多点压力实时监测。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现。

一种海上油田高温水平注汽井光纤温压实时监测系统，包括监控中心和高温连续光纤光缆，

所述监控中心设置在海上油田作业平台甲板上，所述监控中心通过光缆密封器与所述高温连续光纤光缆的首端相连，所述高温连续光纤光缆经由电动收放机和天滑轮下入井内，电动收放机用于控制高温连续光纤光缆的下入和起出，所述高温连续光纤光缆的尾端与光缆尾端连接封头相连，所述光缆尾端连接封头通过与光缆尾端固定工具与圆堵相连，所述高温连续光纤光缆分为管内光缆和管外光缆两个部分，所述管内光缆位于油气井水平段的油管内，所述管外光缆位于所述油气井竖直段的油管外，所述油气井竖直段的油管和所述油气井水平段的油管之间通过Y型穿越管柱相连，在所述Y型穿越管柱处高温连续光纤光缆由油管外进入油管内，所述管内光缆包括高精度光纤光栅串、第一蓝宝石光纤压力计、第二蓝宝石光纤压力计和所述光缆尾端连接封头，所述高精度光纤光栅串是对管内光缆中的1根光纤进行飞秒激光刻栅形成，高精度光纤光栅串利用光栅测温的高精度特性进行油管内分布式温度的比对参考，所述第一蓝宝石光纤压力计和所述第二蓝宝石光纤压力计均匀设置在所述管内光缆上，第一蓝宝石光纤压力计和第二蓝宝石光纤压力计用于对油管内的特殊位置点压力的进行实时监测，在所述管内光缆的尾端设置所述光缆尾端连接封头。

所述高温连续光纤光缆包括光缆外铠、分布式温度监测光纤、高精度测温光栅光纤和压力监测光纤，所述分布式温度监测光纤、所述高精度测温光栅光纤和所述压力监测光纤设置在所述光缆外铠内，在所述高精度测温光栅光纤的尾端上进行飞秒激光刻栅后形成所述高精度光纤光栅串，所述压力监测光纤与所述蓝宝石光纤压力计相连。