[发明专利]一种油气井无线监测系统和方法

说明书

本发明提供了一种油气井无线监测系统和方法。所述监测系统包括监测单元、无线传输单元、以及无线电能发射单元，其中，监测单元位于井底并包括传感器；无线传输单元包括沿井内油管轴向分布、并依次将所述参数从井底传至井外的多级传输组件，最底层传输组件邻近传感器并包括无线信号发射模块、第一电池和第一无线电能接收模块；其他传输组件都包括有无线信号收发模块、第二电池和第二无线电能接收模块；无线电能发射单元包括传导线、和无线电能发射机构。所述监测方法可包括采用上述的油气井无线监测系统进行监测。相较于有线传输方式，本发明具有成本低、维护便捷的优势；能够实现不起钻监测；可反复为井下电池充电，节约作业成本。

技术领域

本发明涉及油气井数据采集领域，特别地，涉及一种油气井无线监测方法和系统。

背景技术

伴随国内多数油田进入勘探开发的中后期，对完井技术的要求正日益提高，智能完井技术受到了越来越多的关注。作为一种新型的完井技术，智能完井技术可通过安装在井下的测控装置对不同储层流体进行控制并实时获取流体参数，这对提高油井采收率、优化油藏生产管理、减少修井及地层测试频次、提升单井/油藏生产效益具有显著增益。

井下测控装置的操作需要电能驱动，一般采用井下电池供能、井下涡轮发电、全井电缆供电等主要方式，采集的参数利用有线方式(光纤或者电缆)传输至地面进行解析。

目前油气井生产状态参数监测主要有两个途径：

(1)利用电缆等有线方式，为井底传感器进行供能，同时借助线缆反馈回井底状态参数。但是油气井中布置的电缆存在成本高的问题，每米单价超过500元，且中间任一线缆破损就无法使用。

(2)井底传感器自带服役电池，并通过无线中继以电磁波方式返回井底状态参数。但是，电池存在使用寿命的问题，失效后需要起钻更换，不利于持续长时间值守。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本发明的目的之一在于实现油气井全生产周期内的不起钻监测。

为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种油气井无线监测系统。

所述监测系统可包括监测单元、无线传输单元、以及无线电能发射单元，其中，监测单元位于井底并包括传感器，传感器能够采集所需的参数；无线传输单元包括沿井内油管轴向分布、并能够依次将所述参数从井底传递至井外的多级传输组件，其中，位于最底层的传输组件邻近传感器并包括无线信号发射模块、第一电池和第一无线电能接收模块，无线信号发射模块与传感器连接，第一电池能够向该传输组件中需要电能的模块供电，第一电池还能够向传感器供电；除最底层的传输组件之外，其他传输组件都包括有无线信号收发模块、第二电池和第二无线电能接收模块，第二电池能够向对应传输组件中需要电能的模块供电；无线电能发射单元包括传导线、以及连接在传导线上的无线电能发射机构，在第一电池电量不足的情况下，传导线能够带动无线电能发射机构移至第一无线电能接收模块附近，以实现给第一电池充电，在第二电池电量不足的情况下，传导线能够带动第二无线电能发射机构移至第二无线电能接收模块附近，以实现给第二电池充电。

本发明另一方面也提供了一种油气井无线监测系统。