本技術(shù)涉及鹽穴儲(chǔ)氣庫監(jiān)測領(lǐng)域，尤其涉及一種鹽穴儲(chǔ)氣庫一體化監(jiān)測裝置。

背景技術(shù)：

1、國內(nèi)目前已建鹽穴儲(chǔ)氣庫生產(chǎn)完井工藝為生產(chǎn)套管加注采氣管柱。由于鹽穴型儲(chǔ)氣庫，相對油氣藏儲(chǔ)氣庫，其注采氣轉(zhuǎn)換更為頻繁，注采轉(zhuǎn)換靈活，高頻次、大氣量的注采調(diào)峰生產(chǎn)，導(dǎo)致井筒溫度壓力持續(xù)變化和應(yīng)力交替往復(fù)，在多周期交變應(yīng)力變化情況下，井筒管柱和水泥環(huán)的完整性將經(jīng)受嚴(yán)重挑戰(zhàn)。高壓天然氣高速注采熱動(dòng)力效應(yīng)導(dǎo)致井筒存在明顯熱交換，開井采氣井筒環(huán)空存在壓力異常，需要實(shí)時(shí)掌握井筒和環(huán)空溫度情況，評(píng)估熱效應(yīng)對井筒的影響；儲(chǔ)氣庫長時(shí)期生產(chǎn)運(yùn)行，高強(qiáng)度、大氣量的注采生產(chǎn)導(dǎo)致井筒溫度壓力持續(xù)變化和應(yīng)力交替往復(fù)，導(dǎo)致管柱和井下工具應(yīng)力疲勞與磨損，嚴(yán)重的情況會(huì)導(dǎo)致井筒完整性失效風(fēng)險(xiǎn)，需要實(shí)時(shí)監(jiān)測井筒的完好性。

2、通常在生產(chǎn)過程中，會(huì)定期通過測井的方法對井筒、水泥環(huán)完整性進(jìn)行檢測，但是定期檢測的方式并不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)管柱、井下工具腐蝕、失效等情況，存在天然氣泄漏的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)耗資巨大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是：提供一種鹽穴儲(chǔ)氣庫一體化監(jiān)測裝置，以解決上述問題。

2、本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種鹽穴儲(chǔ)氣庫一體化監(jiān)測裝置，包括：監(jiān)測機(jī)構(gòu)、完井管柱、封井機(jī)構(gòu)、地面控制柜、套管和腔體；所述套管適配設(shè)置在所述腔體上方的井壁上，所述封井機(jī)構(gòu)密封設(shè)置在所述套管頂端的井口處，所述監(jiān)測機(jī)構(gòu)和所述完井管柱均穿過所述封井機(jī)構(gòu)，并設(shè)置在所述套管內(nèi)，所述監(jiān)測機(jī)構(gòu)卡設(shè)在所述完井管柱上，所述地面控制柜設(shè)置在所述套管外部，并與所述監(jiān)測機(jī)構(gòu)和所述完井管柱連接。

3、本實(shí)用新型的有益效果是：監(jiān)測機(jī)構(gòu)卡設(shè)在完井管柱上，有利于在原有完井工藝基礎(chǔ)上，不占用井筒生產(chǎn)時(shí)間的條件下，對鹽穴儲(chǔ)氣庫的井筒溫度、井底壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，通過監(jiān)測井筒溫度、井底壓力變化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并應(yīng)對管柱和井下工具的應(yīng)力疲勞與磨損問題，避免出現(xiàn)井筒、水泥環(huán)完整性失效的風(fēng)險(xiǎn)，為鹽穴儲(chǔ)氣庫的長效安全生產(chǎn)運(yùn)行提供技術(shù)手段。

4、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還可以做如下改進(jìn)。

5、進(jìn)一步，所述完井管柱包括：球座引鞋、多個(gè)油管、坐落接頭、永久封隔器、壓力計(jì)托筒、下流動(dòng)短節(jié)、井下安全閥和上流動(dòng)短節(jié)；所述永久封隔器適配卡設(shè)在所述套管內(nèi)壁上，所述球座引鞋和所述坐落接頭設(shè)置在所述永久封隔器下方，所述壓力計(jì)托筒、所述下流動(dòng)短節(jié)、所述井下安全閥和所述上流動(dòng)短節(jié)設(shè)置在所述永久封隔器上方，所述球座引鞋設(shè)置在所述坐落接頭下方，并與所述坐落接頭之間通過所述油管連通，所述壓力計(jì)托筒與所述坐落接頭連通，所述下流動(dòng)短節(jié)和所述上流動(dòng)短節(jié)分別設(shè)置在所述井下安全閥的下端和上端，所述壓力計(jì)托筒與所述下流動(dòng)短節(jié)之間通過所述油管連通，所述上流動(dòng)短節(jié)通過穿過所述封井機(jī)構(gòu)的所述油管與外部連通。

6、采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：永久封隔器密封壓差大，性能可靠，永久密封，可實(shí)現(xiàn)長期生產(chǎn)，并配合球座引鞋、油管、坐落接頭、壓力計(jì)托筒、下流動(dòng)短節(jié)、井下安全閥和上流動(dòng)短節(jié)，有利于將腔體內(nèi)的天然氣導(dǎo)出至井筒外部。

7、進(jìn)一步，所述完井管柱還包括安全閥液控管線，所述安全閥液控管線穿過所述封井機(jī)構(gòu)，且兩端分別與所述井下安全閥和所述地面控制柜連接。

8、采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：安全閥液控管線配合井下安全閥有利于實(shí)現(xiàn)對完井管柱內(nèi)部流體的開啟和關(guān)閉。

9、進(jìn)一步，所述監(jiān)測機(jī)構(gòu)包括：電子溫度壓力計(jì)、鋼管光電復(fù)合纜、光纖末端保護(hù)筒和光電復(fù)合纜保護(hù)器；所述電子溫度壓力計(jì)的檢測頭和所述光纖末端保護(hù)筒均安裝在所述壓力計(jì)托筒上，所述電子溫度壓力計(jì)與所述鋼管光電復(fù)合纜連接，所述光纖末端保護(hù)筒套設(shè)在所述鋼管光電復(fù)合纜的端部，所述鋼管光電復(fù)合纜穿過所述封井機(jī)構(gòu)，并與所述地面控制柜連接，所述光電復(fù)合纜保護(hù)器為c型卡子，所述鋼管光電復(fù)合纜和所述安全閥液控管線均通過所述光電復(fù)合纜保護(hù)器卡設(shè)在所述完井管柱側(cè)壁上。

10、采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：電子溫度壓力計(jì)有利于在不占用井筒生產(chǎn)時(shí)間的條件下，實(shí)現(xiàn)全井筒溫度壓力的實(shí)時(shí)監(jiān)測，鋼管光電復(fù)合纜有利于對井筒工況和完整性的實(shí)時(shí)評(píng)估，為鹽穴儲(chǔ)氣庫的長效安全生產(chǎn)運(yùn)行提供技術(shù)手段。

11、進(jìn)一步，所述壓力計(jì)托筒的側(cè)壁上設(shè)置有內(nèi)傳壓口，所述電子溫度壓力計(jì)的檢測頭設(shè)置在所述內(nèi)傳壓口內(nèi)。

12、采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：有利于通過壓力計(jì)托筒上的內(nèi)傳壓口實(shí)時(shí)監(jiān)測井筒內(nèi)的溫度和壓力，為鹽穴儲(chǔ)氣庫的長效安全生產(chǎn)運(yùn)行提供技術(shù)手段。

13、進(jìn)一步，所述鋼管光電復(fù)合纜包括：外層不銹鋼管、填充鋁、光纖傳輸區(qū)和電纜傳輸區(qū)；所述外層不銹鋼管為管狀結(jié)構(gòu)，所述光纖傳輸區(qū)和所述電纜傳輸區(qū)均設(shè)置在所述外層不銹鋼管內(nèi)，所述填充鋁填充在所述外層不銹鋼管內(nèi)壁與所述光纖傳輸區(qū)和所述電纜傳輸區(qū)之間的區(qū)域。

14、采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：鋼管光電復(fù)合纜有利于在井下惡劣環(huán)境中確保信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，光纖傳輸區(qū)和電纜傳輸區(qū)有利于將光纖信號(hào)和溫度壓力信號(hào)傳輸給地面控制柜。

15、進(jìn)一步，所述光纖傳輸區(qū)包括：內(nèi)層不銹鋼管、多個(gè)光纖和阻氫油膏；所述光纖設(shè)置在所述內(nèi)層不銹鋼管內(nèi)，所述阻氫油膏填充在所述光纖與所述內(nèi)層不銹鋼管內(nèi)壁之間的區(qū)域，所述光纖的端部經(jīng)密封和防反射處理，所述光纖末端保護(hù)筒套設(shè)在所述光纖的端部，所述光纖末端保護(hù)筒內(nèi)壁和所述光纖之間的區(qū)域填充硅脂，所述光纖遠(yuǎn)離所述光纖末端保護(hù)筒的一端連接所述地面控制柜。

16、采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：傳感光纖的端部經(jīng)密封和防反射處理，有利于減小端面反射，提高測量精度，配合光纖末端保護(hù)筒和硅脂既能保護(hù)光纖，又能更好的減小端面反射。

17、進(jìn)一步，所述電纜傳輸區(qū)包括電纜絕緣層和電纜芯線，所述電纜絕緣層套設(shè)在所述電纜芯線上，所述電纜芯線的兩端分別連接所述電子溫度壓力計(jì)與所述地面控制柜。

18、采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：電纜絕緣層有利于保護(hù)電纜芯線，電纜芯線則有利于將電子溫度壓力所監(jiān)測的溫度和壓力信號(hào)傳輸給外部的地面控制柜，實(shí)現(xiàn)對井筒內(nèi)溫度和壓力的實(shí)時(shí)監(jiān)測。

19、進(jìn)一步，所述地面控制柜包括壓力溫度計(jì)地面數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和光纖總接線，所述壓力溫度計(jì)地面數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和光纖總接線分別與所述電纜芯線和所述光纖連接。

20、采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：有利于實(shí)現(xiàn)地面控制、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能，為井下儀器供電，同時(shí)采集、儲(chǔ)存來自井下溫度、壓力計(jì)的數(shù)據(jù)信號(hào)。

21、進(jìn)一步，所述封井機(jī)構(gòu)包括井口堵頭和井口穿越總成，所述井口堵頭密封安裝在所述套管頂端的井口處，所述井口穿越總成設(shè)置在所述井口堵頭內(nèi)，所述鋼管光電復(fù)合纜穿過所述井口穿越總成，并與所述地面控制柜連接。

22、采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：井口堵頭有利于防止井下流體滲漏出井口，井口穿越總成有利于確保鋼管光電復(fù)合纜穿越井口堵頭時(shí)確保密封性。

技術(shù)特征：

1.一種鹽穴儲(chǔ)氣庫一體化監(jiān)測裝置，其特征在于，包括：監(jiān)測機(jī)構(gòu)(1)、完井管柱(2)、封井機(jī)構(gòu)(3)、地面控制柜(4)、套管(5)和腔體(6)；所述套管(5)適配設(shè)置在所述腔體(6)上方的井壁上，所述封井機(jī)構(gòu)(3)密封設(shè)置在所述套管(5)頂端的井口處，所述監(jiān)測機(jī)構(gòu)(1)和所述完井管柱(2)均穿過所述封井機(jī)構(gòu)(3)，并設(shè)置在所述套管(5)內(nèi)，所述監(jiān)測機(jī)構(gòu)(1)卡設(shè)在所述完井管柱(2)上，所述地面控制柜(4)設(shè)置在所述套管(5)外部，并與所述監(jiān)測機(jī)構(gòu)(1)和所述完井管柱(2)連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種鹽穴儲(chǔ)氣庫一體化監(jiān)測裝置，其特征在于，所述完井管柱(2)包括：球座引鞋(21)、多個(gè)油管(22)、坐落接頭(23)、永久封隔器(24)、壓力計(jì)托筒(25)、下流動(dòng)短節(jié)(26)、井下安全閥(27)和上流動(dòng)短節(jié)(28)；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種鹽穴儲(chǔ)氣庫一體化監(jiān)測裝置，其特征在于，所述完井管柱(2)還包括安全閥液控管線(29)，所述安全閥液控管線(29)穿過所述封井機(jī)構(gòu)(3)，且兩端分別與所述井下安全閥(27)和所述地面控制柜(4)連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種鹽穴儲(chǔ)氣庫一體化監(jiān)測裝置，其特征在于，所述監(jiān)測機(jī)構(gòu)(1)包括：電子溫度壓力計(jì)(11)、鋼管光電復(fù)合纜(12)、光纖末端保護(hù)筒(13)和光電復(fù)合纜保護(hù)器(14)；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種鹽穴儲(chǔ)氣庫一體化監(jiān)測裝置，其特征在于，所述壓力計(jì)托筒(25)的側(cè)壁上設(shè)置有內(nèi)傳壓口，所述電子溫度壓力計(jì)(11)的檢測頭設(shè)置在所述內(nèi)傳壓口內(nèi)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種鹽穴儲(chǔ)氣庫一體化監(jiān)測裝置，其特征在于，所述鋼管光電復(fù)合纜(12)包括：外層不銹鋼管(121)、填充鋁(122)、光纖傳輸區(qū)(123)和電纜傳輸區(qū)(124)；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種鹽穴儲(chǔ)氣庫一體化監(jiān)測裝置，其特征在于，所述光纖傳輸區(qū)(123)包括：內(nèi)層不銹鋼管(1231)、多個(gè)光纖(1232)和阻氫油膏(1233)；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種鹽穴儲(chǔ)氣庫一體化監(jiān)測裝置，其特征在于，所述電纜傳輸區(qū)(124)包括電纜絕緣層(1241)和電纜芯線(1242)，所述電纜絕緣層(1241)套設(shè)在所述電纜芯線(1242)上，所述電纜芯線(1242)的兩端分別連接所述電子溫度壓力計(jì)(11)與所述地面控制柜(4)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述一種鹽穴儲(chǔ)氣庫一體化監(jiān)測裝置，其特征在于，所述地面控制柜(4)包括壓力溫度計(jì)地面數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和光纖總接線，所述壓力溫度計(jì)地面數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和光纖總接線分別與所述電纜芯線(1242)和所述光纖(1232)連接。

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種鹽穴儲(chǔ)氣庫一體化監(jiān)測裝置，其特征在于，所述封井機(jī)構(gòu)(3)包括井口堵頭(31)和井口穿越總成(32)，所述井口堵頭(31)密封安裝在所述套管(5)頂端的井口處，所述井口穿越總成(32)設(shè)置在所述井口堵頭(31)內(nèi)，所述鋼管光電復(fù)合纜(12)穿過所述井口穿越總成(32)，并與所述地面控制柜(4)連接。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及一種鹽穴儲(chǔ)氣庫一體化監(jiān)測裝置，屬于鹽穴儲(chǔ)氣庫監(jiān)測領(lǐng)域。包括：監(jiān)測機(jī)構(gòu)、完井管柱、封井機(jī)構(gòu)、地面控制柜、套管和腔體；所述套管適配設(shè)置在所述腔體上方的井壁上，所述封井機(jī)構(gòu)密封設(shè)置在所述套管頂端的井口處，所述監(jiān)測機(jī)構(gòu)和所述完井管柱均穿過所述封井機(jī)構(gòu)，并設(shè)置在所述套管內(nèi)，所述監(jiān)測機(jī)構(gòu)卡設(shè)在所述完井管柱上，所述地面控制柜設(shè)置在所述套管外部，并與所述監(jiān)測機(jī)構(gòu)和所述完井管柱連接。本技術(shù)有利于對鹽穴儲(chǔ)氣庫的井筒溫度、井底壓力實(shí)時(shí)監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并應(yīng)對管柱和井下工具的應(yīng)力疲勞與磨損問題，避免出現(xiàn)井筒、水泥環(huán)完整性失效的風(fēng)險(xiǎn)，為鹽穴儲(chǔ)氣庫的長效安全生產(chǎn)運(yùn)行提供技術(shù)手段。

技術(shù)研發(fā)人員：李建君,陳加松,范麗林,趙廉斌,吳曉麗,衛(wèi)青松,王桂九,李林,劉浩生,肖羅坤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國家石油天然氣管網(wǎng)集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240802
技術(shù)公布日：2025/4/28