油气井监测管柱的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种油气井监测管柱。该油气井监测管柱，包括：油管、光缆、光学传感设备和至少一个偏心托筒；光缆与光学传感设备均可拆卸固定在油管的外壁上；光缆的一端与探测器连接，光缆的另一端与光学传感设备连接；光缆包括至少一个第一光纤，光学传感设备包括至少一个光学温度压力计；每个光学温度压力计对应连接一个第一光纤；每个偏心托筒包括主筒体和与主筒体的侧壁连接的侧筒体；主筒体套设在油管的外壁上，光学温度压力计固定在侧筒体的容置腔内。该油气井监测管柱可以准确测量高温、高压和高腐蚀等环境恶劣的油井内的温度和压力，保证了油气藏动态生产管理的合理进行，实现了油气藏的科学高效开发。
【专利说明】
油气井监测管柱
技术领域
[0001] 本实用新型设及石油机械技术，尤其设及一种油气井监测管柱。
【背景技术】
[0002] 在油气开采过程中，井管理人员需要实时掌握油气井内的溫度和压力，井管理人 员根据较准确的油气井内的溫度和压力值来进行生产改进、油气生产的安全分析，进而进 行合理的油气藏动态生产管理，实现油气藏的科学高效开发。
[0003] 目前，通常采用电子溫度压力计来获取油气井内的溫度和压力，具体的是采用钢 丝或电缆将电子溫度压力计送至油气井内预设位置处，来测量油气井下的溫度和压力，并 根据上述测量数据来进行生产优化、故障诊断，W及检测油气井内的油藏变化趋势等。
[0004] 然而，在高溫、高压、高腐蚀等环境恶劣的油气井内，在将电缆放入井内或者从井 内取出的过程中、或者在电子溫度压力计检测的过程中，电缆容易产生断裂或者打结的情 况，使得电子溫度压力计无法测量油气井内预设位置处的溫度和压力。同时现有技术中的 电子溫度压力计多为电子传感器，该电子传感器在油气井内高溫环境下长期使用容易发生 失效，并且电子传感器容易受到井内的电磁干扰，使其测量的数据不准确，进而使得操作者 无法准确获得油气井内预设位置处的实际溫度和压力，无法保证油气开采过程的安全性。
[0005] 因此，在恶劣环境下，如何准确获得油气井内的溫度和压力成为目前亟待解决的 技术问题。 【实用新型内容】
[0006] 本实用新型提供一种油气井监测管柱，可W准确测量高溫高压等恶劣环境的油气 井内的溫度和压力，保证了油气藏动态生产管理的合理进行，实现了油气藏的科学高效开 发。
[0007] 本实用新型提供一种油气井监测管柱，包括：油管、光缆、光学传感设备和至少一 个偏屯、托筒；
[000引所述光缆与所述光学传感设备均可拆卸固定在所述油管的外壁上；
[0009] 所述光缆的一端与探测器连接，所述光缆的另一端与所述光学传感设备连接；
[0010] 所述光缆包括至少一个第一光纤，所述光学传感设备包括至少一个光学溫度压力 计;每个光学溫度压力计对应连接一个第一光纤；
[0011] 每个所述偏屯、托筒包括主筒体和与所述主筒体的侧壁连接的侧筒体;所述主筒体 套设在所述油管的外壁上，所述光学溫度压力计固定在所述侧筒体的容置腔内。
[0012] 进一步地，上述油气井监测管柱还包括:分线盒，所述分线盒用于将所述光缆分成 至少一个第一光纤。
[0013] 进一步地，所述光缆还包括第二光纤；
[0014] 所述第二光纤与分布式溫度压力测量设备连接，用于测量油气井内的管柱沿线溫 度和压力。
[0015] 进一步地，所述油气井监测管柱还包括:油管接髓和光缆保护器；
[0016] 所述油管接髓用于连接所述油气井监测管柱中的相邻的两个油管，所述光缆保护 器固定连接在所述油管接髓的外壁上，所述光缆通过所述光缆保护器固定在所述油管的外 壁上。
[0017] 上述油气井监测管柱还包括:井下安全阀，所述井下安全阀与所述油管连通。
[0018] 上述光缆中的第一光纤为单模光纤，第二光纤为多模光纤。
[0019] 上述光缆的保护层为弹性保护层。
[0020] 上述光缆的保护层为铭儀铁合金保护层。
[0021 ]上述光缆的保护层的最外层形状为立方体。
[0022] 本实用新型提供的油气井监测管柱，通过将光缆的一端与光学传感设备连接，光 缆的另一端与探测器连接，再将光缆和光学传感设备可拆卸固定连接在油管的外壁上，随 油管一起进入到油气井内，使得光缆随着油管一起下井的整个过程中不会产生断裂或者打 扭等情况，进而保证了油气井监测管柱对井内预设位置处的溫度和压力的监测，并通过在 光缆中设置至少一个第一光纤，对应地在光学传感设备中设置至少一个光学溫度压力计， 并将每个第一光纤与对应地一个光学溫度压力计连接，获得多个溫度与压力值，进而提高 了测量井内溫度和压力值的准确性。同时，将一个光学溫度压力计固定在一个侧筒体的容 置腔内，再将主筒体套设在油管的外壁上，防止光学溫度压力计在下井过程中发生磕碰，W 及防止井下恶劣环境对光学溫度压力计的损毁，进而提高了油气井监测管柱监测井内溫度 和压力的准确性，使得工作人员可W根据较准确的油气井内的溫度和压力值来进行生产改 进、油气生产的安全分析，保证了油气藏动态生产管理的合理进行，实现了油气藏的科学高 效开发。
【附图说明】
[0023] 为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有 技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用 新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可 W根据运些附图获得其他的附图。
[0024] 图1为本实用新型提供的油气井监测管柱实施例一的结构示意图；
[0025] 图2为本实用新型提供的油气井监测管柱实施例一的另一结构示意图；
[0026] 图3为本实用新型提供的油气井监测管柱实施例二的结构示意图；
[0027] 图4为本实用新型提供的油气井监测管柱实施例S的结构示意图；
[0028] 图5为本实用新型提供的油气井监测管柱实施例四的结构示意图。
[0029] 附图标记说明：
[0030] 100:油气井监测管柱；
[0031] 30:油管；
[003^ 10:光缆；
[0033] 20:光学传感设备；
[0034] 11:光缆的一端；
[0035] 12:光缆的另一端；
[0036] 13:第一光纤；
[0037] 14:第二光纤；
[0038] 21:光学溫度压力计；
[0039] 40:分线盒；
[0040] 41:分线盒的第一接口；
[0041] 42:分线盒第二接口；
[0042] 50:偏屯、托筒；
[0043] 51:主筒体；
[0044] 52:侧筒体；
[0045] 70:油管接髓；
[0046] 60:光缆保护器；
[0047] 80:井下安全阀；
[004引 90:封隔器；
[0049] 15:保护层。
【具体实施方式】
[0050] 为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施 例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实 施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领 域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新 型保护的范围。
[0051] 本实用新型提供的油气井监测管柱可W用于在油气井的完井和生产过程中监测 油气井内的溫度和压力，旨在解决现有技术无法准确监测油气井内的溫度和压力，使得油 气开采不安全的问题。本实用新型提供的油气井监测管柱实现了对油气井内溫度和压力的 准确测量，提高了工作人员对油气生成过程中故障诊断的准确性，进而提高了油气开采过 程的安全性。
[0052] 下面W具体地实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。下面运几个具体的 实施例可W相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再寶述。
[0053] 图1为本实用新型提供的油气井监测管柱实施例一的结构示意图，图2为本实用新 型提供的油气井监测管柱实施例一的另一结构示意图，如图1和图2所示，本实施例的油气 井监测管柱100,包括:油管30、光缆10、光学传感设备20和偏屯、托筒50,其中所述光缆10与 所述光学传感设备20均可拆卸固定在所述油管30的外壁上，所述光缆10的一端11与探测器 连接（图中未示出），所述光缆10的另一端12与所述光学传感设备20连接;所述光缆10包括 至少一个第一光纤13,所述光学传感设备20包括至少一个光学溫度压力计21;每个光学溫 度压力计21对应连接一个第一光纤13;每个所述偏屯、托筒50包括主筒体51和与所述主筒体 51的侧壁连接的侧筒体52;所述主筒体51套设在所述油管30的外壁上，所述光学溫度压力 计21固定在所述侧筒体52的容置腔内。
[0054] 需要说明，本实用新型中的光缆10包括有多个光纤，该光纤可用于传输光信号，也 可W用于作为传感设备使用，用于测量井下的溫度。本实施例图2所示出的光缆10包括两个 第一光纤13(图2仅是一种示例），对应地光学传感设备20包括两个光学溫度压力计21。对于 其他的光缆10包括多个第一光纤13,对应地光学传感设备20包括多个光学溫度压力计21的 情况，与图2所示的原理相同，可W参照图2,在此不再寶述。本实施例的偏屯、托筒50用于固 定光学溫度压力计21，即一个偏屯、托筒50用于固定一个光学溫度压力计21，其中偏屯、托筒 50的数目可W根据光学溫度压力计21的数目确定，即偏屯、托筒50的数目不小于光学溫度压 力计21的数目，本实施例对偏屯、托筒50的具体数目不做限制。
[0055] 如图1所示，具体地，光学传感设备20可W可拆卸固定连接到油管30外壁的预设位 置处，本实施例对光学传感设备20与油管30外壁之间的可拆卸连接的方式不做限制，即可 W将光学传感设备20卡设在油管30外壁上，也可W将光学传感设备20粘贴在油管30的外壁 上。其中，上述光缆10的一端11与油气井外的探测器连接，为了方便连接，该探测器可W放 置在油气井的进口附近，光缆10的另一端12与光学传感设备20连接，其中光缆10与光学传 感设备20的连接可W是将光缆10焊接到光学传感设备20上，也可W是其他的连接形式，对 此本实用新型不做限制。另外，上述与光学传感设备20连接好的光缆10可拆卸连接在油管 30的外壁上，该光缆10与油管30的固定连接方式也可W为可拆卸连接方式，例如可W将光 缆10卡设在油管30的外壁上，也可W通过其他的可拆卸连接方式将光缆10固定连接在油管 30的外壁上，本实施例对光缆10与油管30的可拆卸连接方式不做限制。在使用时，可W将上 述外壁固定连接有光学传感设备20和光缆10的油管30伸入到待测油气井内，当上述油管30 到达油气井内预设的位置时，停止继续下入，此时光学传感设备20在井内所处的位置为油 气井的待测位置。
[0056] 当光缆10和光学传感设备20随着油管30-起下到油气井内之后，通过光发射器向 油井内发射光源，使光信号通过光缆10中的光纤传输至光学传感设备20中，光学传感设备 20再将光信号反射回来，当油气井内的溫度或压力发生变化时，从光学传感设备20反射回 的光信号也会发生相应的变化，反射回来的光信号通过光缆10中的光纤传输至井外的探测 器中，该探测器对反射回来的光信号的干设光谱进行分析，进而得到油气井内光学传感设 备20所在位置处的溫度和压力值，从而实现了对井内预设位置处溫度和压力的实时监测。
[0057] 本实施例中，通过将光缆10和光学传感设备20固定连接在油管30外壁上，并随油 管30-起下入到井内，使得在运整个下井的过程中，光缆10不会发生断裂或者打扭等情况， 可W顺利将光学传感设备20放置到井内的预设位置处，用于实时监测井内预设位置处的溫 度和压力，从而保证了油气开采过程的安全性。
[0058] 需要说明的是，本实用新型使用的光学传感设备20具有如下特点：首先其使用寿 命长，可W达到10至13年，并且可W在高溫条件下长期工作，且不受电磁干扰，因此，可W准 确测量高溫W及电磁干扰强的油气井的井内溫度和压力值。其次，由于光信号在光缆10中 的信号衰减小，使得光学传感设备20的有效传感距离可W达到20kmW上，即该光学传感设 备20的传感距离长，可W准确监测到深井内的溫度和压力值。同时，光学传感设备20其体积 小、重量轻，使得其在井下使用过程中的抗震动和冲击能力强，在环境较恶劣的油气井内可 W正常的工作。并且本实用新型的光学传感设备20其结构简单，组件数量较少，使得其在使 用过程中容易管理，进而提高了光学传感设备20的可靠性。即，本实施例的光学传感设备20 具有耐高溫、抗电磁干扰、可靠性高等特点，可W准确测量高溫、强电磁干扰等环境恶劣的 油气井内的溫度和压力，从而进一步提高了油气井监测管柱100监测井内溫度和压力的准 确性，进一步保证了油气开采过程的安全性。
[0059] 进一步地，如图2所示，本实用新型将光缆10中的每个第一光纤13对应地与一个光 学溫度压力计21连接，用于测量井内预设位置（即前述的待测位置)处的溫度与压力，其中 第一光纤13与光学溫度压力计21的连接可W是焊接，也可W是将第一光纤13插设在光学溫 度压力计21设置的插孔中，本实施例对第一光纤13与光学溫度压力计21之间的固定连接方 式不做限制，只要可W实现两者的固定连接即可。接着，通过光发射器在井口向井内发射光 源，使得光信号沿着第一光纤13到达光学溫度压力计21，光学溫度压力计21产生反射光信 号，该反射光信号再沿着第一光纤13进入井外与第一光纤13连接的探测器中，该探测器再 对该反射信息进行解析处理，得到井内光学溫度压力计21所处位置处的溫度和压力。
[0060] 可选地，如图2所示，本实施例通过将两个光学溫度压力计21放置在井内同一个预 设位置处，并采用两个第一光纤13与光学溫度压力计21-一对应连接，来测量井内预设位 置处的溫度和压力，进而提高了监测数据的可靠性。
[0061] 可选地，本实施例还可W采用多个第一光纤13与多个光学溫度压力计21-一对应 连接，来测量井内同一个预设位置处的溫度和压力，用于提高测量数据的准确性，其中第一 光纤13的数目根据实际需要设定，本实用新型对此不做限制。同时，本实施例的光学传感设 备20中的光学溫度压力计21的数目可W大于或者等于第一光纤13的数目。
[0062] 可选地，本实施例中的光学传感设备20中的光学溫度压力计21还可W分布在井内 的不同位置处，用于测量井内不同位置处的溫度和压力值，使得工作人员可W实时掌握井 内任意位置处的溫度和压力值，进一步保证了油气开采过程中的安全性。
[0063] 继续参照上述图2,为了进一步提高光缆10与油管30之间的固定连接，本实施例设 置有偏屯、托筒50,该偏屯、托筒50包括主筒体51和与该主筒体51的侧壁连接的侧筒体52,其 中主筒体51与侧筒体52可W为一体成型结构，也可W是侧筒体52通过焊接、螺纹连接等方 式连接在主筒体51的侧壁上，本实施例对主筒体51与侧筒体52的连接方式不做限制。该主 筒体51为套筒结构，可W套设在油管30的外壁上;侧筒体52包括一容置腔，光学溫度压力计 21固定在该容置腔内。在实际使用过程中，首先将主筒体51套设在油管30的外壁的预设位 置处，其中主筒体51与油管30外壁之间可W使用螺纹或者键等方式固定连接。接着将一个 光学溫度压力计21对应安装在一个侧筒体52的容置腔内，具体地，可W将上述光学溫度压 力计21镶嵌到上述侧筒体52的容置腔内，也可W将光学溫度压力计21卡设在侧筒体52的容 置腔内，本实施例对光学溫度压力计21在侧筒体52容置腔内的固定形式不做限制。运样实 现了将光学溫度压力计21固定设置在油管30的外壁上，使得光学溫度压力计21可W随着油 管30稳定进入到井下，用于测量井下预设位置处的溫度与压力值。并且本实施例将光学溫 度压力计21固定在侧筒体52的容置腔内，该容置腔可W对光学溫度压力计21起到保护作 用，防止光学溫度压力计21在下井的过程中发生碰撞，或者防止井下恶劣环境对光学溫度 压力计21的损毁，造成光学溫度压力计21无法正常工作的问题产生。
[0064] 本实用新型提供的油气井监测管柱，通过将光缆的一端与光学传感设备连接，光 缆的另一端与探测器连接，再将光缆和光学传感设备可拆卸固定连接在油管的外壁上，随 油管一起下入到油气井内，使得光缆随着油管一起下井的整个过程中不会产生断裂或者打 扭等情况，进而保证了油气井监测管柱对井内预设位置处的溫度和压力的监测，并通过在 光缆中设置至少一个第一光纤，对应地在光学传感设备中设置至少一个光学溫度压力计， 并将每个第一光纤与对应地一个光学溫度压力计连接，获得多个溫度与压力值，进而提高 了测量井内溫度和压力值的准确性。同时，将一个光学溫度压力计固定在一个侧筒体的容 置腔内，再将主筒体套设在油管的外壁上，防止光学溫度压力计在下井过程中发生磕碰，W 及防止井下恶劣环境对光学溫度压力计的损毁，进而提高了油气井监测管柱监测井内溫度 和压力的准确性，使得工作人员可W根据较准确的油气井内的溫度和压力值来进行生产改 进、油气生产的安全分析等工作，保证了油气藏动态生产管理的合理进行，实现了油气藏的 科学高效开发。
[0065] 图3为本实用新型提供的油气井监测管柱实施例二的结构示意图，上述实施例的 基础上，如图2和图3所示，为了方便第一光纤13与光学溫度压力计21的连接，上述油气井监 测管柱还可W包括分线盒40,所述分线盒40用于将所述光缆10分成至少一个第一光纤13。
[0066] 具体地，将光缆10与分线盒40的第一接口 41连接，该分线盒40从第一接口 41处的 光缆10中分出两个第一光纤13,并将该第一光纤13通过分线盒40的第二接口42伸出，使得 一根第一光纤13与一个光学溫度压力计21连接，使得另一根第一光纤13与另一个光学溫度 压力计21连接，实现了第一光纤13与光学溫度压力计21的方便、稳固连接。
[0067] 需要说明的是，本实施例中分线盒40可W固定在油管30的外壁上，方便对光缆10 进行分线处理，并且可W进一步实现光缆10与油管30外壁的连接，使得光缆10的固定更加 稳定。同时，本实施例中分线盒40的第二接口 42的数目可W根据实际需要设定，本实用新型 对此不做限制，只要大于等于第一光纤13的数目即可。
[0068] 本实用新型提供的油气井监测管柱，通过设置分线盒，实现了从光缆中分出至少 一个第一光纤，使得第一光纤与光学溫度压力计的连接更加方便和稳固。
[0069] 进一步地，如图3所示，本实施例中的光缆10还包括第二光纤14,所述第二光纤14 与分布式溫度压力测量设备连接，用于测量油气井内的管柱沿线溫度和压力。
[0070] 需要说明的是，分布式溫度压力测量设备与传感光纤可W组成分布式溫度压力测 量系统，该分布式溫度压力测量系统可W在整个光纤长度上W距离的连续函数形式传感测 量出被测参数(溫度和压力）随光纤长度的变化，即能够在整个连续的光纤上，W距离的连 续函数形式，测量出光纤上各点的溫度和压力值。分布式溫度压力测量系统主要由光发射 机、接收器、传感光纤、检测模块等组成，其中检测模块用于将光信号进行复用、转换、放大 等处理，得到光纤上各点的溫度和压力值，并将其显示。
[0071] 具体地，本实施例的第二光纤14为传感光纤，相当于溫度压力传感器，用于与上述 分布式溫度压力测量设备连接，组成分布式溫度压力测量系统，该分布式溫度压力测量设 备可设置在井口处。由于光信号在第二光纤14中传输的过程中会产生后向散射，该散射主 要包括瑞利散射、布里渊散射和卿曼散射，其中卿曼散射的状态受到第二光纤14散射点的 溫度和压力影响而有所改变，因此可W通过第二光纤14的卿曼散射光波获得第二光纤14各 点的溫度和压力值。具体地，光发射机向第二光纤14注入一定能量和宽度的激光脉冲，激光 脉冲在第二光纤14中传输的同时不断产生上述的后向散射光波，检测模块对散射光波进行 复用、检测解调后，送入信号处理单元进行处理，获得溫度和压力信号，并将该溫度和压力 信号显示出来。
[0072] 其中，本实施例的第二光纤14利用光时域反射原理获得光纤不同位置处的溫度和 压力值，即可W获得第二光纤14不同位置处的溫度和压力变化曲线。具体地，在光脉冲在第 二光纤14的入射点注入的时间为ti，当光脉冲到达第二光纤14的某一位置处时发生向后散 射，散射光返回到入射点的时间为t2,则光脉冲从入射点注入光纤到返回入射点的时间为t = t2-ti，光在第二光纤14中的传播速度为V，光在真空中的传播速度为C，第二光纤14的折射 率为n，此时根据公5
获得第二光纤14中发生散射的位置Z。本实施例，通过光 纤的卿曼散射获得第二光纤14的沿路溫度和压力值，根据上述公式获得光纤中发生散射的 位置，即由上述方法可W获得第二光纤14不同位置处的溫度和压力变化曲线，由于第二光 纤14位于井内，即可W通过检测第二光纤14不同位置处的溫度和压力值，对应获得井内不 同位置处的溫度和压力值。本实施例的第二光纤14的测量精度可W达到每米测量一个溫度 和压力值，即可测的井内每米深度处对应的溫度和压力值，获得井内溫度和压力的变化曲 线，当井内溫度和压力的变化曲线在某个位置出现突变时，说明井内该位置存在漏点，可选 地上述分布式溫度压力测量系统可W进行报警，提醒操作人员及时进行检测和维修，进而 保证了油气开采过程的安全性。
[0073] 进一步地，上述图3所示的光缆10中的第一光纤13可W为单模光纤，所述第二光纤 14可W为多模光纤。
[0074] 具体地，光波在不同光纤中的稳定传播样式不同，对应地光波在光纤中的传输模 式也不相同。其中单模光纤的传输模式可W为单一的传输模式，即光波在光纤的光忍中传 播，使得单模光纤的传输频带很宽，传输容量大，可W实现远距离的传输。多模光纤可W包 括多种传输模式，即一根多模光纤中可W传输多种模式的光波。
[0075] 在本实用新型中的第一光纤13用于与井内较深位置处的光学溫度压力计21之间 进行光信号传输，为了提高第一光纤13与光学溫度压力计21之间远距离传输光信号的准确 性，则本实用新型的第一光纤13为单模光纤。而本实施例中的第二光纤14传输入射光波的 同时还要传输多种散射光波，该多种散射光波的传输模式不相同，则本实用新型的第二光 纤14为多模光纤，用于传输多种散射光波，进而使得第二光纤14可W准确获得井内沿线的 溫度和压力值。
[0076] 本实用新型提供的油气井监测管柱，通过在光缆中设置第二光纤，使该第二光纤 与分布式溫度压力测量设备连接，在第二光纤中注入入射光源，使得该入射光源在第二光 纤的沿路上发生向后散射，该散射光波到达分布式溫度压力测量设备中，该分布式溫度压 力测量设备对上述散射光波进行检测处理，得到油气井内沿线的溫度和压力值，使得工作 人员实时掌握井内各位置处的溫度和压力值，当井内某处的溫度和压力值发生突变时，工 作人员可W及时进行处理，保证了油气开采过程中的安全性。同时，本实施例通过将第一光 纤设置为单模光纤，用于准确测量深井内的溫度和压力值，将第二光纤设置为多模光纤，用 于准确传输各散射光波，进一步调高了油气开采过程的安全性。
[0077] 图4为本实用新型提供的油气井监测管柱实施例S的结构示意图，在上述实施例 的基础上，本实施例的油气井监测管柱100包括:油管接髓70和光缆保护器60;所述油管接 髓70用于连接所述油气井监测管柱100中的相邻的两个油管30,所述光缆保护器60固定连 接在所述油管接髓70的外壁上，所述光缆10通过所述光缆保护器60固定在所述油管30的外 壁上。
[0078] 具体地，为了将光缆10固定在油管30的外壁上，使得光缆10随着油管30-起下到 井下，本实施例中设置了油管接髓70和光缆保护器60,该油管接髓70用于连接相邻的两油 管30(即本实用新型的油气井监测管柱100可W包括多个油管30)，该光缆保护器60-端与 油管接髓70连接，另一端与光缆10连接，使得光缆10固定在油管30的外壁上。例如，上述光 缆保护器60可W为一个双向夹子，其中一头加持在油管接髓70上，另一头加持光缆10,运样 可W使得光缆10固定在油管30的外壁上。可选地，上述光缆保护器60还可W-端为一个夹 子，另一端设置有一通孔，在使用的过程中将光缆保护器60的一端通过夹子卡在油管接髓 70上，接着将光缆10穿过光缆保护器60另一端的通孔中，实现将光缆10固定在油管30的外 壁上。可选地，该光缆保护器60还可W将一端通过焊接或者螺纹连接等方式固定连接在油 管接髓70上，光缆保护器60的另一端可W为一凹槽，可W使光缆10固定在光缆保护器60的 凹槽中，可选地光缆保护器60还可W是其他的形状，本实施例对光缆保护器60的具体形状 不做限制，只要可W实现将光缆10固定连接到油管30的外壁上即可。本实施例的光缆保护 器60实现了光缆10与油管30外壁的连接，使得光缆10随着油管30-起进入到井下，防止光 缆10在下井过程中发生断裂或者打结。
[0079] 可选地，本实施例中的光缆保护器60可W直接固定设置在油管30的外壁上，即将 光缆保护器60的一端可拆卸固定连接在油管30的外壁上，再将光缆10可拆卸连接到光缆保 护器60的另一端上，实现了光缆10与油管30外壁的固定连接，使得光缆10随着油管30-起 下到井下，防止光缆10在下井过程中发生断裂或者打结。
[0080] 本实用新型提供的油气井监测管柱，通过设置油管接髓和光缆保护器，将光缆保 护器的一端与油管接髓固定连接，另一端与光缆固定连接，使得光缆固定连接到油管的外 壁上并随油管一起进入到井内，防止光缆在下井过程中的发生断裂或者打结，进而提高了 油气监测管柱的监测准确性，从而保证了油气开采过程的安全性。
[0081] 进一步地，继续参照上述图4所示，上述油气井监测管柱100还可W包括:井下安全 阀80,所述井下安全阀80与所述油管30连通。
[0082] 具体地，为了方便控制油气井的运行状态，本实施可W在油管30上连接井下安全 阀80,该井下安全阀80用于连通或封堵油管30,当油气井在高溫高压等高风险的情况下、或 者当井口管线出现破裂或者生产设施发生异常的情况下，通过快速关闭井下安全阀80防止 井喷等事故的产生，进而提高了油气开采过程的安全性。可选地，本实施例的油气井监测管 柱100还包括封隔器90，用于对套管进行封隔，然后再进修复、堵漏等操作，用于保证油气开 采作业的正常运行。
[0083] 图5为本实用新型提供的油气井监测管柱实施例四的结构示意图，在上述实施例 的基础上，如图5所示，本实用新型提供的油气井监测管柱中光缆10的保护层15为弹性保护 层。
[0084] 具体地，为了保证光纤在井下高溫、高压、高腐蚀等恶劣环境中的正常工作，本实 用新型在光纤的外面设置有多层保护层15,用于保护光纤不受环境的影响，保证其可W在 井下长时间的正常工作。同时，由于光纤与保护层15的材料不相同，即在高溫环境下，光纤 与保护层15的伸缩量不相同，为了防止光纤的长度伸长量小于保护层15的伸长量，使得光 纤位于保护层15内无法与其他设备连接，本实用新型可W设定光纤的长度比保护层15的长 度长。并且为了保证光纤在高溫环境下的有足够的伸缩量，本实施例使光纤的实际使用长 度比预设的长度长，进而保证光纤与其他设备的正常连接，例如可W使光纤的实际使用长 度比光纤的预设长度长0.2%，运样可W保证光纤在高溫高压下具有足够的伸缩性，不会使 光纤細断。
[0085] 同时，本实用新型的光缆10的保护层15应具有良好地伸缩，即使用伸缩性较好地 性材料加工而成，即本实施例的光缆10保护层15为铭儀铁合金保护层。可选地，光缆10的保 护层15还可W是由儀铁铭合金等耐高溫、耐高压、耐腐蚀，W及具有良好伸缩性的材料制作 而成。
[0086] 可选地，为了方便光缆10与光缆保护器的连接，光缆10的保护层15的最外层形状 可W为立方体，还可W为多棱柱体，使得光缆保护器通过光缆10的保护层15实现将光缆10 固定在油管外壁上，提高了光缆10与油管外壁连接稳定性。
[0087] 本实用新型提供的油气井监测管柱，通过将光缆的保护层设置为弹性保护层，提 高了光缆在高溫等环境下伸缩性，防止光缆在高溫环境下細断，进而保证了光缆的正常工 作，提高了油气开采过程中的安全性，保证了油气藏动态生产管理的合理进行，实现了油气 藏的科学高效开发。
[0088] 最后应说明的是：W上各实施例仅用W说明本实用新型的技术方案，而非对其限 审IJ;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当 理解:其依然可W对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部 技术特征进行等同替换；而运些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新 型各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1. 一种油气井监测管柱，其特征在于，包括:油管、光缆、光学传感设备和至少一个偏心 托筒； 所述光缆与所述光学传感设备均可拆卸固定在所述油管的外壁上； 所述光缆的一端与探测器连接，所述光缆的另一端与所述光学传感设备连接； 所述光缆包括至少一个第一光纤，所述光学传感设备包括至少一个光学温度压力计； 每个光学温度压力计对应连接一个第一光纤； 每个所述偏心托筒包括主筒体和与所述主筒体的侧壁连接的侧筒体;所述主筒体套设 在所述油管的外壁上，所述光学温度压力计固定在所述侧筒体的容置腔内。2. 根据权利要求1所述的油气井监测管柱，其特征在于，所述油气井监测管柱还包括： 分线盒，所述分线盒用于将所述光缆分成至少一个第一光纤。3. 根据权利要求2所述的油气井监测管柱，其特征在于，所述光缆还包括第二光纤； 所述第二光纤与分布式温度压力测量设备连接，用于测量油气井内的管柱沿线温度和 压力。4. 根据权利要求1-3任一项所述的油气井监测管柱，其特征在于，所述油气井监测管柱 还包括:油管接箍和光缆保护器； 所述油管接箍用于连接所述油气井监测管柱中的相邻的两个油管，所述光缆保护器固 定连接在所述油管接箍的外壁上，所述光缆通过所述光缆保护器固定在所述油管的外壁 上。5. 根据权利要求4所述的油气井监测管柱，其特征在于，所述油气井监测管柱还包括： 井下安全阀，所述井下安全阀与所述油管连通。6. 根据权利要求3所述的油气井监测管柱，其特征在于，所述第一光纤为单模光纤，所 述第二光纤为多模光纤。7. 根据权利要求6所述的油气井监测管柱，其特征在于，所述光缆的保护层为弹性保护 层。8. 根据权利要求7所述的油气井监测管柱，其特征在于，所述光缆的保护层为铬镍铁合 金保护层。9. 根据权利要求8所述的油气井监测管柱，其特征在于，所述光缆的保护层的最外层形 状为立方体。
【文档编号】E21B47/017GK205638439SQ201620341957
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月21日
【发明人】周建平, 彭建新, 龙平, 秦世勇
【申请人】中国石油天然气股份有限公司