一种基于井底压力遥测提高注聚井注入能力的系统和方法与流程

本发明属于油田开发开采领域，特别是涉及一种基于井底压力遥测提高注聚井注入能力的系统和方法。

背景技术：

聚合物驱作为一种重要的开发方式已在油田开发中得到广泛应用，并取得了良好效果。注聚井的注入能力是合理配产配注、保障聚合物驱效果的重要指标，如何提高注聚井的注入能力是科研工作者一直以来关注的重要课题。注入能力与注入压力密切相关，在正常的注入过程中，要求井底压力不能高于地层破裂压力，以消除地层被压裂的风险，因此井底压力的监测就成为一项重要工作。然而，在实际矿场中，由于注聚井井筒管柱的复杂性，井底很难长期保持下入依靠电缆传输信号的常规压力计，井底压力监测数据匮乏，实际往往按照由地层破裂压力沿井筒折算得到的最大井口压力来控制注入量。通过这种方法控制注入过程的问题显而易见，注聚井因井口压力高而导致注入量达不到配注的情况时有发生，而实际井底压力状况却不得而知，由于沿井筒压力损失的广泛存在和复杂性，井底压力可能远未达到接近地层破裂压力的程度，客观上可能就造成了注入能力的损失。由此导致地层能量得不到及时有效补充，聚合物驱效果也就势必会受到影响。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于井底压力遥测提高注聚井注入能力的系统和方法，该系统能够对实际井底压力进行实时监测，并根据实际压力数据对注聚井注入量进行调整，有效提高注聚井的注入能力。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种基于井底压力遥测提高注聚井注入能力的系统，其特征在于：其包括设置在井下注入层位处的井下系统和设置在注聚井井口外部的地面系统。井下系统周期性的对注聚井的井底压力数据进行监测，并根据井底压力数据发送无线脉冲信号至地面系统；地面系统对接收的无线脉冲信号进行解码得到实际的井底压力数据，并根据该井底压力数据对注聚井的井口注入量进行调整。

所述井下系统包括井下中控系统、脉冲信号发生器、压力测控装置和供电电池；所述压力测控装置根据所述井下中控系统发送的指令对井底压力数据进行周期性采集，并将采集的井底压力数据通过电缆传输到所述井下中控系统；所述井下中控系统根据接收到的井底压力数据编码控制所述脉冲信号发生器发出一组与井底压力数据相对应的压力脉冲信号到地面系统，所述供电电池用于对所述井下系统供电。

所述地面系统包括地面中控系统、脉冲信号接收器和监控界面，所述脉冲信号接收器接收所述井下系统上传的压力脉冲信号，并通过电缆传输到所述地面中控系统，所述地面中控系统将接收到的压力脉冲信号还原成井底压力数据，并在所述监控界面显示。

所述井下系统集成连接在注聚管柱上，随管柱下入井底注入层位处。

所述脉冲信号接收器设置在待监测注聚井的井口注聚管线上。

一种基于井底压力遥测提高注聚井注入能力的方法，其特征在于包括以下步骤：

1)安装井下系统：通过电缆将井下中控系统分别与脉冲信号发生器、压力测控装置和供电电池连接集成，并将其连接在注聚管柱上，随管柱下入井底注入层位处；

2)安装地面系统：将脉冲信号接收器设置在井口注聚管线上，并通过电缆与地面中控系统连接，地面中控系统与监控界面连接；

3)预设监测时间到时，井下系统对井底压力进行采集，并生成与井底压力数据相对应的无线脉冲信号发送到地面系统；

4)地面系统对接收到的无线脉冲信号进行解码，得到注聚井的实际井底压力数据，根据该实际井底压力数据对注聚井的井口注入量进行调整；

5)井底压力数据采集、上传完毕，井下系统重新进入休眠状态；

6)下一监测时间到时，循环重复步骤3)-5)，实现注聚井的井底压力的实时监测。

所述步骤3)中，井下系统对井底压力进行采集，并生成与井底压力数据相对应的无线脉冲信号发送到地面系统的方法，包括以下步骤：

3.1)预设监测时间到时，井下中控系统由休眠状态到工作状态，发送监测指令到压力测控装置；

3.2)压力测控装置根据接收的监测指令，采集该注入层位的井底压力数据，并通过电缆将井底压力数据传输给井下中控系统；

3.3)井下中控系统接收到压力测控装置采集的井底压力数据后，根据既定的编码规则将井底压力数据转换成一组指令，并将指令发送给脉冲信号发生器；

3.4)脉冲信号发生器接收到井下中控系统发送的指令后，按照指令发出与井底压力数据相对应的脉冲信号，脉冲信号向上传输。

所述步骤4)中，地面系统对接收到的无线脉冲信号进行解码，得到注聚井的实际井底压力数据，根据该实际井底压力数据对注聚井的井口注入量进行调整的方法，包括以下步骤：

4.1)脉冲信号接收器接收到井下系统传输来的压力脉冲信号，并将其传输给地面中控系统；

4.2)地面中控系统接收到脉冲信号接收器传输来的压力脉冲信号后，将压力脉冲信号解码还原成井底压力数据，并传输到监控界面显示；

4.3)根据井底压力数据调整井口注入量，以提高该注聚井的注入能力。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明可以实现井底压力数据的无线传输，不需要井筒预置电缆传输信号，解决了常规压力计由于井筒管柱复杂性无法保持长期下入井底的难题，实现了注聚井井底压力的实时监测。2、井下系统随管柱下入井底，不需要复杂作业，节约了时间和施工成本，是一种先进、直接、高效的提高注聚井注入能力的方法。3、本发明由于实际的井底压力监测不需要数据的密集上传，只需每天固定时间上传一组压力数据(具体数据上传时间、频度可调)，其余时间井下系统处于休眠状态，而且系统采用续航时间长的高能供电电池，可以实现井下系统的长期(3-5年)稳定运行，不需要频繁起下管柱，不影响正常生产。本发明可以广泛应用于油田注聚井井底压力监测中。

附图说明

图1是本发明井底压力遥测无线传输系统的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1所示，本发明提供的一种基于井底压力遥测提高注聚井注入能力的系统，其包括设置在注聚井1井下注入层位处的井下系统2和设置在注聚井1井口外部的地面系统3。井下系统2周期性的对注聚井的井底压力数据进行监测，并根据井底压力数据编码得到无线脉冲信号发送至地面系统3；地面系统3对接收的无线脉冲信号进行解码得到实际的井底压力数据后，根据该井底压力数据对注聚井1的井口注入量进行调整。

井下系统2包括井下中控系统21、脉冲信号发生器22、压力测控装置23和供电电池24。其中，压力测控装置23根据井下中控系统21的指令对井底压力数据进行周期性采集，并将采集的井底压力数据通过电缆传输到井下中控系统21；井下中控系统21根据接收到的井底压力数据编码后控制脉冲信号发生器22发出一组与井底压力数据相对应的压力脉冲信号到地面系统3，供电电池24用于对井下系统2供电。

地面系统3包括地面中控系统31、脉冲信号接收器32和监控界面33，脉冲信号接收器32用于接收井下系统上传的压力脉冲信号，并通过电缆传输到地面中控系统31，地面中控系统31将接收到的压力脉冲信号还原成井底压力数据，并在监控界面33显示。

作为一个优选的实施例，井下系统2集成连接在注聚管柱上，随管柱下入井底注入层位处。

作为一个优选的实施例，地面系统3中，脉冲信号接收器32设置在井口注聚管线上。

作为一个优选的实施例，供电电池24采用续航时间长的高能供电电池，井下系统可以长期(3-5年)稳定运行。

根据上述基于井底压力遥测提高注聚井注入能力的系统，本发明还提供一种基于井底压力遥测提高注聚井注入能力的方法，包括以下步骤：

1)安装井下系统：通过电缆将井下中控系统21分别与脉冲信号发生器22、压力测控装置23和供电电池24连接集成，并将其连接在注聚管柱上，随管柱下入井底注入层位处；

2)安装地面系统：将脉冲信号接收器32设置在井口注聚管线上，并通过电缆与地面中控系统31连接，地面中控系统31与监控界面33连接；

3)预设监测时间到时，井下系统2对井底压力进行采集，并生成与井底压力数据相对应的无线脉冲信号发送到地面系统3；

井底压力监测不需要数据的密集上传，只需每天固定时间上传一组压力数据，具体数据采集、上传时间和频度由内嵌有既定控制程序的井下中控系统5控制，其余时间井下系统处于休眠状态。具体的，包括以下步骤：

3.1)预设监测时间到时，井下中控系统21由休眠状态到工作状态，发送监测指令到压力测控装置23；

3.2)压力测控装置23根据接收的监测指令，采集该注入层位的井底压力数据，并通过电缆将井底压力数据传输给井下中控系统21；

3.3)井下中控系统21接收到压力测控装置23采集的井底压力数据后，根据既定的编码规则将井底压力数据转换成一组指令，并将指令发送给脉冲信号发生器22；

3.4)脉冲信号发生器22接收到井下中控系统21发送的指令后，按照指令发出与井底压力数据相对应的脉冲信号，脉冲信号向上传输。

4)地面系统3对接收到的无线脉冲信号进行解码，得到注聚井的实际井底压力数据，根据该实际井底压力数据对注聚井的井口注入量进行调整，具体包括以下步骤：

4.1)脉冲信号接收器32接收到井下系统传输来的压力脉冲信号，并将其传输给地面中控系统31；

4.2)地面中控系统31接收到脉冲信号接收器32传输来的压力脉冲信号，根据既定的解码规则将压力脉冲信号解码还原成井底压力数据，并传输到监控界面33显示；

4.3)根据井底压力数据合理调整井口注入量，以提高该注聚井的注入能力。

5)井底压力数据采集、上传完毕，井下系统重新进入休眠状态。

6)下一监测时间到时，循环重复步骤3)-5)，就可以再次实现注聚井的井底压力的实时监测。

上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。