一种水平井裸光纤投放的仪器与方法与流程

本发明属于油田开发领域，具体涉及一种水平井裸光纤投放的仪器与方法。

背景技术：

1、分布式光纤测井技术，光纤既是传输通道也是传感器，通过一根光纤就可以实现井内不同位置的温度与声波振动的实时监测，测井过程中不需要运动光纤，不干扰井下动态环境，测井更高效更准确。结合光纤长效监测技术推广应用，可为甲方提供井场监控、井筒完整性检测、压裂效果监测、注入量监控等更多智能化技术服务，为数字油田发展提供更好的解决方案。

2、现有传统的水平井测井需要用连续油管将井下仪器或光缆输送到水平井井底，在连续油管下井过程中需要注入头、防喷井口等配套设施。通过连续油管水平井施工作业成本高，无法长期测井。另外，光缆在连续油管内部，对外界的温度变化及振动情况感知能力下降，影响分布式光纤从测量效果。

技术实现思路

1、本发明提出一种水平井裸光纤投放的仪器与方法，以解决现有技术中，连续油管水平井施工作业成本高，无法长期测井以及光缆在连续油管内部，对外界的温度变化及振动情况感知能力下降，影响分布式光纤从测量效果的问题。

2、为达上述目的，本发明提出技术方案如下：

3、一种水平井裸光纤投放的仪器，包括裸光纤密封挤压头、井口防喷头、限位螺杆、水平井裸光纤布设仪和防喷管；

4、井口防喷头中部安装有限位螺杆；井口防喷头的上端与裸光纤密封挤压头连接，井口防喷头的下端与防喷管连接；

5、水平井裸光纤布设仪包括投放上接头、投放仪外筒、电池筒、电机外筒、无刷电机、传动杆和螺旋桨；

6、投放上接头连接投放仪外筒上端，投放仪外筒下端与电机外筒连接；电机外筒内部安装有无刷电机，无刷电机下端连接传动杆，传动杆下端与螺旋桨连接；电机外筒内部上端连接电池筒，电池筒连接无刷电机；

7、投放上接头通过限位螺杆连接井口防喷头。

8、优选的，井口防喷头中部两侧有螺纹密封孔，井口防喷头内部安装有光纤密封胶垫，井口防喷头通过螺纹密封孔安装限位螺杆。

9、优选的，井口防喷头下端开孔大于投放上接头的尺寸。

10、优选的，投放上接头上设有释放卡槽和打捞用卡槽，投放上接头通过释放卡槽连接限位螺杆。

11、优选的，螺旋桨外设有螺旋桨保护罩。

12、优选的，电池筒上端安装有供电控制开关。

13、优选的，电机外筒外部绕制光纤线团。

14、优选的，电池筒内部设有温度传感器、压力传感器和磁定位传感器。

15、一种水平井裸光纤投放的方法，包括如下步骤：

16、第一步：完成光纤的井口密封；定位水平井裸光纤布设仪；

17、第二步：防喷管将与井口阀门连接；向外旋转限位螺杆，释放水平井裸光纤布设仪，当水平井裸光纤布设仪到达一定井深后，其内部的供电控制开关闭合，为无刷电机供电，螺旋桨开始旋转，为水平井裸光纤布设仪提供向前的动力，直到水平井裸光纤布设仪到达水平井井底。

18、优选的，水平井裸光纤布设仪内部的裸光纤通过裸光纤密封挤压头和光纤密封胶垫引出，旋紧裸光纤密封挤压头，挤压光纤密封胶垫，完成光纤的井口密封；

19、将绕制好光纤线团的水平井裸光纤布设仪与井口防喷头连接，通过限位螺杆向内旋紧，限位螺杆的前端卡在释放卡槽内，使水平井裸光纤布设仪不能旋转与活动。

20、本发明的有益之处在于：

21、水平井裸光纤布设仪内部的裸光纤通过裸光纤密封挤压头引出，水平井裸光纤布设仪通过限位螺杆定位，防喷管将与井口阀门连接；释放水平井裸光纤布设仪后，水平井裸光纤布设仪在油井内以自由落体方式向下运动，进行光纤的布设，水平井裸光纤布设仪下至一定深度时，电机为螺旋桨供电，水平井裸光纤布设仪得到继续的动力，投放装置体积不大，施工过程中不需要测井绞车、井口防喷装置和吊车等设施，井下电动螺旋桨推进裸光纤布设仪尺寸小，施工快，降低了光纤水平井测井成本。

22、电池筒内设置温度、压力、磁定位传感器，可以确定仪器的下落速度与下落深度与位置，以及井内的状况。

23、采用裸光纤测量，光纤直接与井下环境接触，提高了测量灵敏度与测量精度，同时采用裸光纤布设减少了光缆铠装成本，极大降低了水平井测井成本，为分布式光纤水平井快速推广提供了保障。

技术特征：

1.一种水平井裸光纤投放的仪器，其特征在于，包括裸光纤密封挤压头(2)、井口防喷头(4)、限位螺杆(5)、水平井裸光纤布设仪(6)和防喷管(7)；

2.如权利要求1所述的一种水平井裸光纤投放的仪器，其特征在于，井口防喷头(4)中部两侧有螺纹密封孔，井口防喷头(4)内部安装有光纤密封胶垫(3)，井口防喷头(4)通过螺纹密封孔安装限位螺杆(5)。

3.如权利要求1所述的一种水平井裸光纤投放的仪器，其特征在于，井口防喷头(4)下端开孔大于投放上接头(61)的尺寸。

4.如权利要求1所述的一种水平井裸光纤投放的仪器，其特征在于，投放上接头(61)上设有释放卡槽(611)和打捞用卡槽(612)，投放上接头(61)通过释放卡槽(611)连接限位螺杆(5)。

5.如权利要求1所述的一种水平井裸光纤投放的仪器，其特征在于，螺旋桨(69)外设有螺旋桨保护罩(60)。

6.如权利要求1所述的一种水平井裸光纤投放的仪器，其特征在于，电池筒(64)上端安装有供电控制开关(63)。

7.如权利要求1所述的一种水平井裸光纤投放的仪器，其特征在于，电机外筒(66)外部绕制光纤线团(65)。

8.如权利要求1所述的一种水平井裸光纤投放的仪器，其特征在于，电池筒(64)内部设有温度传感器、压力传感器和磁定位传感器。

9.一种水平井裸光纤投放的方法，其特征在于，基于权利要求1到8所述的一种水平井裸光纤投放的仪器，包括如下步骤：

10.如权利要求9所述的一种光纤井口投放方法，其特征在于，第一步具体为：

技术总结本发明属于油田开发领域，具体涉及一种水平井裸光纤投放的仪器与方法。包括裸光纤、裸光纤密封挤压头、光纤密封胶垫、井口防喷头、限位螺杆、水平井裸光纤布设仪和防喷管；通过电动裸光纤水平井投放仪可以快速的将光纤投放到水平井段，投放装置不足1米，施工不需要绞车及吊车等大型设备，井口安装与施工更安全高效；采用裸光纤测量，光纤直接与井下环境接触，提高了测量灵敏度与测量精度。同时，裸光纤从井口防喷装置仅需密封直径0.25mm的裸光纤，密封结构简单安全，可以实现水平井长效监测。该发明方案投放仪器壳体采用可降解金属材料，施工完成后可直接关闭井口阀门，裸光纤及仪器壳体能够自动降解，对井内污染低。技术研发人员：陈小安,陈文辉,关振显,宋杰,杨留强,李进强,曾令强,朱涵斌,江松元,赵云,韩钊,原野,刘文强受保护的技术使用者：中国石油天然气集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/23