一种井口压裂压力监测系统及监测方法与流程

本发明涉及油田开采压裂施工，具体涉及一种井口压裂压力监测系统及监测方法。

背景技术：

1、在石油开采技术领域，压裂技术是为了增强采油井的排油能力，提高油井产量的一种生产工艺。压裂技术在采油过程中利用水力或高能气体在高压条件下使井底憋起高压，进而实现井底油层岩石破裂而产生裂缝，改善油流在地下的长期流动环境，以达到增加油井产量的目的。

2、随着油井井网密度的不断增加，在采油井压裂过程中会频繁出现压裂井的压力窜入周围邻近的采油井，对周围邻近的采油井造成影响。当发生压窜现象时，相邻的采油井的产量会立即下降，最终导致整体采油产量下降。

3、因此，在压裂作业过程中，使用科学的井口压裂压力智能监测技术，可以在压裂施工作业过程中能够判断压窜现象，防止压窜现象发生以提高采油井的产量。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种井口压裂压力监测系统及监测方法，能够在压裂作业过程中对生产管网中的采油井的压力进行实时监测，当发生压窜现象时，可进行预警以保护生产管网中邻近的其他采油井，以提高采油井的产量。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、本发明提供一种井口压裂压力监测方法，其特征在于，所述方法包括：

4、远程上位机提取压裂井的第一压力数据，并从所述第一压力数据中提取相邻点的压力突变的时间段；

5、所述远程上位机逐一提取各邻井在此时间段内的第二压力数据，并判断此时间段内的所述第二压力数据是否有跳变；

6、如果有跳变，所述远程上位机则开始对比此时间段内的所述第二压力数据和所述第一压力数据的升降变化是否一致；

7、如果所述第二压力数据的升降变化和所述第一压力数据的升降变化一致，则所述压裂井和所述邻井发生压串。

8、进一步，所述第二压力数据和所述第一压力数据的升降变化的规律为：所述第二压力数据和所述第一压力数据的升降成正比。

9、本发明还提供一种井口压裂压力监测系统，利用本发明的一种井口压裂压力监测方法，特征在于，压裂井和各邻井上均设置有井口压裂压力监测仪，用于监测第一压力数据和第二压力数据；所述井口压裂压力监测仪上设置有远传模组，用于将所述第一压力数据和所述第二压力数据传输至所述远程上位机。

10、进一步，所述井口压裂压力监测仪还包括壳体，所述壳体具有相对设置的第一腔体和第二腔体，所述第二腔体的下端设置有与其贯通的取压腔，所述第一腔体从外到内依次设置有显示模组、主控电路板和所述远传模组，所述第二腔体内设置有电池组件，所述取压腔内设置有压力传感器和温度传感器，所述显示模组、远传模组、电池组件、压力传感器和温度传感器与所述主控电路板电连接。

11、进一步，所述主控电路板上设置有主控电路，所述主控电路包括电源管理电路、mcu（microcontroller unit、微控制器单元）和压力温度采集电路，所述电源管理电路与所述电池组件电连接，用于为所述mcu、压力温度采集电路和远传模组进行供电；所述压力温度采集电路与所述压力传感器和所述温度传感器电连接，用于将压力温度数据传输至所述mcu；所述远传模组与所述mcu电连接，用于将压力温度数据传输至所述远程上位机。

12、进一步，所述主控电路还包括ad模数转换芯片，所述压力温度采集电路通过所述ad模数转换芯片电连接所述mcu。

13、进一步，所述压力温度采集电路包括恒压源、第一运放芯片u7和第二运放芯片u8，所述恒压源的输出端分别与所述第一运放芯片u7和第二运放芯片u8电连接，所述第二运放芯片u8与所述压力传感器的输入端电连接，所述压力传感器的输出端接入所述ad模数转换芯片；所述第二运放芯片u8与所述温度传感器的输入端电连接，所述温度传感器的输出端接入所述ad模数转换芯片。

14、进一步，所述主控电路还包括电量检测电路和存储管理电路，所述电量检测电路与所述电源管理电路和所述mcu电连接，用于实时采集电池组件的剩余电量信号并将其发送至所述mcu，所述mcu将所述剩余电量信号传输至所述显示模组；所述存储管理电路与所述mcu电连接用于存储压力温度数据。

15、进一步，所述显示模组包括面板和显示屏，所述面板和所述显示屏相邻设置在所述第一腔体的端部内，所述面板位于所述显示屏的外侧，所述显示屏与所述主控电路板电连接，用于显示所述压力温度数据。

16、本发明由于采取以上技术方案，具有以下优点和效果：

17、本发明提供的一种井口压裂压力监测系统及监测方法，当采油井进行压裂作业时，由于远传模组集成在井口压裂压力监测仪内部，能够将井口压裂压力监测仪采集到的压力数据传输到远程上位机，远程上位机实时显示压力数据，能够远程观测到采油井的压力变化，远程上位机通过压窜检测算法判断压窜现象是否发生，从而向操作人员进行预警；并且通过在压裂过程中，对采油区块内所有采油井的压力进行监测，可实现数据采集和数据远程传输。

技术特征：

1.一种井口压裂压力监测方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种井口压裂压力监测方法，其特征在于，所述第二压力数据和所述第一压力数据的升降变化的规律为：所述第二压力数据和所述第一压力数据的升降成正比。

3.一种井口压裂压力监测系统，利用如权利要求1或2任意一项所述的一种井口压裂压力监测方法，特征在于，压裂井（1）和各邻井（2）上均设置有井口压裂压力监测仪，用于监测第一压力数据和第二压力数据；所述井口压裂压力监测仪上设置有远传模组（05），用于将所述第一压力数据和所述第二压力数据传输至所述远程上位机（4）。

4.根据权利要求3所述的一种井口压裂压力监测系统，其特征在于，所述

5.根据权利要求4所述的一种井口压裂压力监测系统，其特征在于，所述主控电路板（04）上设置有主控电路，所述主控电路包括电源管理电路（041）、mcu（042）和压力温度采集电路，所述电源管理电路（041）与所述电池组件（06）电连接，用于为所述mcu（042）、压力温度采集电路和远传模组（05）进行供电；所述压力温度采集电路与所述压力传感器（07）和所述温度传感器（08）电连接，用于将压力温度数据传输至所述mcu（042）；所述远传模组（05）与所述mcu（042）电连接，用于将压力温度数据传输至所述远程上位机（4）。

6.根据权利要求5所述的一种井口压裂压力监测系统，其特征在于，所述主控电路还包括ad模数转换芯片（043），所述压力温度采集电路通过所述ad模数转换芯片（043）电连接所述mcu（042）。

7.根据权利要求6所述的一种井口压裂压力监测系统，其特征在于，所述压力温度采集电路包括恒压源、第一运放芯片u7和第二运放芯片u8，所述恒压源的输出端分别与所述第一运放芯片u7和第二运放芯片u8电连接，所述第二运放芯片u8与所述压力传感器（07）的输入端电连接，所述压力传感器（07）的输出端接入所述ad模数转换芯片（043）；所述第二运放芯片u8与所述温度传感器（08）的输入端电连接，所述温度传感器（08）的输出端接入所述ad模数转换芯片（043）。

8.根据权利要求7所述的一种井口压裂压力监测系统，其特征在于，所述主控电路还包括电量检测电路（046）和存储管理电路（047），所述电量检测电路（046）与所述电源管理电路（041）和所述mcu（042）电连接，用于实时采集电池组件（06）的剩余电量信号并将其发送至所述mcu（042），所述mcu（042）将所述剩余电量信号传输至所述显示模组；所述存储管理电路（047）与所述mcu（042）电连接用于存储压力温度数据。

9.根据权利要求8所述的一种井口压裂压力监测系统，其特征在于，所述

技术总结本发明涉及一种井口压裂压力监测系统及监测方法，其中监测方法包括，远程上位机提取压裂井的第一压力数据，并从第一压力数据中提取相邻点的压力突变的时间段；远程上位机逐一提取各邻井在此时间段内的第二压力数据，并判断此时间段内的第二压力数据是否有跳变；如果有跳变，远程上位机则开始对比此时间段内的第二压力数据的升降变化和第一压力数据的升降变化是否一致；如果第二压力数据的升降变化和第一压力数据的升降变化一致，则压裂井和邻井发生压串。本发明通过远程上位机实时显示压力数据，能够远程观测到采油井的压力变化，远程上位机判断压窜现象是否发生，从而向操作人员进行预警。技术研发人员：甘定定,孙智威,李彦磊,习思阳,柴金勇受保护的技术使用者：西安洛科电子科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15