地热/干热岩井温度压力监测用坐落工具组及方法与流程

本发明涉及一种用于监测地热/干热岩井井下储层原位温度和压力变化的坐落工具组及方法，属于地热/干热岩井储层参数监测领域。

背景技术：

1、地热资源是一种源自地球内部的可再生资源，我国储量丰富、分布广泛，与其他能源相比，地热资源具有清洁、高效的特点，目前已被广泛用于供暖、工农业热利用等。

2、地热/干热岩井监测是对地热资源开发与利用的关键，监测方式主要有直接监测和间接监测两种，其中的直接监测的对象一般包括井的产量、流体温度、井水位、井温度、压力变化和井的状态，其中，储层的温度、压力变化监测是基础工作，需要进行长期监测，通过对储层的温度、压力变化进行监测能够对储层进行精化了解与科学管理，使储层能够达到长期热提取的目的。另外，借由在井下对储层温度、压力参数进行长期监测，也可用来对耐温型传感器(如压电式压力传感器、铂电阻温度计、光纤传感温度压力传感器等)的传感技术和传输方法等进行研究。

3、目前，地热资源勘探借用油气行业的成熟经验，常采用油管支撑的技术下放传感器入井，即，将上下连接的多个套管下放至井底，传感器系在钢丝绳末端，钢丝绳通过地面上的绞车将传感器实施下放，这种方式成熟、可靠性高、实时性好，但是从实际操作可以发现，此种方式存在如下缺陷：第一，对储层温度、压力变化的监测通常要进行半年至一年的长期监测，若采用绞车控制钢丝绳下放传感器的方式，则绞车等设备需要长期放置于井旁而不能用于其它作业，可见造成了设备的极大浪费。倘若在传感器下放至井下后，采用在井口设置支撑结构的方式来固定钢丝绳，则无形增加了工作量，且钢丝绳稳定性等无法得到保障。第二，若采用钢丝绳下放传感器的方式，则在对井下温度、压力变化进行监测的同时，无法在钻井内进行流体采样等作业，原因在于，处于井中的钢丝绳使得其它作业所用设备无法入井，即便入井，也会对钢丝绳及其末端悬挂的传感器产生影响，继而影响监测准确性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种地热/干热岩井温度压力监测用坐落工具组及方法，在实现对井下目标储层进行长期压力温度监测的同时，解决了设备滞留地面造成资源浪费、无法开展其它作业的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

3、一种地热/干热岩井温度压力监测用坐落工具组，包括坐落工具，其中：所述坐落工具由上下相连的打捞头、坐落器和转接头构成，所述打捞头用于与投捞器连接，所述转接头用于经由联结钢丝绳连接压力温度传感器，所述坐落器用于在入井投放过程中卡在钻井中布置的坐落短接中，以使经由联结钢丝绳悬挂于所述转接头下方的所述压力温度传感器处于井下目标储层内，其中，所述坐落短接的顶部和底部螺接有套管，所述坐落短接与所述套管形成从钻井井口到井底布置的支撑油管。

4、一种地热/干热岩井温度压力监测方法，包括步骤：

5、1)裸井阶段确定目标储层所在井下深度，由此制作支撑油管；

6、2)下放所述支撑油管至钻井井底，令所述支撑油管上的所述坐落短接处于目标储层上方；

7、3)制作通径工具串，其中，所述通径工具串包括上下连接的钢丝绳帽、加重杆、震击器和通径规；

8、4)借由地面上布置的绞车操作钢丝绳下放所述通径工具串，从而进行通径作业，其中：每下放500m时上提钢丝绳测试张力并记录；当距离目标储层300m时，每100m上提钢丝绳测试张力并记录；当通径至所述坐落短接遇阻时，将获得的所述坐落短接所在深度数据与制作所述支撑油管时所述坐落短接所在位置进行对比，以确保压力温度监测位置的正确性；

9、5)待通径作业完成后，上提收回所述通径工具串；

10、6)将所述通径工具串改装成投放工具串，其中，所述投放工具串包括上下连接的所述钢丝绳帽、所述加重杆、所述震击器、投捞器、所述坐落工具，且所述坐落工具通过联结钢丝绳连接有所述压力温度传感器；

11、7)借由所述绞车操作钢丝绳下放所述投放工具串，从而进行投放作业，其中：下放所述投放工具串的过程中，每隔设定深度测量一次压力、温度数据；每下放500m时上提钢丝绳测试张力并记录；当距离所述坐落短接100m时，每50m上提钢丝绳测试张力并记录；当距离所述坐落短接50m时，以15m/min的速度下放，直至钢丝绳张力减少20kg时上提所述投放工具串至距离所述坐落短接20m的位置，从而以80m/min的高速重复向下进行震击，以使所述坐落工具及其下悬挂的所述压力温度传感器脱离所述投捞器而下落卡在所述坐落短接上，其中，当通过对比钢丝绳张力确认所述坐落工具已脱离所述投捞器时停止震击；

12、8)待投放作业完成后，上提收回所述投放工具串；

13、9)处于井下目标储层内的所述压力温度传感器开始对压力、温度变化进行长期监测。

14、本发明的优点是：

15、本发明在实现将压力温度传感器置于井下目标储层进行长期监测(半年至一年)的同时，地面上的诸如绞车等设备无需滞留，解决了浪费设备资源的问题，并且在监测温度、压力变化的过程中，还可在不影响监测的基础上，在井内开展流体采样等其它作业，使得交叉作业成为可能，大幅提升工作效率，适于在地热资源勘探领域推广。

16、本发明对压力温度传感器的投放与捞取方式简单、有效、快捷，实施成本低，且能够对压力温度传感器实现稳定支撑，确保了监测的准确性，满足对地热井和干热岩井井下储层原位温度和压力监测的需求。

技术特征：

1.一种地热/干热岩井温度压力监测用坐落工具组，其特征在于，包括坐落工具，其中：所述坐落工具由上下相连的打捞头、坐落器和转接头构成，所述打捞头用于与投捞器连接，所述转接头用于经由联结钢丝绳连接压力温度传感器，所述坐落器用于在入井投放过程中卡在钻井中布置的坐落短接中，以使经由联结钢丝绳悬挂于所述转接头下方的所述压力温度传感器处于井下目标储层内，其中，所述坐落短接的顶部和底部螺接有套管，所述坐落短接与所述套管形成从钻井井口到井底布置的支撑油管。

2.如权利要求1所述的地热/干热岩井温度压力监测用坐落工具组，其特征在于，所述打捞头的顶端设有锥头，其中：在执行投放作业时，所述打捞头的所述锥头夹持于所述投捞器中并使用销钉固定，在投放过程中，所述销钉在向下高速震击作用下能够脱落，并使所述坐落工具及其下方的所述压力温度传感器脱离所述投捞器而自行下落；在执行捞取作业时，所述打捞头的所述锥头能够被低速下放的所述投捞器夹持，以对所述坐落工具及其下方的所述压力温度传感器实现捞取收回至井外。

3.如权利要求1所述的地热/干热岩井温度压力监测用坐落工具组，其特征在于，所述坐落器包括柱体，所述柱体的顶端设有用于与所述打捞头螺接的外螺纹，所述柱体的中空底端设有用于与所述转接头螺接的内螺纹，所述柱体的外壁均布有多个坐落翼；所述坐落短接包括筒体，所述筒体的内壁设有一圈凸台，所述简体外壁的顶底部设有用于与所述套管螺接的外螺纹；

4.如权利要求3所述的地热/干热岩井温度压力监测用坐落工具组，其特征在于，所述凸台上的部位设为斜面，所述坐落翼朝下的部位设为斜面，且所述凸台朝上的所述斜面与所述坐落翼朝下的所述斜面相适配，以使所述坐落器的所述坐落翼能够稳固卡在所述坐落短接的所述凸台上。

5.如权利要求4所述的地热/干热岩井温度压力监测用坐落工具组，其特征在于，所述凸台的纵截面呈躺倒的等腰梯形形状。

6.一种地热/干热岩井温度压力监测方法，其特征在于，包括步骤：

7.如权利要求6所述的地热/干热岩井温度压力监测方法，其特征在于，当结束压力温度监测时，执行如下步骤：

技术总结本发明公开了一种地热/干热岩井温度压力监测用坐落工具组及方法。坐落工具组包括坐落工具。坐落工具由上下相连的打捞头、坐落器和转接头构成，坐落器用于在入井投放过程中卡在钻井中布置的坐落短接中，以使经由钢丝绳悬挂于所述转接头下方的所述压力温度传感器处于井下目标储层内。坐落短接顶部和底部螺接有套管，坐落短接与套管形成从钻井井口到井底布置的支撑油管。本发明在实现对井下目标储层进行长期压力温度监测的同时，解决了设备滞留地面造成资源浪费、无法开展其它作业的问题。技术研发人员：郝文杰,蒿书利,李胜涛,史彦新,王新杰,孟宪玮,姚亚辉,冯昭龙受保护的技术使用者：中国地质调查局水文地质环境地质调查中心技术研发日：技术公布日：2025/1/6