[发明专利]一种水合物开采全生产管柱内流动安全实时监测系统

权利要求书

1.一种水合物开采全生产管柱内流动安全实时监测系统，其特征在于，包括：电磁固定装置和光纤检测装置；所述光纤检测装置的检测端由所述电磁固定装置固定在井下生产管柱内，通过DAS和DTS技术实现对全生产管柱固体颗粒及温度的监测；

所述电磁固定装置包括电磁铁控制器和电磁吸块；所述电磁铁控制器位于生产油井的外部，所述电磁铁控制器经过电缆与所述电磁吸块连接，由所述电磁铁控制器控制所述电磁吸块的充磁和消磁。

2.如权利要求1所述监测系统，其特征在于，所述电磁吸块设置为多个，各所述电磁吸块串联连接在所述电缆上。

3.如权利要求2所述监测系统，其特征在于，所述电磁吸块的个数根据生产管柱的长度进行设置，相邻两所述电磁吸块之间的距离根据生产管柱进行调整。

4.如权利要求1所述监测系统，其特征在于，位于所述电缆的末端设置有所述配重块。

5.如权利要求1或2或3所述监测系统，其特征在于，所述电磁吸块采用弧形结构。

6.如权利要求5所述监测系统，其特征在于，所述电磁吸块上设置有两个圆形通道，其中一个所述圆形通道用于穿设所述电缆，另一个所述圆形通道用于穿设所述光纤检测装置的检测端。

7.如权利要求6所述监测系统，其特征在于，所述光纤检测装置包括DAS主机、DTS主机、铠装光纤和信号处理显示系统；所述DAS主机、DTS主机设置生产油井的外部，所述DAS主机、DTS主机的输出端都与所述铠装光纤的第一端连接，所述铠装光纤的第二端通过另一个所述圆形通道穿设在各所述电磁吸块上；所述DAS主机、DTS主机的输入端都与所述信号处理显示系统连接，将接收到的所述铠装光纤反馈至的检测信号进行预处理后传输至所述信号处理显示系统，完成对全生产管柱内固体颗粒的监测。

8.如权利要求7所述监测系统，其特征在于，所述信号处理显示系统内设置有监测数据解释模块，所述监测数据解释模块将所述DAS主机、DTS主机传输至的检测信号进行再处理及曲线初步解释分析后，输出监测数据/曲线解释及预判。

9.如权利要求7所述监测系统，其特征在于，所述监测数据解释模块内置的监测解释方法包括以下步骤：

1)以生产管柱井筒深度为横坐标，分别以DAS主机监测强度和DTS主机监测温度为纵坐标，建立井深坐标系；

2)利用DAS主机监测的生产井筒内光纤振动相关参数和DTS主机监测的生产管柱内光纤温度相关参数，分别在井深坐标系中绘制DAS声强－井深曲线图和DTS温度－井深曲线图；

3)定义固体颗粒含量；

4)定义泄露点；

从DTS温度－井深曲线图中获取任意生产管柱段的某时刻的温度随生产管柱井筒深度变化曲线，通过数据微积分处理得到该曲线上任意生产管柱井筒深度范围的监测平均温度；

该变化曲线覆盖生产管柱井筒深度范围内某深度监测温度小于预设深度生产管柱井筒深度范围内的监测温度，且与该预设深度生产管柱井筒深度范围内的监测平均温度相比，温差大于预设温度，则定义该深度生产管柱存在泄漏点。

10.如权利要求9所述监测系统，其特征在于，所述步骤3)中，固体颗粒含量定义包括以下步骤：

3.1)从DAS声强－井深曲线图中获取任意生产管柱段的某时刻瑞利背向散射光强度随生产管柱井筒深度变化曲线，连接该曲线波谷形成一区域；

3.2)根据各个生产管柱段所覆盖的井筒深度范围，采用面积法计算各个生产管柱段所覆盖的井深范围内的区域面积；

3.3)将生产管柱段所对应的曲线所包围形成的图形的面积大于1倍，小于2倍面积方差的生产管柱段判断为低固体含量段生产管柱，将生产管柱段所对应的曲线所包围形成的图形的面积大于2倍，小于4倍面积方差的生产管柱段判断为中度固体含量段生产管柱，将生产管柱段所对应的曲线所包围形成的图形的面积大于4倍面积方差的生产管柱段判断为高固体含量段生产管柱。