[实用新型]一种海洋油气井套管数据的实时监测系统

说明书

技术领域

本申请涉及海洋油气开采技术领域，特别涉及一种海洋油气井套管数据的实时监测系统。

背景技术

套管是油气井的重要保护屏障，套管变形损坏会对油井正常生产以及海洋生态环境构成较大的威胁。套管是油气井正常生产的重要保护屏障，套管变形损坏会对油井正常生产以及生态环境构成较大的威胁。随着油田开采的不断进行和新开发方案的不断实施，油气套管损坏问题已日趋严重，成为困扰世界石油行业的重大难题。其中，套管所受的外部应力以及套管所处环境的温度变化的是引起套管损坏的主要原因。因此，实时监测套管的应力和温度是及时发现和预防套管损坏的重要保证。

现有技术中，针对陆地油气井的系统和方法有很多。现有技术中的监测系统对信息传输路径往往不需要特殊的保护措施，并且对监测系统的测量装置也缺乏特殊的保护措施。而在海洋开采环境中，海水的冲撞以及海水中较大的压强会对信息传输路径以及测量装置等产生较大的损害。由于缺乏特殊且有针对性的保护措施，导致现有技术中的监测系统难以满足海洋监测的特殊环境。另外，现有技术中的监测系统只能监测单一种类的套管外的应力变化，而海洋环境中的外部应力种类更多，一般包括轴向应力和周向应力。现有技术中的监测系统无法全面地反映套管外部环境的变化，也就很难真实反映出海洋环境中套管损坏的情况。

现有技术中至少存在如下技术问题：现有技术中，缺乏对测量装置以及信息传输路径的特殊保护，在海洋监测环境中容易被损坏，会造成不必要的经济损失。而且现有技术中监测得到的参数种类较单一，在海洋开采的复杂环境中，很难准确反映出套管的损坏情况。

实用新型内容

本申请实施例的目的是提供一种海洋油气井套管数据的实时监测系统，以提供一种可以在海洋开采环境中使用并且能真实反映海洋环境中套管外应力和温度变化情况的系统。

本申请实施例提供一种海洋油气井套管数据的实时监测系统是这样实现的：

一种海洋油气井套管数据的实时监测系统，所述系统包括：

传感系统，用于实时测量得到海洋油气井套管外的应力数据和温度数据，所述传感系统分布固定于所述海洋油气井套管外表面，所述应力数据包括轴向应力数据和周向应力数据；

水下管缆传输系统，用于传输所述传感系统实时测量得到的所述应力数据和所述温度数据，所述水下管缆传输系统与所述传感系统相连接；

固定保护组件，用于固定和保护所述传感系统，避免外界环境对所述传感系统的损坏，减少外界环境对所述传感系统的测量精度的影响。

优选实施例中，所述传感系统包括：

光纤布里渊传感器，用于实时测量得到所述海洋油气井套管外的轴向应力数据，所述光纤布里渊传感器沿轴向排列固定于所述海洋油气井套管外表面；

光纤光栅传感器，用于实时测量得到所述海洋油气井套管外的周向应力数据，所述光纤光栅传感器沿周向排列固定于所述海洋油气井套管外表面；

光纤光栅温度补偿传感器，用于实时测量得到所述海洋油气井套管外的温度数据，还用于为所述光纤布里渊传感器和光纤光栅传感器提供温度补偿；

光纤光栅光缆，用于连接所述光纤光栅传感器，还用于传输所述周向应力数据和所述温度数据；

光纤布里渊光缆，用于连接所述光纤布里渊传感器，还用于传输所述轴向应力数据。

优选实施例中，所述固定保护组件包括：

光缆保护罩，用于保护光纤光栅光缆和光纤布里渊光缆，所述光缆保护罩位于所述海洋油气井套管的接箍位置；

环氧树脂玻璃纤维保护层，用于保护光栅光纤传感器；

光纤布里渊光缆封装组件，用于去除应力对光纤布里渊光缆的影响，还用于为光纤布里渊传感器提供温度补偿。

优选实施例中，所述光纤布里渊光缆封装组件包括：

温度补偿用光纤布里渊光缆，用于为光栅布里渊传感器提供温度补偿；

充油束管，用于包裹光纤布里渊光缆中的光纤；

光纤布里渊光缆保护层，用于保护光纤布里渊光缆。

优选实施例中，所述水下管缆传输系统包括：

调制解调装置，用于从光纤光栅光缆和光纤布里渊光缆传输的光信号中读取出应力数据和温度数据；

水下采油树，用于将所述光纤光栅光缆和所述光纤布里渊光缆中的光信号传输至所述调制解调装置；

水下管缆终端，用于获取调制解调装置读取出的应力数据和温度数据；

传输管缆，用于传输所述水下管缆终端获取的应力数据和温度数据。

优选实施例中，所述系统还包括：