运用永置式井下监测技术打造智能水平井
无线智慧地井监测解决方案
无线智慧地井监测解决方案引言概述随着城市化进程的不断加快，地下管网建设日益增多，地下井盖的管理与监测成为城市管理的一项重要任务。
传统的井盖监测方式存在着成本高、效率低、监测不及时等问题，而无线智慧地井监测解决方案的出现，为地下井盖的监测提供了更加便捷、高效、智能的方式。
一、实时监测1.1 传感器技术：通过安装在地井盖上的传感器，可以实时监测地井盖的状态，包括井盖的开合情况、压力变化等。
1.2 数据传输：传感器采集到的数据可以通过无线网络传输至监测中心，实现远程监测和管理。
1.3 实时报警：一旦监测到异常情况，系统可以立即发出警报，提醒相关部门及时处理，避免事故发生。
二、智能分析2.1 数据处理：监测系统可以对传感器采集到的数据进行智能分析，实现数据的处理和存储。
2.2 预测分析：通过对历史数据的分析，系统可以预测地井盖的使用情况，提前进行维护和管理。
2.3 智能决策：监测系统可以根据数据分析结果，为相关部门提供智能化的决策支持，提高管理效率。
三、远程管理3.1 远程控制：监测系统支持远程控制功能，相关人员可以通过手机或电脑实现对地井盖的监测和管理。
3.2 远程维护：一旦发现地井盖存在问题，维护人员可以远程进行维修，减少人力物力成本。
3.3 远程巡检：监测系统支持远程巡检功能，可以实现对地井盖的全面监测，提高管理效率。
四、智慧报表4.1 数据统计：监测系统可以生成各种报表，包括地井盖使用情况、维护记录等，为管理部门提供数据支持。
4.2 报表分析：系统可以对报表数据进行智能分析，为管理部门提供决策参考。
4.3 定制报表：监测系统支持定制化报表功能，可以根据不同需求生成不同的报表，满足各类管理需求。
五、智能化维护5.1 预防性维护：监测系统可以根据数据分析结果，实现对地井盖的预防性维护，提高设备利用率。
5.2 定期维护：系统可以制定定期维护计划，提醒维护人员及时进行维护，延长地井盖的使用寿命。
5.3 故障诊断：监测系统可以实时监测地井盖的状态，一旦发生故障，可以快速诊断并解决问题，减少维修时间。
智能完井综述
智能完井综述摘要：智能完井作为一种年轻的完井技术，是技术上的一种创新，同时也是对过去宝贵的完井理论和经验的荟萃和继承。
本文从智能完井理念入手，调研总结了国内外的智能完井技术。
通过对比分析，提出了智能完井系统的技术难点和发展趋势。
特别地，为我国的智能完井技术发展指明了方向。
引言：智能完井最重要的作用就是改善油藏管理。
在避免由不同地层压力导致窜流这一情况下，智能完井能够在一个井眼内独立控制多个储层的开采量，使一口井同时独立开采多个油层成为可能。
智能完井另一个重要的作用在于节省物理修井时间。
在多油层、多分支井的开采后期，由于某个油层（井眼）的含水率升高而导致整个井的产量下降。
而智能完井则是通过远程控制关闭或节流含水率较高的油层（井眼），更加方便快捷地重新分配各油层（井眼）的产量，避免了针对该水层的修井作业。
尤其是在滩海和深海平台上，由于作业时间限制和修井费用昂贵，更能体现出智能完井系统的优越性。
1 智能完井系统的概念智能完井技术其实质是油藏监测和控制技术，主要是为了控制气、水和油窜。
随着技术的不断提高，智能完井技术已经能够提供连续监测井下动态。
适用于海底油井智能完井技术，高度非均质油藏井、深水井、多分支井、多储混合井的横向延伸井下油水分离及处理，它集井下监测，层段流体控制和智能化的油藏管理技术为一体。
2 智能完井技术的发展历史20世纪80年代末，智能完井技术通常只限于对采油树和油嘴附近的地面传感器进行远程监控、对地下安全阀进行远程液压控制、对采油树阀门进行液压或电动液压控制。
最初利用计算机辅助生产主要两个方面：一是对采油树附近的油嘴进行远程控制，实现气举井生产优化；二是抽油机井进行监控。
随着该技术的发展和智能控制系统的成功运用以及各种永久性置入传感器可靠性的提高，经营者开始考虑对井筒流体进行直接控制，以便获得更大的商业利润，这就要求设计出一种能提供检测和控制功能的高水平智能系统。
在初期阶段，智能完井井下液流控制装置是基于常规的电缆起下滑套阀的工作机理而设计的。
煤矿井下智能化安全监控系统
煤矿井下智能化安全监控系统煤矿作为能源产业的重要组成部分，其安全生产事关国家经济发展与人民生命财产安全。
然而，由于煤矿井下工作环境恶劣、作业过程复杂等特点，矿井事故频发，安全监控成为煤矿管理的重中之重。
随着科技的不断进步，智能化技术的应用逐渐改变了传统的安全监控方式。
煤矿井下智能化安全监控系统应运而生，成为现代化煤矿安全管理的重要工具。
一、智能传感器技术在煤矿井下安全监控中的应用智能传感器技术是煤矿井下智能化安全监控系统的核心技术之一。
传感器通过感知设备周围环境的信息，将采集到的数据转化为可读的信号，实现对井下安全状况的监测与控制。
1. 气体传感器的应用煤矿井下常存在有害气体，如甲烷和一氧化碳等，这些气体对矿工的生命安全具有严重威胁。
智能化安全监控系统将高灵敏度的气体传感器安装在关键位置，实时感知井下的气体浓度，并及时报警，为矿工提供安全保障。
2. 温度传感器的应用煤矿井下存在温度过高或过低的危险，会导致火灾、爆炸等事故的发生。
智能化安全监控系统利用温度传感器监测井下温度，一旦温度异常，系统会自动启动防火、降温等应急措施，保障矿工的生命安全。
二、视频监控技术在煤矿井下安全监控中的应用除了传感器技术，视频监控技术也是煤矿井下智能化安全监控系统不可或缺的一部分。
视频监控通过摄像机记录井下的实时画面，为管理人员提供远程监控和紧急处理的便捷手段。
1. 实时监控智能化安全监控系统将高清晰度的摄像机布置在煤矿井下重要节点处，将实时的画面传输到指挥中心，管理人员可以通过监控屏幕了解井下的生产情况和职工安全状况，及时发现异常情况并进行处理。
2. 事故追溯煤矿事故发生后，视频监控系统能够提供关键证据，帮助事故调查人员还原事故发生过程，并找出事故原因。
这样一来，不仅可以帮助相关部门查明事故责任，也可以从事故经验中总结教训，进一步提升煤矿安全管理水平。
三、数据分析技术在煤矿井下安全监控中的应用煤矿井下智能化安全监控系统不仅收集井下环境信息和视频监控数据，还依靠数据分析技术对大量数据进行处理和分析，实现对安全风险的预测和预防。
电力电缆工井作业实时智能监控 应用案例
电力电缆工井作业实时智能监控应用案例
电力电缆工井作业实时智能监控应用案例如下：
随着城市化进程的加快，电力负荷剧增，地下电缆运行维护压力增大。
常规的人工计划巡检方式不能及时发现潜在缺陷，制约了地下电缆的数字化、透明化管理。
针对这种情况，国网固原供电公司将智慧井盖引入配电网运行中，为电缆井安装了一批智慧井盖，实现对井下敷设的电力电缆的信息化、智慧化管理。
智慧井盖在井盖下安装了多功能一体化智能监测终端，该终端由位移传感器、温度传感器、水浸传感器、有害气体监测传感器组成。
它可以对井盖状态（开启、位移、倾斜）及井下状态（温度、液位、毒害气体浓度）进行监测，实时报警，自动巡检。
此外，该公司为智慧井盖装设了智能电机锁，井盖的开启需通过本地及远程二次鉴权，有效解决了井盖的安全问题。
他们已经在县城I线、II线安装了32台智慧井盖，通过窄带物联网无线云传感组网的方式，在手机井盖智能
应用程序上实现了电缆井盖智能实时云监测。
这种智能监控系统不仅改变了电缆运行长期处于计划检修的现状，减轻了工作强度，减少了运维成本，还提升了电缆运维水平和供电可靠性。
以上案例仅供参考，更多具体信息可查阅有关电力电缆工井作业实时智能监控的文献报道或公司新闻发布。
水平井地质导向技术及其应用
水平井地质导向技术及其应用水平井地质导向技术及其应用水平井地质导向技术是一种先进的钻井技术，它可以在垂直井的基础上延伸一条与地面平行的井道，因此又称为水平井。
这种技术通常用于油气开采、地热能开发、水资源利用和环保等领域，具有高产能、节能、环保、经济等优点，受到了广泛的应用和推广。
一、水平井地质导向技术的原理水平井地质导向技术主要依赖于方位传感器、高精度陀螺仪、电子计算机和钻井举升系统等设备设施，通过计算机的数据处理、控制与管理实现钻探方向的精准控制。
具体来说，钻井过程中方位传感器可以测量钻头在地下的位置和方向，而高精度陀螺仪则可以提供精准的角度和方向数据，计算机将这些数据整合在一起，实时控制导向工具的位置和方向，使得钻井过程达到对地层的精准控制。
二、水平井地质导向技术的应用1. 油气开采领域水平井地质导向技术是石油工业中的重要技术，通过水平井钻探可以扩大钻井范围，提高油气开采效率，降低生产成本。
通常，利用水平井技术，可以避免在地层开采过程中对环境的影响，减少地下水资源的消耗和污染，使石油开采与环境保护更加协调。
2. 地热能开发领域水平井地质导向技术是利用地热能的重要途径。
在地下通过井孔向外释放热量，水平井技术可通过提高地下热水资源开采效率，降低开采成本，使得地热能的利用更加便捷、高效，为节能环保发展做出贡献。
3. 水资源利用领域水平井地质导向技术可以通过地下水的控制性开采，使得利用地下水资源更贴近实际需要，增强水资源的可持续性。
在地下水利用中，通过水平井技术可避免在井口吸取的不洁水质，保证地下水的高质量有效利用。
4. 环保领域水平井地质导向技术可以避免传统石油工业在钻井过程中对环境的污染。
通过控制水平井的延伸方向，避免了地层与井口的影响，减少了对环境的影响，具有很强的污染治理效果。
三、水平井地质导向技术的发展趋势随着水平井技术的日益成熟，未来将越来越广泛地应用在更多的领域中。
随着科技的进步，钻探设备和测量仪器的精度可以得到进一步提高，水平井技术将会更加精准、高效、安全、环保。
井下压力计监测在评价水平井分压有效性中的应用
井下压力计监测在评价水平井分压有效性中的应用
陈文斌;齐银;李照林;杜现飞;陆红军
【期刊名称】《低渗透油气田》
【年(卷),期】2014(000)002
【摘要】水力喷砂分段压裂是长庆油田水平井改造的主体技术。
由于封隔器的损
坏发生管内窜。
是导致目的层段未得到有效改造的主要因素。
因此，评价分压有效性能够分析水平井改造效果，为后期进行重复压裂选井选段提供依据。
以往分压有效性仅通过地面施工曲线的油套压破压是否明显来判断．但地面压力波动受人为因素影响较大，判断的准确性和可靠性较低。
利用井下压力计监测技术获取井底压力、温度资料，分析井底与地面曲线变化特征，能够准确判断目的层段是否发生管内窜，目前该技术已幕计开展应用20口井125段。
成为评价水平井分压有效性最为经济、简单、可靠的手段。
【总页数】3页(P135-136,139)
【作者】陈文斌;齐银;李照林;杜现飞;陆红军
【作者单位】中国石油长庆油田分公司低渗透油藏研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】TE353
【相关文献】
1.井下微地震裂缝监测技术在水平井分段压裂中的应用 [J], 杨炳祥;杨英涛;李榕;
苏黎晖;邹一锋
2.井下永置式压力监测技术在新疆油田水平井中的应用 [J], 刘冬梅;雷家华;胥青;阚兴福;肖立军
3.气井井下永久式压力计监测及应用 [J], 陈真; 杨政海; 陈国伟
4.井下微地震监测技术在玛湖致密油藏MX1水平井重复压裂中的应用 [J], 敖科;刘想平;黄晓峰;何龙
5.经皮二氧化碳分压与经皮氧分压在NICU监测中的应用 [J], 崔晶
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水平井压力监测工艺应用显实效
受测试工艺技术的受限，水平井 压力及温 度监测 资料缺乏 ，影响了 油井动态分析与措施调控 。本文介 绍 了水平井压力监测 的几种工艺技 术及应用情况，现场测试实例证明 了该技术的可靠性和成熟性。
水 平 井连 续 油 管 测试 工 艺 技 术 ２ ０ ０ ７ 年￣２ ０ ０ ９ 年 新科澳 公司开
水 平 井测 试 工 艺 技 术研 究
７ ８ ４ ７ １ ． ９） 。
在仪器前端增加 了水平井测试导向 保护器 ，能有效 降低测试仪器下放 过程 中与管壁 节 箍 的摩 擦 阻力 。
同 时 能 够 保 证 测 试 仪 器 顺 利 进 入 水 平 段 。 该 项 技 术 已经 获 得 国 家
开 发效果 。
水平井测试服务领域 的尝试。国内 外 虽然在水平井 测试技术方面进行 了试验 ，也取得了一些突破，但不 能满足在开发动态管理和研究方面 对水平井动态监测资料的需求。 目前油 田有三种 较为成 熟测试
工 艺技 术 ，一 是 水平 井 连 续 油 管测
图１ Ｓ ＮＨＷ Ｏ Ｏ１ 井下 永 置 式 压 力 监测 结果 曲线
石油与装备 Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ＆Ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍ ｅ ｎ ｔ
试 井 口密封装置—— “ 套管压力阻 隔器”实现 了井 口的安全密封及测 试数据测顺利采集。该装置 已经 申
请 国 家专 利 保 护 （ 专利 证 书 号 ：ｚ Ｌ
发 了续油管测试系统 ，该系统由连
续油管车、测试 电缆、测试 仪表 、 数据采集系统、地面防护系统五部
分 组 成 。为 了保 护 井 下 测 试 仪表 ，
振 弹 簧 ， 以 固定 压 力 计 ，压 力计 位 于水平 井的Ａ 点附近 。
永置式光学系统全方位监测井下工况
置式光学井下监测 系统所使用 的光纤包 被写入的光栅对不 同波长入射光产生不
括单模和 多模两种 。光缆可提供对 内部 同的折射率 。当入射光束通过光栅时 ，
图１威德福永置式井下光学监测系统
光纤的保护 ．使之不遭受外 界因素的影
大部分的光继续传输 ，而对应光栅较高
９０ 石油与装备 Ｐ ｔ ｌ ｍ＆Ｅ ｕｐ ｎ ｅｒ ｅ ｏｕ ｑｉ ｍｅ ｔ
Ｗｂ 删
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折射率的部分被反射 了回去 ，如图４ 。 光纤 布拉 格 光栅 应 用 于 光学 流 量 汁 、压 力／ 温度 计和地 震检 波器 。应 用 于流量 汁的光栅采用干涉传感 。
压 力和温 度 永置式压 力传感器 的
油 田监测系统 。 简 单 的 结 构 和 单 纯 的 测 量 通 道 （ 图５），使现 在的光学 监测 系统具 如 有 极高 的稳定性 。公司从 １ ９ 年６ ９ ９ 月开 始 针对 光学传 感 器 稳定性 的试 验 ，传
系 统 已广泛应 用 于油
图２ 光纤
永置式光学井下监测系统
评 价 永 置 式 井 下 监 测 系 统 的 优
气 工业 。首 先 ，该 系 统 已成 功地 应用在 智
能 完井 系统 中 ，并成 为很 多油公 司智 能 完
劣 ，最重要的指标就是 ：是否可以长期
ｉ 可 ■ １
Ｌ ｌ ｌ
感 器在１ ０ ，５ ０ ｐｉ ５℃ ００ ｓ 的工况条件 下 ，
到广泛的应用 ，主要应用领域包括单井 温度剖面 ；产 出和注入剖面 ；识别井的 潜在 问题 ；监测水 ，气或蒸汽的突入 ； 气举优化 ；电潜泵监测等 。
单相及 多相流量计 井 内的流体性
数据 ，不仅可 以用来描述油气藏 的规模 和它的压力降 ，还可 以通过井下长时 间 的压 力计监视获取油藏压力 的变化值 ， 是 一种新 的油藏生产管理方法 。根据永 置式压 力计的特 点 ，特 别针对测试周期
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运用永置式井下监测技术打造智能水平井
摘要：本文运用成熟的战略分析工具——SWOT分析，分别论述了永置式井下监测与水平井相结合的优势（strength）、劣势（weakness）、机遇（opportunity）和威胁（threat），以期对今后这两大技术的有机结合，勾勒出更为清晰的前进方向。
关键词：永置式井下监测水平井SWOT分析
一、研究背景
永置式井下监测技术已在国外众多油气井中得到了广泛应用。
而放眼国内，其应用也是方兴未艾。
该技术的最大特点在于，运用永久置于井下的一些列监测元件，实时获取大量数据，为提高油气田的科学化管理水平、实现产量的最优化和效益的最大化，提供强有力的数据支撑。
当前，随着该技术的不断发展，一大批高灵敏、长寿命、耐高温、抗腐蚀的井下监测元件正逐步走进油田，推动油气井朝着“智能井”的方向发展，具有广阔的应用前景。
水平井已成为开发非常规油气藏的重要井型。
水平井技术所具有的最大优势在于：提高油气井在储层的泄油面积，提高油气井工作液的波及体积，从而增加油气井产量，提高油气采收率。
同时，其还可以在一定的产量下降低带气顶油藏或底水油藏的锥进程度，并在一定程度上起到辅助防砂的作用。
而在时下正进行得如火如荼的“页岩气革命”中，水平井技术与分段压裂技术一道，成为造就人工缝网、提高储层渗透率的关键开发技术。
毫不讳言，水平井技术在未来的油气田开发中，特别是非常规油气的开发中，具有强大的生命力。
两大先进开发技术的完美结合，即可将智能水平井照进现实，变为可能。
本文运用成熟的战略分析工具——SWOT分析，分别论述了永置式井下监测技术与水平井技术结合后的优势、劣势、机遇和威胁，以期对这一高新的技术结合点，勾勒出更为清晰的前进方向
二、优势分析
永置式井下监测技术由于运用永久放置于井下的监测元件，相较于传统的监测技术，其测量速度迅速，其测量精度较高，且可以长时间连续测取动态数据。
而以水平井为代表的复杂结构井，由于其渗流规律当前仍旧不甚清晰，各种理论仍有待验证，因此更加迫切的需要较为详实的数据支撑。
永置式井下监测技术，正好可以契合水平井的这一需要。
同时，以水平井为代表的复杂结构井，其钻井成本、完井成本及修井成本，往往是传统直井的好几倍。
因此，一口水平井投产以后，为了追求油气田开发效益的最大化，应当千方百计延长其免修期与工作寿命。
而这一切，都有赖于基于详实监测数据的油气井管理水平的提高。
而永置式井下监测技术，正好可以较为
方便地助力提高油气井的管理水平。
三、劣势分析
虽然这一高新技术结合点具有较为明显的优势，但其劣势也是必须应该清醒对待的。
永置式井下监测元件结构复杂，集成度高，而井下空间狭小逼仄，伴随着高温、高压的工作环境。
这一方面使得永置式监测元件制造要求高，随之而来的制造成本巨大，系统造价昂贵。
另一方面也井下复杂恶劣的工作环境导致了该技术抗干扰能力较弱，使用寿命较短。
而以水平井为代表的复杂结构井本就成本高昂，而油田动态监测方面的投入又居高不下且寿命短暂，则无疑会让油气田开发的效益大大折扣。
四、机遇分析
光纤传感技术的迅猛发展，为永置式井下技术的改良和进步，创造了巨大可能。
其核心在于安装在储层的光纤传感器。
将储层中的流压、温度、流量、流体密度等物性参数的变化，转化为光的相位、波长、频率等等方面的变化，光纤传感器便可以光速实现高效传感的功能。
而由于光信号独到的电磁特征，以及制备光纤的二氧化硅材料的优良性质，永置式光纤监测系统具有抗干扰能力强、适应高温高压、使用寿命长等多项优势。
同时，伴随着现代通信网络建设步伐的加快，光纤元件的制造成本将逐渐降低，使得永置式光纤监测系统更具有竞争力。
可以预见，光纤监测系统将在未来数十年间，成为这一高新技术结合点的巨大发展机遇。
五、威胁分析
永置式井下监测技术与水平井的完美结合，其最大的威胁来源于“大数据（big data）”的挑战。
“大数据（big data）”，是指规模巨大到无法通过目前主流软件工具，在合理时间内达到撷取、管理、处理、并整理成为有价值信息的巨量资料。
当前，大数据的概念已成为互联网时代的热门话题，而延伸至油气田开发领域，我们依旧可以从中找到大数据及其挑战的影子。
永置式井下监测元件，在长达数年的时间里，于1-2秒/次的速率采集生产动态数据，从而产生浩如烟海的数据量。
而这些数据都是提高油气田开发管理水平的宝贵资料，需要传输、储集和分析，同时出于各种各样的研究目的，这些数据需要被随时提取。
这些特征与当前的信息软件配置和硬件设施严重不适应。
长此以往，随着永置式井下监测技术的逐步普及，这一矛盾将日益尖锐，称为制约这一高新技术结合点发展的巨大威胁。
六、结论
1.优势分析：永置式井下监测技术测量速度迅速，其测量精度较高，且可以长时间连续测取动态数据，有利于研究水平井的渗流规律，提高水平井的监测和管理水平，延长水平井的免修期和寿命。
2.劣势分析：永置式井下监测元件结构复杂，集成度高，而井下工作条件复杂恶劣，这一方面使得永置式监测元件成本高昂，另一方面使得其抗干扰能力弱，寿命短暂。
3.机遇分析：光纤传感技术的发展，使得永置式光纤监测系统成为可能，为这一技术的发展带来巨大机遇。
4.威胁分析：“大数据”的挑战在长期将成为这一技术结合点的巨大威胁。
参考文献：
[1] Carlos A. Glandt. Reservoir Management Employing Smart Wells：A Review[DB/OL].SPE：81107-PA-P
[2] S.J.C.H.M. Gisbergen. and A.A.H. Vandeweijer，Shell Intl. E&P B.V. Reliability Analysis of Permanent Downhole Monitoring Systems[DB/OL].SPE：0057057。