本發(fā)明屬于礦產(chǎn)采集的監(jiān)測(cè)設(shè)備相關(guān)領(lǐng)域，尤其涉及一種天然氣鉆采出砂監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在天然氣的采集中，會(huì)存在地層中砂粒隨著采集用水或是氣流進(jìn)入井筒的情況發(fā)生，出砂會(huì)導(dǎo)致設(shè)備磨損加快、堵塞以及一系列的直發(fā)或誘發(fā)的安全隱患。

2、現(xiàn)有技術(shù)對(duì)于出砂監(jiān)測(cè)的方式包括地面和地下兩種類(lèi)型，地面設(shè)備的使用環(huán)境相對(duì)較為安全，且維護(hù)方便，但是因?yàn)榕c出砂位置存在較遠(yuǎn)的距離，在監(jiān)測(cè)中會(huì)有一定的反應(yīng)滯后性，若是遇到突發(fā)的惡性出砂情況，無(wú)法及時(shí)的進(jìn)行監(jiān)測(cè)并反饋；而對(duì)于地下類(lèi)型，雖然能夠及時(shí)的進(jìn)行反應(yīng)，但是設(shè)備環(huán)境較為惡劣，同時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)大多采用傳感器直接監(jiān)測(cè)方式，在惡劣出砂環(huán)境下，傳感器的使用壽命難以保證，維護(hù)十分困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種天然氣鉆采出砂監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，旨在解決背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

2、本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種天然氣鉆采出砂監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括采集管道以及在混水天然氣流向上與采集管道連接的評(píng)估管道，所述評(píng)估管道包括監(jiān)測(cè)管段及回料管段：

3、所述監(jiān)測(cè)管段與所述回料管段連通，且在所述采集管道與所述回料管段之間的位置處設(shè)置，所述監(jiān)測(cè)管段的管徑大于所述回料管段及所述采集管道；

4、所述監(jiān)測(cè)管段的內(nèi)部沿長(zhǎng)度方向設(shè)有多個(gè)隔斷監(jiān)測(cè)腔，每個(gè)所述隔斷監(jiān)測(cè)腔在沿混水天然氣的流入方向均鉸接設(shè)有監(jiān)測(cè)膈片，每個(gè)所述監(jiān)測(cè)膈片均為致密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，且不同監(jiān)測(cè)膈片的網(wǎng)孔大小不同，所述監(jiān)測(cè)膈片為陶瓷壓力式電阻感應(yīng)材料制成。

5、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：多個(gè)所述監(jiān)測(cè)膈片的網(wǎng)孔大小基于出砂顆粒度范圍進(jìn)行設(shè)置，用于通過(guò)不同的網(wǎng)孔大小組合將顆粒度范圍進(jìn)行劃分，以在不同隔斷監(jiān)測(cè)腔內(nèi)允許不同顆粒度范圍無(wú)障礙通過(guò)，判斷出砂的分布狀態(tài)；

6、多個(gè)所述監(jiān)測(cè)膈片中還包括唯一的監(jiān)測(cè)校準(zhǔn)膈片，所述監(jiān)測(cè)校準(zhǔn)膈片的網(wǎng)孔大小為零。

7、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：還包括監(jiān)測(cè)評(píng)估模組，具體包括：

8、校準(zhǔn)感應(yīng)單元，用于與監(jiān)測(cè)校準(zhǔn)膈片進(jìn)行電性連接，獲取其偏轉(zhuǎn)角度及電阻反饋數(shù)據(jù)，所述偏轉(zhuǎn)角度及電阻反饋數(shù)據(jù)用于判斷評(píng)估管道內(nèi)的基礎(chǔ)流量及含砂數(shù)據(jù)；

9、偏轉(zhuǎn)監(jiān)測(cè)單元，用于對(duì)多個(gè)監(jiān)測(cè)膈片進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，獲取其偏轉(zhuǎn)角度數(shù)據(jù)，所述偏轉(zhuǎn)角度數(shù)據(jù)與基礎(chǔ)流量及當(dāng)前監(jiān)測(cè)膈片通過(guò)網(wǎng)孔阻隔的砂石量相關(guān)聯(lián)；

10、阻壓監(jiān)測(cè)單元，用于對(duì)多個(gè)監(jiān)測(cè)膈片進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，獲取其實(shí)時(shí)電阻數(shù)據(jù)。

11、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：所述評(píng)估管道還包括混合管段；

12、所述混合管段在所述監(jiān)測(cè)管段與所述采集管道之間的位置處設(shè)置；

13、所述混合管段在靠近采集管道的一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)有混合葉輪，所述混合葉輪隨混水天然氣的流動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)；

14、所述混合管段在靠近監(jiān)測(cè)管段的一側(cè)設(shè)有沿周向均勻分布的多個(gè)導(dǎo)向片，多個(gè)導(dǎo)向片沿管道的長(zhǎng)度方向設(shè)置。

15、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：還包括鎖止組件，具體包括：

16、沿所述采集管道滑動(dòng)套設(shè)的鎖止滑套，所述鎖止滑套在評(píng)估管道的一側(cè)設(shè)有沿徑向滑動(dòng)的多個(gè)鎖止滑塊，多個(gè)所述鎖止滑塊在圓周上均勻分布；

17、所述采集管道在評(píng)估管道的連接處為變徑結(jié)構(gòu)設(shè)置，當(dāng)所述鎖止滑套朝向評(píng)估管道滑動(dòng)時(shí)，多個(gè)鎖止滑塊隨著變徑管道沿徑向向外滑動(dòng)。

18、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：所述采集管道在變徑區(qū)域表面沿長(zhǎng)度方向還設(shè)有多個(gè)導(dǎo)向限位槽；

19、所述鎖止滑套在所述導(dǎo)向限位槽內(nèi)滑動(dòng)設(shè)置。

20、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：所述采集管道上還設(shè)有鎖止控制槽；

21、所述鎖止組件還包括在固定引導(dǎo)腔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置的鎖止引導(dǎo)環(huán)，所述固定引導(dǎo)腔與所述鎖止滑套固定連接，所述鎖止引導(dǎo)環(huán)內(nèi)壁設(shè)有一對(duì)與鎖止控制槽滑動(dòng)配合的引導(dǎo)凸起。

22、本發(fā)明實(shí)施例提供的，通過(guò)基于在天然氣采集時(shí)使用的封隔器進(jìn)行相關(guān)的檢測(cè)結(jié)構(gòu)設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了在采集端進(jìn)行出砂監(jiān)控的效果，相較于現(xiàn)有技術(shù)中的地面監(jiān)測(cè)方式，數(shù)據(jù)獲取的時(shí)間節(jié)點(diǎn)更為提前，能夠在第一時(shí)間獲取對(duì)應(yīng)地下位置處的出砂狀態(tài)，同時(shí)能夠有效規(guī)避混水天然氣到達(dá)地表時(shí)部分顆粒下沉導(dǎo)致的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)的問(wèn)題發(fā)生，且基于機(jī)械結(jié)構(gòu)的間接監(jiān)測(cè)方式，相較于現(xiàn)有的基于視覺(jué)等傳感器的直接監(jiān)測(cè)方式也更為穩(wěn)定可靠，降低地下環(huán)境中傳感設(shè)備損耗甚至損壞導(dǎo)致監(jiān)測(cè)失效的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種天然氣鉆采出砂監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括采集管道（1）以及在混水天然氣流向上與采集管道（1）連接的評(píng)估管道（2），其特征在于，所述評(píng)估管道（2）包括監(jiān)測(cè)管段（220）及回料管段（210）：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣鉆采出砂監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，多個(gè)所述監(jiān)測(cè)膈片（222）的網(wǎng)孔大小基于出砂顆粒度范圍進(jìn)行設(shè)置，用于通過(guò)不同的網(wǎng)孔大小組合將顆粒度范圍進(jìn)行劃分，以在不同隔斷監(jiān)測(cè)腔（221）內(nèi)允許不同顆粒度范圍無(wú)障礙通過(guò)，判斷出砂的分布狀態(tài)；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天然氣鉆采出砂監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括監(jiān)測(cè)評(píng)估模組，具體包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣鉆采出砂監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述評(píng)估管道（2）還包括混合管段（230）；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣鉆采出砂監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括鎖止組件（3），具體包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的天然氣鉆采出砂監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述采集管道（1）在變徑區(qū)域表面沿長(zhǎng)度方向還設(shè)有多個(gè)導(dǎo)向限位槽（110）；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的天然氣鉆采出砂監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述采集管道（1）上還設(shè)有鎖止控制槽（120）；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于礦產(chǎn)采集的監(jiān)測(cè)設(shè)備相關(guān)領(lǐng)域，提供了一種天然氣鉆采出砂監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括在評(píng)估管道設(shè)置的檢測(cè)管段，通過(guò)基于在天然氣采集時(shí)使用的封隔器進(jìn)行相關(guān)的檢測(cè)結(jié)構(gòu)設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了在采集端進(jìn)行出砂監(jiān)控的效果，相較于現(xiàn)有技術(shù)中的地面監(jiān)測(cè)方式，數(shù)據(jù)獲取的時(shí)間節(jié)點(diǎn)更為提前，能夠在第一時(shí)間獲取對(duì)應(yīng)地下位置處的出砂狀態(tài)，同時(shí)能夠有效規(guī)避混水天然氣到達(dá)地表時(shí)部分顆粒下沉導(dǎo)致的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)的問(wèn)題發(fā)生，且基于機(jī)械結(jié)構(gòu)的間接監(jiān)測(cè)方式，相較于現(xiàn)有的基于視覺(jué)等傳感器的直接監(jiān)測(cè)方式也更為穩(wěn)定可靠，降低地下環(huán)境中傳感設(shè)備損耗甚至損壞導(dǎo)致監(jiān)測(cè)失效的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：程漢列,李治平,付應(yīng)坤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15