專利名稱：基于磁性介質的礫石充填監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法
技術領域：
本發(fā)明屬于石油勘探開發(fā)領域，具體地，涉及一種監(jiān)測礫石充填的系統(tǒng)和方法，特別是一種基于磁性介質的礫石充填監(jiān)測系統(tǒng)和監(jiān)測方法。
背景技術：
油氣井在開采過程中，由于地質、工程、生產(chǎn)等因素的影響，出砂是不可避免的，大量或者連續(xù)出砂嚴重時會堵塞油管、損害井下和地面設備、縮短油井壽命、降低油氣井產(chǎn)能等，對油氣田高效開發(fā)帶來嚴重的挑戰(zhàn)。為了保障油氣井生產(chǎn)的正常進行，提高產(chǎn)量，防砂、治砂成為油氣井生產(chǎn)過程中的普遍需求。目前的防砂方法主要有機械防砂、化學防砂等方法，其中礫石充填防砂被認為是目前防砂效果最好的方法之一。出砂井采用礫石充填方法進 行防砂，地層性質、充填工藝、礫石性質等因素影響著其防砂效果。目前，人們從礫石充填方法、礫石充填裝置、礫石充填工藝參數(shù)設計等方面開展了大量研究。礫石充填過程中，監(jiān)測礫石在充填層段的運移情況可以為工程師提供實時的施工指導；防砂井投產(chǎn)后，檢測礫石在充填層段的分布狀態(tài)可以評估礫石充填效果、預測潛在生產(chǎn)問題，為采取進一步措施提供決策依據(jù)。因此，有效地監(jiān)測礫石充填過程和確定礫石分布是確保礫石充填井高效生產(chǎn)的一種重要手段，但目前有關礫石充填井中監(jiān)測礫石運移和分布的研究很少。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決以上技術問題，本發(fā)明提供了一種基于磁性介質的礫石充填監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法，不但有效地解決了礫石充填過程中實時監(jiān)測礫石運移過程的問題，而且還提供了一種防砂井投產(chǎn)后監(jiān)測礫石分布狀態(tài)的方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述方案:
一種礫石充填監(jiān)測系統(tǒng)，包括:磁性顆粒容器、礫石容器、礫石混合器、攜砂液容器、混砂車、高壓泵組、數(shù)據(jù)采集與處理中心、地面磁力計、磁性顆粒輸送管線、礫石輸送管線、均勻混合碌石輸送管線、攜砂液輸送管線、第一混砂液輸送管線、第二混砂液輸送管線、地面磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路。其特征在于:磁性顆粒容器中儲存磁性顆粒，礫石容器中儲存礫石充填所用的礫石，所述的磁性顆粒容器通過磁性顆粒輸送管線與礫石混合器相連，礫石容器通過礫石輸送管線與礫石混合器相連；磁性顆粒、礫石按預定體積比例進入礫石混合器中進行均勻混合形成混合礫石；所述的礫石混合器通過混合礫石輸送管線與混砂車相連，攜砂液容器通過攜砂液輸送管線與混砂車相連；經(jīng)礫石混合器進行均勻混合后的混合礫石通過混合礫石輸送管線進入混砂車；攜砂液容器中儲存攜砂液，攜砂液通過攜砂液輸送管線進入混砂車；礫石和攜砂液在混砂車內(nèi)均勻混合形成混砂液；混砂車通過第一混砂液輸送管線與高壓泵組相連，高壓泵組通過第二混砂液輸送管線與防砂井的井筒相連；所述的經(jīng)混砂車均勻混合后的混砂液通過第一混砂液輸送管線進入高壓泵組增壓，增壓后的高壓混砂液經(jīng)第二混砂液輸送管線進入防砂井的井筒，最后通過井下充填工具進入防砂層段，在篩管或割縫襯管與防砂地層之間形成礫石充填段；地面磁力計位于以防砂井為中心的地面上，從地面監(jiān)測磁參數(shù)變化；數(shù)據(jù)采集與處理中心位于防砂井井場地面上，數(shù)據(jù)采集與處理中心通過地面磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路相連，數(shù)據(jù)采集與處理中心采集、保存地面磁力計的測量信息并計算、顯示礫石分布狀態(tài)。優(yōu)選地，還在防砂井的防砂層段附近布置一組防砂井磁力計，并將防砂井磁力計通過數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路與數(shù)據(jù)采集與處理中心相連，從防砂井本井監(jiān)測磁參數(shù)變化，數(shù)據(jù)采集與處理中心采集、保存防砂井磁力計的測量信息并計算、顯示礫石分布狀態(tài)。優(yōu)選地，還在鄰井中對應防砂層段深度處布置一組鄰井磁力計，并將鄰井磁力計通過鄰井磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路與數(shù)據(jù)采集與處理中心相連，從鄰井中監(jiān)測磁參數(shù)變化，數(shù)據(jù)采集與處理中心采集、保存鄰井磁力計的測量信息并計算、顯示礫石分布狀態(tài)。優(yōu)選地，地面磁力計由多個磁力計構成一個磁力計組，地面磁力計按照直線、垂線、米字型或之字形方式布置；防砂井磁力計由多個磁力計構成一個磁力計組，鄰井磁力計位于鄰井中與防砂井礫石充填層段深度對應的深度處，由多個磁力計構成一個磁力計組。優(yōu)選地，所述的地面磁力計、防砂井磁力計、鄰井磁力計為超導量子干涉儀。優(yōu)選地，磁性顆粒容器帶有磁屏蔽裝置；磁性顆粒的大小、強度、密度與礫石充填所用礫石的大小、強度、密度接近。優(yōu)選地，所述磁性顆粒占混合礫石的體積比例在10%到100%之間。一種礫石充填過程監(jiān)測方法，采用上述監(jiān)測系統(tǒng)，采用實時監(jiān)測方式，在布置好防砂井的監(jiān)測現(xiàn)場后開始礫石充填全過程監(jiān)測，具體步驟如下:
步驟1:布置監(jiān)測現(xiàn)場
在防砂設備和防砂材料進入防砂井現(xiàn)場之前，根據(jù)防砂井周圍實際環(huán)境，以防砂井為中心在地面布置一組 地面磁力計，并將地面磁力計通過地面磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路與數(shù)據(jù)采集與處理中心相連；
優(yōu)選地，還在防砂井防砂層段附近布置一組防砂井磁力計，并將防砂井磁力計通過數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路與數(shù)據(jù)采集與處理中心相連?；蛘撸€在鄰井中對應防砂層段深度處布置一組鄰井磁力計，并將鄰井磁力計通過鄰井磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路與數(shù)據(jù)采集與處理中心相連；
最優(yōu)地，還在防砂井防砂層段附近布置一組防砂井磁力計、在鄰井中對應防砂層段深度處布置一組鄰井磁力計，并將防砂井磁力計、鄰井磁力計分別通過防砂井磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路、鄰井磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路與數(shù)據(jù)采集與處理中心相連；
步驟2:啟動數(shù)據(jù)采集與處理中心，測量初始背景磁場；
步驟3:防砂設備和防砂材料現(xiàn)場就位；
步驟4:測量防砂設備和防砂材料就位時的背景磁場；
步驟5:將磁性顆粒和礫石在礫石混合器中均勻混合，然后與攜砂液在混砂車中均勻混合形成混砂液，并注入防砂井井筒中；步驟6:在攜帶磁性顆粒和礫石的混砂液進入井筒但未進入礫石充填段之前測量磁性顆粒和礫石進入礫石充填段前的背景磁場；
步驟7:隨著攜帶磁性顆粒和礫石的混砂液不斷進入礫石充填段中，測量磁性顆粒和礫石進入礫石充填段的強化磁場；
步驟8:根據(jù)步驟7測量的磁性顆粒和礫石進入礫石充填段的強化磁場和步驟6所測量的磁性顆粒和礫石進入礫石充填段前的背景磁場，由數(shù)據(jù)采集與處理中心進行數(shù)據(jù)預處理后得到與地面、防砂井、鄰井所對應的三組磁異常數(shù)據(jù)，然后分別反演出礫石分布情況，最后通過綜合對比，顯示礫石充填過程中礫石的運移狀態(tài)；
步驟9:防砂井井筒中的磁性顆粒和礫石與攜砂液的均勻混砂液被完全替入礫石充填段時，測量磁性顆粒和礫石全部替入礫石充填段后的強化磁場；
步驟10:根據(jù)步驟9所測量的磁性顆粒和礫石全部替入礫石充填段后的強化磁場和步驟4所測量的防砂設備與防砂材料就位時的背景磁場，由數(shù)據(jù)采集與處理中心進行數(shù)據(jù)預處理后得到與地面、防砂井、鄰井所對應的三組磁異常數(shù)據(jù)，然后分別反演出礫石分布情況，最后通過綜合對比，顯示磁性顆粒和礫石全部替入礫石充填段后的礫石充填狀態(tài)。步驟11:完成礫石充填，測量礫石充填完成后的強化磁場，結合步驟4所測量的防砂設備與防砂材料就位時的背景磁場，由數(shù)據(jù)采集與處理中心進行數(shù)據(jù)預處理后得到與地面、防砂井、鄰井所對應的三組磁異常數(shù)據(jù)，然后分別反演出礫石分布情況，最后通過綜合對比，顯示完成礫石充填后的礫石充填狀態(tài)。一種防砂井投產(chǎn)一段時間后進行重復監(jiān)測礫石充填狀態(tài)的工作方法，采用上述監(jiān)測系統(tǒng)，包括如下步驟:
步驟1:布置監(jiān)測現(xiàn)場
防砂井投產(chǎn)一段時間后進行重復監(jiān)測礫石充填狀態(tài)作業(yè)，根據(jù)防砂井周圍實際環(huán)境，以防砂井為中心在地面布置一組地面磁力計，并將地面磁力計通過地面磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路與處理中心相連；
優(yōu)選地，還在防砂井防砂層段附近布置一組防砂井磁力計，并將防砂井磁力計通過數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路與數(shù)據(jù)采集與處理中心相連。或者，還在鄰井中對應防砂層段深度處布置一組鄰井磁力計，并將鄰井磁力計通過鄰井磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路與數(shù)據(jù)采集與處理中心相連；
最優(yōu)地，還在防砂井防砂層段附近布置一組防砂井磁力計、在鄰井中對應防砂層段深度處布置一組鄰井磁力計，并將防砂井磁力計、鄰井磁力計分別通過防砂井磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路、鄰井磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路與數(shù)據(jù)采集與處理中心相連；
磁力計的布置數(shù)量、布置方式和布置位置與礫石充填過程中磁力計的布置數(shù)量、布置方式和布置位置保持一致；
步驟2:啟動數(shù)據(jù)采集與處理中心，測量防砂井投產(chǎn)一段時間后的背景磁場；
步驟3:根據(jù)步驟2所測量的防砂井投產(chǎn)一段時間后的背景磁場和該井實施最近一次礫石充填作業(yè)時如權利要求1中步驟2所測量的初始背景磁場，由數(shù)據(jù)采集與處理中心進行數(shù)據(jù)預處理后得到與地面、防砂井、鄰井所對應的三組磁異常數(shù)據(jù)，然后分別反演出礫石分布情況，最后通過綜合對比，顯示防砂井投產(chǎn)一段時間后礫石的分布狀態(tài)。
一種多層礫石充填實時監(jiān)測方法的工作方法，采用上述監(jiān)測系統(tǒng)，包括如下步驟:
步驟1:布置監(jiān)測現(xiàn)場
在防砂設備和防砂材料進入防砂井現(xiàn)場之前，根據(jù)防砂井周圍實際環(huán)境，以防砂井為中心在地面布置一組地面磁力計，并將地面磁力計通過地面磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路與處理中心相連；
優(yōu)選地，還在防砂井防砂層段附近布置一組防砂井磁力計，并將防砂井磁力計通過數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路與數(shù)據(jù)采集與處理中心相連；或者，還在鄰井中對應防砂層段深度處布置一組鄰井磁力計，并將鄰井磁力計通過鄰井磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路與數(shù)據(jù)采集與處理中心相連；
最優(yōu)地，還在防砂井防砂層段附近布置一組防砂井磁力計、在鄰井中對應防砂層段深度處布置一組鄰井磁力計，并將防砂井磁力計、鄰井磁力計分別通過防砂井磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路、鄰井磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路與數(shù)據(jù)采集與處理中心相連；
步驟2:啟動數(shù)據(jù)采集與處理中心，測量初始背景磁場；
步驟3:防砂設備和防砂材料現(xiàn)場就位；
步驟4:測量防砂設備和防砂材料就位時的背景磁場；
步驟5:將磁性顆粒和礫石在礫石混合器中均勻混合，然后與攜砂液在混砂車5中均勻混合形成混砂液并注入防砂井井筒中；
步驟6:在攜帶磁性顆 粒和礫石的混砂液進入井筒但未進入第一層礫石充填段之前測量磁性顆粒和礫石進入第一層礫石充填段前的背景磁場；
步驟7:隨著攜帶磁性顆粒和礫石的混砂液不斷進入第一層礫石充填段中，測量磁性顆粒和礫石進入第一層礫石充填段的強化磁場；
步驟8:根據(jù)步驟7所測量的磁性顆粒和礫石進入第一層礫石充填段的強化磁場和步驟6所測量的磁性顆粒和礫石進入第一層礫石充填段前的背景磁場，由數(shù)據(jù)采集與處理中心進行數(shù)據(jù)預處理后得到與地面、防砂井、鄰井所對應的三組磁異常數(shù)據(jù)，然后分別反演出礫石分布情況，最后通過綜合對比，顯示第一層礫石充填過程中礫石的運移狀態(tài)；
步驟9:防砂井井筒中的磁性顆粒和礫石與攜砂液的均勻混砂液被完全替入第一層礫石充填段時，測量磁性顆粒和礫石全部替入第一層礫石充填段后的強化磁場；
步驟10:根據(jù)步驟9所測量的磁性顆粒和礫石全部替入第一層礫石充填段后的強化磁場和步驟4所測量的防砂設備與防砂材料就位時的背景磁場，由數(shù)據(jù)采集與處理中心進行數(shù)據(jù)預處理后得到與地面、防砂井、鄰井所對應的三組磁異常數(shù)據(jù)，然后分別反演出礫石分布，最后通過綜合對比，顯示磁性顆粒和礫石全部替入第一層礫石充填段后的礫石充填狀態(tài)；
步驟11:完成第一層礫石充填，測量第一層礫石充填完成后的強化磁場；結合步驟4所測量的防砂設備與防砂材料就位時的背景磁場，由數(shù)據(jù)采集與處理中心進行數(shù)據(jù)預處理后得到與地面、防砂井、鄰井所對應的三組磁異常數(shù)據(jù)，然后分別反演出礫石分布情況，最后通過綜合對比，顯示完成第一層礫石充填后第一層礫石的充填狀態(tài)；
步驟12:定位第二層礫石充填段；向井筒注入磁性顆粒、礫石和攜砂液均勻混合的混砂液；在攜帶磁性顆粒和礫石的混砂液進入井筒但未進入第二層礫石充填段之前測量磁性顆粒和礫石進入第二層礫石充填段前的背景磁場；
步驟13:隨著攜帶磁性顆粒和礫石的混砂液不斷進入第二層礫石充填段，測量磁性顆粒和礫石進入第二層礫石充填段的強化磁場；
步驟14:根據(jù)步驟13所測量的磁性顆粒和礫石進入第二層礫石充填段的強化磁場和步驟12所測量的磁性顆粒和礫石進入第二層礫石充填段前的背景磁場，由數(shù)據(jù)采集與處理中心進行數(shù)據(jù)預處理后得到與地面、防砂井、鄰井所對應的三組磁異常數(shù)據(jù)，然后分別反演出礫石分布，最后通過綜合對比，顯示第二層礫石充填過程中礫石的運移狀態(tài)；
步驟15:防砂井井筒中的磁性顆粒和礫石與攜砂液的均勻混砂液被完全替入第二層礫石充填段時，測量磁性顆粒和礫石全部替入第二層礫石充填段后的強化磁場；
步驟16:根據(jù)步驟15所測量的磁性顆粒和礫石全部替入第二層礫石充填段后的強化磁場和步驟11所測量的第一層礫石充填完成后的強化磁場，由數(shù)據(jù)采集與處理中心進行數(shù)據(jù)預處理后得到與地面、防砂井、鄰井所對應的三組磁異常數(shù)據(jù)，然后分別反演出礫石分布情況，最后通過綜合對比，顯示磁性顆粒和礫石全部替入第二層礫石充填段后的礫石充填狀態(tài)；
步驟17:完成第二層礫石充填，測量第二層礫石充填完成后的強化磁場；結合步驟11所測量的第一層礫石充填完成后的強化磁場，由數(shù)據(jù)采集與處理中心進行數(shù)據(jù)預處理后得到與地面、防砂井、鄰井所對應的三組磁異常數(shù)據(jù)，然后分別反演出礫石分布情況，最后通過綜合對比，顯示完成第二層礫石充填后第二層礫石的充填狀態(tài)。步驟18:重復上述步驟12 步驟17，進行下一層礫石充填監(jiān)測工作。相對于現(xiàn)有技術，本發(fā) 明的優(yōu)勢在于:
1、本發(fā)明能從地面、本井和/或鄰井跟蹤礫石充填過程中礫石在防砂井段的運移及分布狀態(tài)。2、本發(fā)明可在防砂井投產(chǎn)后實現(xiàn)礫石充填狀態(tài)重復檢測。


圖1為礫石充填監(jiān)測系統(tǒng)的結構示意圖。圖中，1、磁性顆粒容器；2、礫石容器；3、礫石混合器；4、攜砂液容器；5、混砂車；6、高壓泵組；7、數(shù)據(jù)采集與處理中心；8、防砂井；9、鄰井；10、地面磁力計；11、防砂井磁力計；12、鄰井磁力計；13、地面；14、礫石充填段；15、礫石和磁性顆粒；16、篩管或割縫襯管；17、磁性顆粒輸送管線；18、礫石輸送管線；19、均勻混合礫石輸送管線；20、攜砂液輸送管線；21、第一混砂液輸送管線；22、第二混砂液輸送管線；23、地面磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路；24、防砂井磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路；25、鄰井磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路；26、防砂地層。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明作詳細的說明。如圖1所示，礫石充填監(jiān)測系統(tǒng)，包括:磁性顆粒容器1、礫石容器2、礫石混合器
3、攜砂液容器4、混砂車5、高壓泵組6、數(shù)據(jù)采集與處理中心7、地面磁力計10、防砂井磁力計11、鄰井磁力計12、磁性顆粒輸送管線17、礫石輸送管線18、均勻混合礫石輸送管線19、攜砂液輸送管線20、第一混砂液輸送管線21、第二混砂液輸送管線22、地面磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路23、防砂井磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路24、鄰井磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路25。磁性顆粒容器I帶有磁屏蔽裝置,磁性顆粒容器I中儲存磁性顆粒,磁性材料由元素周期表中D區(qū)元素的金屬顆粒或氧化物顆粒組成，其成分包括但不限于鈧、鈦、釩、鉻、猛、鐵、鈷、鎳、錯、銀、鑰、錯、鈕、乾、鉿、鉭、鶴、鉬或者上述元素的任意組合；磁性顆粒的基料與礫石充填所用礫石的基料相同；磁性顆粒的大小、強度、密度與礫石充填所用礫石的大小、強度、密度接近。礫石容器2中儲存礫石充填所用的礫石。所述的磁性顆粒容器I通過磁性顆粒輸送管線17與礫石混合器3相連，礫石容器2通過礫石輸送管線18與礫石混合器3相連；磁性顆粒、礫石按預定體積比例進入礫石混合器3中進行均勻混合形成混合礫石，所述磁性顆粒占混合礫石的體積比例在10%到100%之間。所述的礫石混合器3通過混合礫石輸送管線19與混砂車5相連，攜砂液容器4通過攜砂液輸送管線20與混砂車5相連；經(jīng)礫石混合器3進行均勻混合后的混合礫石通過混合礫石輸送管線19進入混砂車4 ;攜砂液容器4中儲存攜砂液，攜砂液通過攜砂液輸送管線20進入混砂車5 ;礫石和攜砂液在混砂車5內(nèi)均勻混合形成混砂液?；焐败?通過第一混砂液輸送管線21與高壓泵組6相連，高壓泵組6通過第二混砂液輸送管線22與防砂井8的井筒相連；所述的經(jīng)混砂車5均勻混合后的混砂液通過第一混砂液輸送管線21進入高壓泵組6增壓，增壓后的高壓混砂液經(jīng)第二混砂液輸送管線22進入防砂井8的井筒中，最后通過井下充填工具進入防砂層段，在篩管或割縫襯管16與防砂地層26之間形成礫石充填段14。地面磁力計10位于以防砂井8為中心的地面13上，由多個磁力計構成一個磁力計組，地面磁力計可以按照直線、`垂線、米字型或之字形方式布置，從地面監(jiān)測磁參數(shù)變化；防砂井磁力計11位于防砂井8井筒中的防砂層段附近，由多個磁力計構成一個磁力計組，從防砂井6本井監(jiān)測磁參數(shù)變化；鄰井磁力計12位于鄰井9中與防砂井礫石充填層段深度對應的深度處，由多個磁力計構成一個磁力計組，從鄰井9中監(jiān)測磁參數(shù)變化。數(shù)據(jù)采集與處理中心7位于防砂井8井場地面13上，數(shù)據(jù)采集與處理中心7分別通過地面磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路23、防砂井磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路24、鄰井磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路25與地面磁力計10、防砂井磁力計11、鄰井磁力計12相連，數(shù)據(jù)采集與處理中心7采集、保存地面磁力計10、防砂井磁力計11、鄰井磁力計12的測量信息并計算、顯示礫石分布狀態(tài)。所述的地面磁力計10、防砂井磁力計11、鄰井磁力計12檢測礫石充填前的背景磁場和礫石充填后的強化磁場。礫石充填前的背景磁場是指礫石充填層段14引入新的磁性顆粒和礫石的混合物之前測得的磁場；礫石充填后的強化磁場是指礫石充填層段14引入新的磁性顆粒和礫石的混合物之后測得的磁場。所述的地面磁力計10、防砂井磁力計11、鄰井磁力計12為超導量子干涉儀。所述的檢測的背景磁場和強化磁場信息通過地面磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路23、防砂井磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路24、鄰井磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路25送入數(shù)據(jù)采集與處理中心7。所述的數(shù)據(jù)采集與處理中心根據(jù)采集的背景磁場和強化磁場信息，通過降噪處理后確定出礫石充填段14中引入磁性顆粒和礫石混合物后產(chǎn)生的磁異常，然后根據(jù)磁場三分量、總磁場強度參數(shù)、磁性顆粒的磁化率等參數(shù)，利用磁異常反演算法得到礫石充填狀態(tài)；該功能可以根據(jù)現(xiàn)有技術中的礫石充填磁異常數(shù)據(jù)采集與反演解釋軟件實現(xiàn)。實施例1
礫石充填過程監(jiān)測方法，采用上述監(jiān)測系統(tǒng)，采用實時監(jiān)測方式，在布置好防砂井的監(jiān)測現(xiàn)場后開始礫石充填全過程監(jiān)測，具體步驟如下:
步驟1:布置監(jiān)測現(xiàn)場
在防砂設備和防砂材料進入防砂井現(xiàn)場之前，根據(jù)防砂井8周圍實際環(huán)境，以防砂井8為中心在地面13布置一組地面磁力計10，并將地面磁力計10通過地面磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路23與數(shù)據(jù)采集與處理中心7相連；
優(yōu)選地，還在防砂井8防砂層段附近布置一組防砂井磁力計11，并將防砂井磁力計11通過數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路24與數(shù)據(jù)采集與處理中心7相連。或者，還在鄰井9中對應防砂層段深度處布置一組鄰井磁力計12，并將鄰井磁力計12通過鄰井磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路25與數(shù)據(jù)采集與處理中心7相連。最優(yōu)地，還在防砂井8防砂層段附近布置一組防砂井磁力計11、在鄰井9中對應防砂層段深度處布置一組鄰井磁力計12，并將防砂井磁力計11、鄰井磁力計12分別通過防砂井磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路24、鄰井磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路25與數(shù)據(jù)采集與處理中心7相連。步驟2:啟動數(shù)據(jù)采集與處理中心7，測量初始背景磁場；
步驟3:防砂設備和防砂材料現(xiàn)場就位；
步驟4:測量防砂設備和防砂材料就位時的背景磁場；
步驟5:將磁性顆粒和礫石在礫石混合器3中均勻混合，然后與攜砂液在混砂車5中均勾混合形成混砂液并注入防砂井8井筒中；
步驟6:在攜帶磁性顆粒和礫石的混砂液進入井筒但未進入礫石充填段14之前測量磁性顆粒和礫石進入礫石充填段前的背景磁場；
步驟7:隨著攜帶磁性顆粒和礫石的混砂液不斷進入礫石充填段中，測量磁性顆粒和礫石進入礫石充填段的強化磁場；
步驟8:根據(jù)步驟7測量的磁性顆粒和礫石進入礫石充填段的強化磁場和步驟6所測量的磁性顆粒和礫石進入礫石充填段前的背景磁場，由數(shù)據(jù)采集與處理中心7進行數(shù)據(jù)預處理后得到與地面13、防砂井8、鄰井9所對應的三組磁異常數(shù)據(jù)，然后分別反演出礫石分布情況，最后通過綜合對比，顯示礫石充填過程中礫石的運移狀態(tài)；
步驟9:防砂井8井筒中的磁性顆粒和礫石與攜砂液的均勻混砂液被完全替入礫石充填段14時，測量磁性顆粒和礫石全部替入礫石充填段14后的強化磁場；
步驟10:根據(jù)步驟9所測量 的磁性顆粒和礫石全部替入礫石充填段14后的強化磁場和步驟4所測量的防砂設備與防砂材料就位時的背景磁場，由數(shù)據(jù)采集與處理中心7進行數(shù)據(jù)預處理后得到與地面13、防砂井8、鄰井9所對應的三組磁異常數(shù)據(jù)，然后分別反演出礫石分布情況，最后通過綜合對比，顯示磁性顆粒和礫石全部替入礫石充填段后的礫石充填狀態(tài)。步驟11:完成礫石充填，測量礫石充填完成后的強化磁場，結合步驟4所測量的防砂設備與防砂材料就位時的背景磁場，由數(shù)據(jù)采集與處理中心進行數(shù)據(jù)預處理后得到與地面、防砂井、鄰井所對應的三組磁異常數(shù)據(jù)，然后分別反演出礫石分布情況，最后通過綜合對比，顯示完成礫石充填后的礫石充填狀態(tài)。實施例2:
防砂井投產(chǎn)一段時間后進行重復監(jiān)測礫石充填狀態(tài)的工作方法，采用上述監(jiān)測系統(tǒng)，包括如下步驟:
步驟1:布置監(jiān)測現(xiàn)場
防砂井投產(chǎn)一段時間后進行重復監(jiān)測礫石充填狀態(tài)作業(yè)，根據(jù)防砂井8周圍實際環(huán)境，以防砂井8為中心在地面13布置一組地面磁力計10，并將地面磁力計10通過地面磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路23與處理中心7相連；
優(yōu)選地，還在防砂井8防砂層段附近布置一組防砂井磁力計11，并將防砂井磁力計11通過數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路24與數(shù)據(jù)采集與處理中心7相連?；蛘?，還在鄰井9中對應防砂層段深度處布置一組鄰井磁力計12，并將鄰井磁力計12通過鄰井磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路25與數(shù)據(jù)采集與處理中心7相連。最優(yōu)地，還在防砂井8防砂層段附近布置一組防砂井磁力計11、在鄰井9中對應防砂層段深度處布置一組鄰井磁力計12，并將防砂井磁力計11、鄰井磁力計12分別通過防砂井磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路24、鄰井磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路25與數(shù)據(jù)采集與處理中心7相連；
磁力計的布置數(shù)量、布置方式和布置位置與礫石充填過程中磁力計的布置數(shù)量、布置方式和布置位置保持一致；
步驟2:啟動數(shù)據(jù)采集與處理中心7，測量防砂井投產(chǎn)一段時間后的背景磁場；
步驟3:根據(jù)步驟2所測量的防砂井投產(chǎn)一段時間后的背景磁場和該井實施最近一次礫石充填作業(yè)時如實施案例I中步驟2所測量的初始背景磁場，由數(shù)據(jù)采集與處理中心7進行數(shù)據(jù)預處理后得到與地面13、防砂井8、鄰井9所對應的三組磁異常數(shù)據(jù)，然后分別反演出礫石分布情況，最后通過綜合對比，顯示防砂井投產(chǎn)一段時間后礫石的分布狀態(tài)。實施例3:
多層礫石充填實時監(jiān)測方法的工作方法，采用上述監(jiān)測系統(tǒng)，包括如下步驟:
步驟1:布置監(jiān)測現(xiàn)場
在防砂設備和防砂材料進入防砂井現(xiàn)場之前，根據(jù)防砂井8周圍實際環(huán)境，以防砂井8為中心在地面13布置一組地面磁力計10，并將地面磁力計10通過地面磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路23與處理中心7相連；
優(yōu)選地，還在防砂井 8防砂層段附近布置一組防砂井磁力計11，并將防砂井磁力計11通過數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路24與數(shù)據(jù)采集與處理中心7相連?；蛘撸€在鄰井9中對應防砂層段深度處布置一組鄰井磁力計12，并將鄰井磁力計12通過鄰井磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路25與數(shù)據(jù)采集與處理中心7相連。最優(yōu)地，還在防砂井8防砂層段附近布置一組防砂井磁力計11、在鄰井9中對應防砂層段深度處布置一組鄰井磁力計12，并將防砂井磁力計11、鄰井磁力計12分別通過防砂井磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路24、鄰井磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路25與數(shù)據(jù)采集與處理中心7相連。步驟2:啟動數(shù)據(jù)采集與處理中心7，測量初始背景磁場；
步驟3:防砂設備和防砂材料現(xiàn)場就位；
步驟4:測量防砂設備和防砂材料就位時的背景磁場；
步驟5:將磁性顆粒和礫石在礫石混合器3中均勻混合，然后與攜砂液在混砂車5中均勾混合形成混砂液并注入防砂井8井筒中；
步驟6:在攜帶磁性顆粒和礫石的混砂液進入井筒但未進入第一層礫石充填段14之前測量磁性顆粒和礫石進入第一層礫石充填段前的背景磁場；
步驟7:隨著攜帶磁性顆粒和礫石的混砂液不斷注入第一層礫石充填段中，測量磁性顆粒和礫石進入第一層礫石充填段的強化磁場；
步驟8:根據(jù)步驟7所測量的磁性顆粒和礫石進入第一層礫石充填段的強化磁場和步驟6所測量的磁性顆粒和礫石進入第一層礫石充填段前的背景磁場，由數(shù)據(jù)采集與處理中心7進行數(shù)據(jù)預處理后得到與地面13、防砂井8、鄰井9所對應的三組磁異常數(shù)據(jù)，然后分別反演出礫石分布情況，最后通過綜合對比，顯示第一層礫石充填過程中礫石的運移狀態(tài)；
步驟9:防砂井8井筒中的磁性 顆粒和礫石與攜砂液的均勻混砂液被完全替入第一層礫石充填段14中時，測量磁性顆粒和礫石全部替入第一層礫石充填段14后的強化磁場；步驟10:根據(jù)步驟9所測量的磁性顆粒和礫石全部替入第一層礫石充填段14后的強化磁場和步驟4所測量的防砂設備與防砂材料就位時的背景磁場，由數(shù)據(jù)采集與處理中心
7進行數(shù)據(jù)預處理后得到與地面13、防砂井8、鄰井9所對應的三組磁異常數(shù)據(jù)，然后分別反演出礫石分布，最后通過綜合對比，顯示磁性顆粒和礫石全部替入第一層礫石充填段后的礫石充填狀態(tài)；
步驟11:完成第一層礫石充填，測量第一層礫石充填完成后的強化磁場；結合步驟4所測量的防砂設備與防砂材料就位時的背景磁場，由數(shù)據(jù)采集與處理中心進行數(shù)據(jù)預處理后得到與地面、防砂井、鄰井所對應的三組磁異常數(shù)據(jù)，然后分別反演出礫石分布情況，最后通過綜合對比，顯示完成第一層礫石充填后第一層礫石的充填狀態(tài)；
步驟12:定位第二層礫石充填段；向井筒注入磁性顆粒、礫石和攜砂液均勻混合的混砂液；在攜帶磁性顆粒和礫石的混砂液進入井筒但未進入第二層礫石充填段之前測量磁性顆粒和礫石進入第二層礫石充填段前的背景磁場；
步驟13:隨著攜帶磁性顆粒和礫石的混砂液不斷注入第二層礫石充填段中，測量磁性顆粒和礫石進入第二層礫石充填段的強化磁場；
步驟14:根據(jù)步驟13所測量的磁性顆粒和礫石進入第二層礫石充填段的強化磁場和步驟12所測量的磁性顆粒和礫石進入第二層礫石充填段前的背景磁場，由數(shù)據(jù)采集與處理中心7進行數(shù)據(jù)預處理后得到與地面13、防砂井8、鄰井9所對應的三組磁異常數(shù)據(jù)，然后分別反演出礫石分布，最后通過綜合對比，顯示第二層礫石充填過程中礫石的運移狀態(tài)；
步驟15:防砂井8井筒中的磁性顆粒和礫石與攜砂液的均勻混砂液被完全替入第二層礫石充填段中時，測量磁性顆粒和礫石全部替入第二層礫石充填段后的強化磁場；
步驟16:根據(jù)步驟15所測量的磁性顆粒和礫石全部替入第二層礫石充填段后的強化磁場和步驟11所測量的第一層礫石充填完成后的強化磁場，由數(shù)據(jù)采集與處理中心進行數(shù)據(jù)預處理后得到與地面、防砂井、鄰井所對應的三組磁異常數(shù)據(jù)，然后分別反演出礫石分布情況，最后通過綜合對比，顯示磁性顆粒和礫石全部替入第二層礫石充填段后的礫石充填狀態(tài)；
步驟17:完成第二層礫石充填，測量第二層礫石充填完成后的強化磁場；結合步驟11所測量的第一層礫石充填完成后的強化磁場 ，由數(shù)據(jù)采集與處理中心進行數(shù)據(jù)預處理后得到與地面、防砂井、鄰井所對應的三組磁異常數(shù)據(jù)，然后分別反演出礫石分布情況，最后通過綜合對比，顯示完成第二層礫石充填后第二層礫石的充填狀態(tài)。 步驟18:重復上述步驟12 步驟17，進行下一層礫石充填監(jiān)測工作。
權利要求
1.一種礫石充填監(jiān)測系統(tǒng)，包括:磁性顆粒容器、礫石容器、礫石混合器、攜砂液容器、混砂車、高壓泵組、數(shù)據(jù)采集與處理中心、地面磁力計、磁性顆粒輸送管線、礫石輸送管線、均勻混合碌石輸送管線、攜砂液輸送管線、第一混砂液輸送管線、第二混砂液輸送管線、地面磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路、其特征在于:磁性顆粒容器中儲存磁性顆粒，礫石容器中儲存礫石充填所用的礫石，所述的磁性顆粒容器通過磁性顆粒輸送管線與礫石混合器相連，礫石容器通過礫石輸送管線與礫石混合器相連；磁性顆粒、礫石按預定體積比例進入礫石混合器中進行均勻混合形成混合礫石；所述的礫石混合器通過混合礫石輸送管線與混砂車相連，攜砂液容器通過攜砂液輸送管線與混砂車相連；經(jīng)礫石混合器進行均勻混合后的混合礫石通過混合礫石輸送管線進入混砂車；攜砂液容器中儲存攜砂液，攜砂液通過攜砂液輸送管線進入混砂車；礫石和攜砂液在混砂車內(nèi)均勻混合形成混砂液；混砂車通過第一混砂液輸送管線與高壓泵組相連，高壓泵組通過第二混砂液輸送管線與防砂井的井筒相連；所述的經(jīng)混砂車均勻混合后的混砂液通過第一混砂液輸送管線進入高壓泵組增壓，增壓后的高壓混砂液經(jīng)第二混砂液輸送管線進入防砂井的井筒中，最后通過井下充填工具進入防砂層段，在篩管或割縫襯管與防砂地層之間形成礫石充填段；地面磁力計位于以防砂井為中心的地面上，從地面監(jiān)測磁參數(shù)變化；數(shù)據(jù)采集與處理中心位于防砂井井場地面上，數(shù)據(jù)采集與處理中心通過地面磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路相連，數(shù)據(jù)采集與處理中心采集、保存地面磁力計的測量信息并計算、顯示礫石分布狀態(tài)。
2.根據(jù)權利要求1所述的礫石充填監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:還在防砂井的防砂層段附近布置一組防砂井磁力計，并將防砂井磁力計通過數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路與數(shù)據(jù)采集與處理中心相連，從防砂井本井監(jiān)測磁參數(shù)變化，數(shù)據(jù)采集與處理中心采集、保存防砂井磁力計的測量信息并計算、顯示礫石分布狀態(tài)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的礫石充填監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:還在鄰井中對應防砂層段深度處布置一組鄰井磁力計，并將鄰井磁力計通過鄰井磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路與數(shù)據(jù)采集與處理中心相連，從鄰井中監(jiān)測磁參數(shù)變化，數(shù)據(jù)采集與處理中心采集、保存鄰井磁力計的測量信息并計算、顯示礫石分布狀態(tài)。
4.根據(jù)權利要求1-3所述的礫石充填監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:地面磁力計由多個磁力計構成一個磁力計組，地面磁力計按照直線、垂線、米字型或之字形方式布置；防砂井磁力計由多個磁力計構成一個磁力計組，鄰井磁力計位于鄰井中與防砂井碌石充填層段深度對應的深度處，由多個磁力計構成一個磁力計組。
5.根據(jù)權利要求1-4所述的礫石充填監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述的地面磁力計、防砂井磁力計、鄰井磁力計為超導量子干涉儀。
6.根據(jù)權利要求1-5所述的礫石充填監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:磁性顆粒容器帶有磁屏蔽裝置；磁性顆粒的大小、強度、密度與礫石充填所用礫石的大小、強度、密度接近。
7.根據(jù)權利要求1-6所述的礫石充填監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述磁性顆粒占混合礫石的體積比例在10%到100%之間。
8.一種礫石充填過程監(jiān)測方法，采用上述權利要求1-6所述的監(jiān)測系統(tǒng)，采用實時監(jiān)測方式，在布置好防砂井的監(jiān)測現(xiàn)場后開始礫石充填全過程監(jiān)測，具體步驟如下: 步驟1:布置監(jiān)測現(xiàn)場在防砂設備和防砂材料進入防砂井現(xiàn)場之前，根據(jù)防砂井周圍實際環(huán)境，以防砂井為中心在地面布置一組地面磁力計，并將地面磁力計通過地面磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路與數(shù)據(jù)采集與處理中心相連； 優(yōu)選地，還在防砂井防砂層段附近布置一組防砂井磁力計，并將防砂井磁力計通過數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路與數(shù)據(jù)采集與處理中心相連； 或者，還在鄰井中對應防砂層段深度處布置一組鄰井磁力計，并將鄰井磁力計通過鄰井磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路與數(shù)據(jù)采集與處理中心相連； 最優(yōu)地，還在防砂井防砂層段附近布置一組防砂井磁力計、在鄰井中對應防砂層段深度處布置一組鄰井磁力計，并將防砂井磁力計、鄰井磁力計分別通過防砂井磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路、鄰井磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路與數(shù)據(jù)采集與處理中心相連； 步驟2:啟動數(shù)據(jù)采集與處理中心，測量初始背景磁場； 步驟3:防砂設備和防砂材料現(xiàn)場就位； 步驟4:測量防砂設備和防砂材料就位時的背景磁場； 步驟5:將磁性顆粒和礫石在礫石混合器中均勻混合，然后與攜砂液在混砂車中均勻混合形成混砂液并注入防砂井井筒中； 步驟6:在攜帶磁性顆粒和礫石的混砂液進入井筒但未進入礫石充填段之前測量磁性顆粒和礫石進入礫石充填段前的背景磁場； 步驟7:隨著攜帶磁性顆粒和礫石的混砂液不斷進入礫石充填段中，測量磁性顆粒和礫石進入礫石充填段的強化磁場； 步驟8:根據(jù)步驟7測量的磁性顆粒和礫石進入礫石充填段的強化磁場和步驟6所測量的磁性顆粒和礫石進入礫石充填段前的背景磁場，由數(shù)據(jù)采集與處理中心進行數(shù)據(jù)預處理后得到與地面、壓裂井、鄰井所對應的三組磁異常數(shù)據(jù)，然后分別反演出礫石分布情況，最后通過綜合對比，顯示礫石充填過程中礫石的運移狀態(tài)； 步驟9:防砂井井筒中的磁性顆粒和礫石與攜砂液的均勻混砂液被完全替入礫石充填段中時，測量磁性顆粒和礫石全部替入礫石充填段后的強化磁場； 步驟10:根據(jù)步驟9所測量的磁性顆粒和礫石全部替入礫石充填段后的強化磁場和步驟4所測量的防砂設備與防砂材料就位時的背景磁場，由數(shù)據(jù)采集與處理中心進行數(shù)據(jù)預處理后得到與地面、壓裂井、鄰井所對應的三組磁異常數(shù)據(jù)，然后分別反演出礫石分布情況，最后通過綜合對比，顯示磁性顆粒和礫石全部替入礫石充填段后的礫石充填狀態(tài)； 步驟11:完成礫石充填，測量礫石充填完成后的強化磁場，結合步驟4所測量的防砂設備與防砂材料就位時的背景磁場，由數(shù)據(jù)采集與處理中心進行數(shù)據(jù)預處理后得到與地面、防砂井、鄰井所對應的三組磁異常數(shù)據(jù)，然后分別反演出礫石分布情況，最后通過綜合對t匕，顯示完成礫石充填后的礫石充填狀態(tài)。
9.一種防砂井投產(chǎn)一段時間后進行重復監(jiān)測礫石充填狀態(tài)的工作方法，采用上述監(jiān)測系統(tǒng)，包括如下步驟: 步驟1:布置監(jiān)測現(xiàn)場 防砂井投產(chǎn)一段時間后進行重復監(jiān)測礫石充填狀態(tài)作業(yè)，根據(jù)防砂井8周圍實際環(huán)境，以防砂井為中心在地面布置一組地面磁力計，并將地面磁力計通過地面磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路與處理中心相連； 優(yōu)選地，還在防砂井防砂層段附近布置一組防砂井磁力計，并將防砂井磁力計通過數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路與數(shù)據(jù)采集與處理中心相連； 或者，還在鄰井中對應防砂層段深度處布置一組鄰井磁力計，并將鄰井磁力計通過鄰井磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路與數(shù)據(jù)采集與處理中心相連； 最優(yōu)地，還在防砂井防砂層段附近布置一組防砂井磁力計、在鄰井中對應防砂層段深度處布置一組鄰井磁力計，并將防砂井磁力計、鄰井磁力計分別通過防砂井磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路、鄰井磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路與數(shù)據(jù)采集與處理中心相連； 磁力計的布置數(shù)量、布置方式和布置位置與礫石充填過程中磁力計的布置數(shù)量、布置方式和布置位置保持一致； 步驟2:啟動數(shù)據(jù)采集與處理中心，測量防砂井投產(chǎn)一段時間后的背景磁場； 步驟3:根據(jù)步驟2所測量的防砂井投產(chǎn)一段時間后的背景磁場和該井實施最近一次礫石充填作業(yè)時如權利要求1中步驟2所測量的初始背景磁場，由數(shù)據(jù)采集與處理中心進行數(shù)據(jù)預處理后得到與地面、壓裂井、鄰井所對應的三組磁異常數(shù)據(jù)，然后分別反演出礫石分布情況，最后通過綜合對比，顯示防砂井投產(chǎn)一段時間后礫石的分布狀態(tài)。
10.一種多層礫石充填實時監(jiān)測方法的工作方法，采用上述監(jiān)測系統(tǒng)，包括如下步驟: 步驟1:布置監(jiān)測現(xiàn)場 在防砂設備和防砂材料進入防砂井現(xiàn)場之前，根據(jù)防砂井周圍實際環(huán)境，以防砂井為中心在地面布置一組地面磁力計，并將地面磁力計通過地面磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路與處理中心相連；· 優(yōu)選地，還在防砂井防砂層段附近布置一組防砂井磁力計，并將防砂井磁力計通過數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路與數(shù)據(jù)采集與處理中心相連；或者，還在鄰井中對應防砂層段深度處布置一組鄰井磁力計，并將鄰井磁力計通過鄰井磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路與數(shù)據(jù)采集與處理中心相連； 最優(yōu)地，還在防砂井防砂層段附近布置一組防砂井磁力計、在鄰井中對應防砂層段深度處布置一組鄰井磁力計，并將防砂井磁力計、鄰井磁力計分別通過防砂井磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路、鄰井磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路與數(shù)據(jù)采集與處理中心相連； 步驟2:啟動數(shù)據(jù)采集與處理中心，測量初始背景磁場； 步驟3:防砂設備和防砂材料現(xiàn)場就位； 步驟4:測量防砂設備和防砂材料就位時的背景磁場； 步驟5:將磁性顆粒和礫石在礫石混合器中均勻混合，然后與攜砂液在混砂車5中均勻混合形成混砂液并注入防砂井井筒中； 步驟6:在攜帶磁性顆粒和礫石的混砂液進入井筒但未進入第一層礫石充填段之前測量磁性顆粒和礫石進入第一層礫石充填段前的背景磁場； 步驟7:隨著攜帶磁性顆粒和礫石的混砂液不斷進入第一層礫石充填段中，測量磁性顆粒和礫石進入第一層礫石充填段的強化磁場； 步驟8:根據(jù)步驟7所測量的磁性顆粒和礫石進入第一層礫石充填段的強化磁場和步驟6所測量的磁性顆粒和礫石進入第一層礫石充填段前的背景磁場，由數(shù)據(jù)采集與處理中心進行數(shù)據(jù)預處理后得到與地面、防砂井、鄰井所對應的三組磁異常數(shù)據(jù)，然后分別反演出礫石分布情況，最后通過綜合對比，顯示第一層礫石充填過程中礫石的運移狀態(tài)； 步驟9:防砂井井筒中的磁性顆粒和礫石與攜砂液的均勻混砂液被完全替入第一層礫石充填段時，測量磁性顆粒和礫石全部替入第一層礫石充填段后的強化磁場； 步驟10:根據(jù)步驟9所測量的磁性顆粒和礫石全部替入第一層礫石充填段后的強化磁場和步驟4所測量的防砂設備與防砂材料就位時的背景磁場，由數(shù)據(jù)采集與處理中心進行數(shù)據(jù)預處理后得到與地面、防砂井、鄰井所對應的三組磁異常數(shù)據(jù)，然后分別反演出礫石分布，最后通過綜合對比，顯示磁性顆粒和礫石全部替入第一層礫石充填段后的礫石充填狀態(tài)； 步驟11:完成第一層礫石充填，測量第一層礫石充填完成后的強化磁場；結合步驟4所測量的防砂設備與防砂材料就位時的背景磁場，由數(shù)據(jù)采集與處理中心進行數(shù)據(jù)預處理后得到與地面、防砂井、鄰井所對應的三組磁異常數(shù)據(jù)，然后分別反演出礫石分布情況，最后通過綜合對比，顯示完成第一層礫石充填后第一層礫石的充填狀態(tài)； 步驟12:定位第二層礫石充填段；向井筒注入磁性顆粒、礫石和攜砂液均勻混合的混砂液；在攜帶磁性顆粒和礫石的混砂液進入井筒但未進入第二層礫石充填段之前測量磁性顆粒和礫石進入第二層礫石充填段前的背景磁場； 步驟13:隨著攜帶磁性顆粒和礫石的混砂液不斷進入第二層礫石充填段，測量磁性顆粒和礫石進入第二層礫石充填段的強化磁場； 步驟14:根據(jù)步驟13所測量的磁性顆粒和礫石進入第二層礫石充填段的強化磁場和步驟12所測量的磁性顆粒和礫石進入第二層礫石充填段前的背景磁場，由數(shù)據(jù)采集與處理中心進行數(shù)據(jù)預處理后得到與地面、防砂井、鄰井所對應的三組磁異常數(shù)據(jù)，然后分別反演出礫石分布，最后通過綜合對比，顯示第二層礫石充填過程中礫石的運移狀態(tài)； 步驟15:防砂井井筒中的磁性顆粒和礫石與攜砂液的均勻混砂液被完全替入第二層礫石充填段時，測量磁性顆粒和礫石全部替入第二層礫石充填段后的強化磁場； 步驟16:根據(jù)步驟15所測量的磁性顆粒和礫石全部替入第二層礫石充填段后的強化磁場和步驟11所測量的第一層礫石充填完成后的強化磁場，由數(shù)據(jù)采集與處理中心進行數(shù)據(jù)預處理后得到與地面、防砂井、鄰井所對應的三組磁異常數(shù)據(jù)，然后分別反演出礫石分布情況，最后通過綜合對比，顯示磁性顆粒和礫石全部替入第二層礫石充填段后的礫石充填狀態(tài)； 步驟17:完成第二層礫石充填，測量第二層礫石充填完成后的強化磁場；結合步驟11所測量的第一層礫石充填完成后的強化磁場，由數(shù)據(jù)采集與處理中心進行數(shù)據(jù)預處理后得到與地面、防砂井、鄰井所對應的三組磁異常數(shù)據(jù)，然后分別反演出礫石分布情況，最后通過綜合對比，顯示完成第二層礫石充填后第二層礫石的充填狀態(tài)； 步驟18:重復上述步驟12 步驟17，進行下一層礫石充填監(jiān)測工作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種監(jiān)測礫石充填的系統(tǒng)和方法。礫石充填監(jiān)測系統(tǒng)包括磁性顆粒容器、礫石容器、礫石混合器、攜砂液容器、混砂車、高壓泵組、數(shù)據(jù)采集與處理中心、地面磁力計、磁性顆粒輸送管線、礫石輸送管線、均勻混合礫石輸送管線、攜砂液輸送管線、第一混砂液輸送管線、第二混砂液輸送管線、地面磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路，地面磁力計從地面監(jiān)測磁參數(shù)變化；數(shù)據(jù)采集與處理中心通過地面磁力計與數(shù)據(jù)采集與處理中心通訊線路相連，數(shù)據(jù)采集與處理中心采集、保存地面磁力計的測量信息并計算、顯示礫石分布狀態(tài)。本發(fā)明能從地面、本井和/或鄰井跟蹤礫石充填過程中礫石在防砂井段的運移及分布狀態(tài)，可在防砂井投產(chǎn)后實現(xiàn)礫石分布重復檢測。
文檔編號E21B43/04GK103244081SQ20131017405
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月13日 優(yōu)先權日2013年5月13日
發(fā)明者劉均榮, 姚軍, 孫致學, 于偉強, 卜亞輝 申請人:中國石油大學(華東)