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随着我国低渗透油气田开采需求的不断增加,由于压裂施工管柱失效导致的油田事故日渐严重,该类事故不但会造成油气井的报废,甚至会导致施工人员的伤亡。因此,提出一种以地面测量为主体的压裂施工管柱安全实时监控方法,对于合理选择施工管柱,防止井下管柱失效,保证压裂施工作业安全可靠的进行具有重要的意义。国外通过应用大量先进的施工管柱失效监测技术和压裂数据测量技术,率先研制出了一系列的压裂施工监控系统,它能够利用现场压裂施工数据对压裂施工管柱安全进行安全监控。然而,国内目前对压裂施工管柱的安全监测手段较为简单,主要依靠压裂施工设计数据和地面载荷对管柱进行监测,不能够做到利用地面实时监测参数对压裂施工管柱的安全进行实时监控。本文在充分调研国内外管柱失效测量技术以及压裂施工管柱安全监控技术的基础上,针对压裂施工管柱安全行为进行系统的研究,形成一套以地面测量信息为主体的压裂施工管柱安全实时监控方法。通过研究本文取得了以下研究成果:1.通过对压裂施工工艺技术、井眼轨道以及管柱安全行为的研究,总结出压裂施工过程中管柱安全的影响因素和压裂施工管柱失效表征现象,确定了压裂施工管柱安全实时监控系统监测与控制的各项工程参数。同时,对地面监测技术应用于管柱安全监控的可行性进行综合评价,确定了一套压裂施工管柱安全实时监控方法。2.根据确定的压裂施工管柱安全实时监测方法,建立了一套以地面监测参数为主体,并结合井眼轨道数据、压裂施工数据的管柱安全监测模型。3.基于多源数据的融合技术和3G远程数据传输技术设计了一套与压裂施工管柱安全实时监控系统相配套的数据采集系统和数据传输系统,达到了专家不上井、远程发现事故、监控管柱安全的目的。4.根据所确立的压裂施工管柱安全行为监控方法,采用C#高级编程语言完成了压裂施工管柱安全实时监控系统的总体架构设计、系统开发以及硬件配套方案设计。通过对XX油田X井的现场测试表明:系统在该井的安全分析结果与实际情况吻合,能够满足现场进行压裂施工管柱安全实时监控的需求,具有较好的应用价值。本文设计并开发的压裂施工管柱安全实时监控系统充分利用了现有地面测量仪器的优势,形成了一套集数据采集、数据传输、安全监控于一体的管柱安全实时监控系统,能够为现场施工人员和专家提供一个更加完善、方便的技术决策支持平台。