专利名称：一种油井动液面智能采集与监控系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种油井监控系统，尤其涉及一种油井动液面智能采集与监控系统。
背景技术：
在油田开发过程中，准确地测量动液面深度，对于考察抽油机和泵的工作性能、监测和调整油井产量具有十分重要的意义。目前的采油方式主要分为两大类:一类是依靠油层的自身能量完成，为自喷采油；另一类借助外界补充的能量完成，为人工举升或机械采油。目前人们使用的主要设备有采油机、电泵和螺杆泵，在油田开发后期，主要以抽油机为主要采油方式，而动液面的深度变化可以反映抽油机的工作性能，进而可以合理的调整抽油机的工作状态。因此，油井动液面的深度测量在油田开发的过程显得十分重要。目前，在油田现场动液面深度的测量方法主要是采取回声的办法，目前已经被国内大多数油田接收和采用。一直以来，抽油机井环空动液面都是使用回声仪测试的，发声介质使用无弹头火药子弹或氮气瓶声弹，其原理是利用声波在气体介质中传播时，遇到障碍物便反射回来，若知道声波在气体中的传播速度和声源到障碍物的传播时间，即可计算出声源与障碍物之间的距离。这样的测量方法是人工定期进行操作，使用的设备比较危险、笨重，而且也很难长时间连续测试，另外除了此方法外还存在其他测量方法(诸如电动气枪，电动氮气瓶)，但因工艺结构复杂，成本较高，使用周期短，因此推广起来比较困难。动液面作为油田生产一个重要数据，每个月都要进行测量，而测量常常受到多种因素干扰，结果测试误差较大，准确得到油井动液面成为油田需要解决的一个重要问题。目前测量油井动液面存在的主要问题是:I)通过回声的办法探测动液面，回声的技术往往受到井筒的情况制约产生误差，比如井筒内的结腊点、油污泡沫都会对回声产生影响而导致探测数据出现误差，同时出现的误差不能在线实时测量，使管理者不能观测到井况数据并进行及时处理，例如套压太低、气液比太大或者套管内因结腊太脏等，从而导致声波无法抵达动液面、无法返回到井口接收装置；2)目前所采用的动液面测试仪器，由于受油井套管环空内死油环、井下狗腿等因素的影响，造成测试分析结果与实际液面情况不符；3)人工操作，工序繁琐且危险，测量频率比较高，且费用也比较高。测量动液面是油田生产重要的资料，如果能通过新技术可以连续、自动的测量、计算动液面将大大提高油田生产管理水平。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种油井动液面智能采集与监控系统，以克服目前现有技术存在的上述不足。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现:[0011]一种油井动液面智能采集与监控系统，包括控制箱、RTU单元和后台处理单元，所述控制箱通过信号电缆与RTU单元连接，RTU单元通过信号电缆与后台处理单元连接；所述控制箱内设有液面测试单元和通讯控制单元，所述通讯控制单元通过信号电缆与液面测试单元连接。进一步的，所述液面测试单元为一体化全密封结构。本实用新型的有益效果为:本系统不受环境条件的限制，为油井动液面的数据测量、数据远程传输和数据即时监控提供了一种可靠有效的解决途径；另外，本系统结构简单，使用安全、便利，可以实现连续、自动的测量，大大提高了油田生产能力。
下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。图1是本实用新型实施例所述的一种油井动液面智能采集与监控系统的结构框图。图中:1、控制箱；2、通讯控制单元；3、液面测试单元；4、RTU单元；5、后台处理单元。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型实施例所述的一种油井动液面智能采集与监控系统，包括控制箱1、RTU单元4和后台处理单元5，所述控制箱I通过信号电缆与RTU单元4连接，RTU单元4通过信号电缆与后台处理单元5连接；所述控制箱I内设有液面测试单元3和通讯控制单元2，所述通讯控制单元2通过信号电缆与液面测试单元3连接；所述液面测试单元3为一体化全密封结构。使用时，通讯控制单元2发出控制信号，控制和检测整个系统工作过程中的情况，同时液面测试单元3实施测试过程，液面测试单元3仅通过一个高压胶管与油井套管口连接，作为液面测试声波信号的通道，通过释放套管气体产生声波，通过声波测试动液面数据，测试后通过RTU控制单元4完成数据采集，采集后的数据传输给后处理单元5，自动计算声速和动液面，在数据处理点配有强大的计算机处理软件，可对现场数据进行精确处理及图形显示。另外系统安装有无线数据传输装置，可以实现数据远程传输和数据即时监控，同时系统采用泵压式自动测量方式，这种设计能够确保油井有无套压都能实现自动液面测试。本实用新型液面测试采用次声波作为回波信号，由于频率小于20Hz的亚声波在油套环形空间内传播距离远，能量消失的慢，使得一体化结构设计使用细胶管作为声波通道得以实现。次声波采用机械谐振发声法，次声波作为声波的特定频段，本身属于机械波(区别于电磁波)，故此可以使气流通过特殊发生装置(机械发生装置)，产生特定于次声波频段(0-20Hz)的谐振，而发出需要的次声波。在本系统中，液面测试单元3仅通过一个高压胶管与油井套管口连接，这样使得液面测试单元3与油井井口之间不使用任何电源线和信号通讯线，井口安全无漏电隐患。套管口仅有一个三通与信号胶管连接，无附加设备，另外，油井热洗、加药和维修作业施工时，只要把三通与胶管之间的高压阀门关闭即可，不影响作业流程和施工。液面测试单元3的一体化设计使得井口干净简洁，防盗效果大大提高，不易遭人为破坏，另外，液面测试单元3设有精密小巧的内置式增压装置，测试液面时不向设备外释放套管气体，亦不用任何外界气源，而直接采用套管内气体做声源介质，确保无论油井套压大小，都能够根据预先设定的时间间隔连续自动测量液面值和套压值并记录。后台处理单元5可以远程监测动液面，既可以设置测试动液面的间隔时间，结合功图分析泵的工作状况，还能够根据所测抽油机地面功图直接测算出地下泵功图，这对于故障分析有很大的帮助；另外后台处理单元5可以根据液面和功图进行软量油推算，解决了低产液井和环状流程油井的单井产液计量问题，可以根据客户需求方便设置数据报表格式，实现与油田数据库方便对接；同时后台处理单元可实现实时动液面、实时套压值的测量，查询历史数据，分析变化趋势，掌握动液面的动态及规律，使整个系统实现自动化。本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种油井动液面智能采集与监控系统，包括控制箱(1)、RTU单元(4)和后台处理单元(5)，其特征在于:所述控制箱(I)通过信号电缆与RTU单元(4)连接，RTU单元(4)通过信号电缆与后台处理单元(5)连接；所述控制箱(I)内设有液面测试单元(3)和通讯控制单元(2)，所述通讯控制单元(2)通过信号电缆与液面测试单元(3)连接。
2.根据权利要求1所述的油井动液面智能采集与监控系统，其特征在于:所述液面测试单元(3)为一体化全密封结构。
专利摘要本实用新型涉及一种油井动液面智能采集与监控系统，包括控制箱、RTU单元和后台处理单元，所述控制箱通过信号电缆与RTU单元连接，RTU单元通过信号电缆与后台处理单元连接；所述控制箱内设有液面测试单元和通讯控制单元，所述通讯控制单元通过信号电缆与液面测试单元连接；所述液面测试单元为一体化全密封结构。本实用新型的有益效果为本系统不受环境条件的限制，为油井动液面的数据测量、数据远程传输和数据即时监控提供了一种可靠有效的解决途径；另外，本系统结构简单，使用安全、便利，可以实现连续、自动的测量，大大提高了油田生产能力。
文档编号E21B47/12GK202946145SQ20122067405
公开日2013年5月22日 申请日期2012年12月10日 优先权日2012年12月10日
发明者薛小渠, 廖正佳 申请人:北京华石同和信息技术有限公司