连续动液面监测装置的制作方法

本发明涉及油井动液面测量技术领域，具体涉及一种连续动液面监测装置。

背景技术：

在油田生产过程中，油管和套管之间的动液面是反映地层供液能力的一个重要指标，是采油生产中确定抽油泵合理沉没度、制定合理工作制度的重要依据，通过对油井动液面的监测分析，可以直接确定油井泵深、计算井底流体压力和静压，判断油井生产工作制度与地层能量的匹配情况，提高油井工作效率、保证油井稳定生产。

现有动液面监测装置的工作原理为：监测装置一旦收到指令或到达设定时间，即按设定的参数启动电磁阀放气产生次声波作为测量次声源，当遇到套管接箍、液面障碍物，产生次声回波，回波经回波检测电路接收采集并把数据编码压缩后存储到存储芯片中，测量完毕，启动数据发送程序，把压缩后的数据连同套管压力、井口温度以及设备自身相关参数通过gprs网络一同发送至远程监控中心，由监控中心对接收到的数据解压并进行分析处理，得到油井液面高度等数据。

目前，多数动液面监测装置采用市场上采购的成品电磁阀串联在进气口和出气口之间的结构(具体可参考中国发明专利cn202215233u)，其结构的整体性、紧凑型和集成化都比较较差，体积比较大。并且，目前电磁阀最低的耐温指标只能达到-20℃，由于其安装在油井井口，水汽，湿气很大，导致-20℃的温度指标大打折扣，以此使产品的低温指标受到这一短板的限制，在北方冬季产品的工作状态受到井况的水汽，湿气影响很大。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种整体性好、结构简单紧凑、集成化高、体积小的连续动液面监测装置。

本发明提供了一种连续动液面监测装置，包括：壳体，所述壳体的一端设有油管接口；底座，所述底座置于所述壳体并将该壳体的内部分隔成两个腔室，其中靠近所述油管接口一侧的腔室为第一腔室，远离所述油管接口一侧的腔室为第二腔室，所述底座内设有进气通道和出气通道，所述进气通道的一端接至所述第一腔室，所述出气通道的一端接至所述壳体的外部；声音传感器，所述声音传感器置于所述第一腔室内；电磁阀组件，所述电磁阀组件置于所述第二腔室内，用于连通或断开进气通道和出气通道；以及，集成电路板，所述集成电路板分别与声音传感器和电磁阀组件电连接。

进一步地，所述底座靠近所述第二腔室的一侧设有凹槽；所述进气通道和出气通道分别接入所述凹槽；所述电磁阀组件包括阀体以及设于所述阀体内的阀芯，所述阀体密封连接于所述凹槽外侧的底座上，所述阀芯伸入所述凹槽，并可在阀体的驱动下进退以堵住或打开所述进气通道或出气通道。

进一步地，所述阀体内设有定铁芯，阀体外缠绕有线圈，所述阀芯和定铁芯之间设有弹簧，所述弹簧用于为阀芯提供一个顶紧在进气通道或出气通道的接口处的预紧力。

进一步地，所述阀体靠近所述底座的一端的外周设置有凸沿，并套有用于将所述凸沿压紧在所述底座上的压环，所述压环与底座之间通过螺丝固定。

进一步地，所述底座上还设置有两端分别连通所述进气通道和壳体的外部的泄压孔，所述泄压孔内设有泄压螺丝。

进一步地，还包括电池组件，所述电池组件与所述集成电路板电连接。

进一步地，所述壳体包括油管接头、外筒和后罩；所述油管接头和外筒分别套接固定于所述底座的两端，所述油管接口设于油管接头的远离底座的一端，所述电磁阀组件设于所述外筒外，所述后罩罩设于所述外筒的远离底座的一端，所述电池组件设于所述后罩内。

进一步地，所述底座靠近所述第一腔室的一侧设有安装槽，所述安装槽内嵌装有基座，所述声音传感器安装于所述基座上。

进一步地，所述基座上还安装有压力传感器，所述压力传感器与集成电路板电连接。

进一步地，所述壳体的内侧环绕所述电磁阀组件设置有电加热棒，所述电加热棒与所述集成电路板电连接。

本发明的有益效果体现在：

上述连续动液面监测装置的油管接口连接油井套管，工作时，电磁阀组件保持进气通道和出气通道常闭，当给电磁阀组件提供一个瞬时脉冲时，电磁阀组件工作，进气通道和出气通道连通，油井套管内压力气体对外放气，产生声波，声波向套管内传输，当其遇到套管接箍、液面障碍物时被反射回来，声音传感器接收到返回的声波，集成电路板通过采集声波的返回时间，计算油井的液面深度。

本申请通过在壳体内设置底座，底座将壳体的内部分隔成两个腔室，其中一个腔室内安装声音传感器并接油井套管，另一个腔室内安装电磁阀组件，同时将进气通道和出气通道集成在一个底座上，并通过电磁阀组件来控制进气通道和出气通道的通断，相对于现有技术采用市面上的成品电磁阀串联在进气口和出气口之间的结构，本申请的整体性更好，结构简单紧凑，集成化的程度高，体积也更小，同时其气路结构更简洁，密封点少，工作稳定性高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明一实施例的结构示意图。

附图中，10-壳体；11-油管接口；12-第一腔室；13-第二腔室；14-油管接头；15-外筒；16-后罩；20-底座；21-进气通道；22-出气通道；23-凹槽；24-泄压孔；25-泄压螺丝；26-安装槽；27-基座；30-声音传感器；40-电磁阀组件；41-阀体；411-凸沿；412-压环；42-阀芯；43-定铁芯；44-线圈；45-弹簧；50-集成电路板；60-电池组件；70-压力传感器；80-电加热棒。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

如图1所示，本发明实施例提供了一种连续动液面监测装置，包括壳体10、底座20、声音传感器30、电磁阀组件40和集成电路板50。

壳体10的一端设有油管接口11，底座20置于壳体10并将该壳体10的内部分隔成两个腔室，其中靠近油管接口11一侧的腔室为第一腔室12，远离油管接口11一侧的腔室为第二腔室13，底座20内设有进气通道21和出气通道22，进气通道21的一端接至第一腔室12，出气通道22的一端接至壳体10的外部。

声音传感器30置于第一腔室12内，电磁阀组件40置于第二腔室13内，用于连通或断开进气通道21和出气通道22，集成电路板50分别与声音传感器30和电磁阀组件40电连接。

底座20靠近第二腔室13的一侧设有凹槽23，进气通道21和出气通道22分别接入凹槽23。电磁阀组件40包括阀体41以及设于阀体41内的阀芯42，阀体41密封连接于凹槽23外侧的底座20上，阀芯42伸入凹槽23，并可在阀体41的驱动下进退以堵住或打开进气通道21或出气通道22。具体来说，阀体41内设有定铁芯43，阀体41外缠绕有线圈44，阀芯42和定铁芯43之间设有弹簧45，弹簧45用于为阀芯42提供一个顶紧在进气通道21或出气通道22的接口处的预紧力。

一般情况下，电磁阀组件40保持进气通道21和出气通道22常闭，当给电磁阀组件40的线圈44提供一个瞬时脉冲时，定铁芯43与阀芯42吸合，进气通道21和出气通道22连通放气，线圈44断电后，弹簧45驱动阀芯42顶在接口上以堵住进气通道21或出气通道22，从而切断进气通道21和出气通道22，其结构简单紧凑，控制可靠。

阀体41与底座20之间需要形成密封，为了便于将阀体41安装在底座20上，阀体41靠近底座20的一端的外周设置有凸沿411，并套有用于将凸沿411压紧在底座20上的压环412，压环412与底座20之间通过螺丝固定，为了提高阀体41与底座20之间的密封性，还可以在凸沿411和底座20之间设o型圈。

上述连续动液面监测装置的油管接口11连接油井套管，工作时，电磁阀组件40保持进气通道21和出气通道22常闭，当给电磁阀组件40提供一个瞬时脉冲时，电磁阀组件40工作，进气通道21和出气通道22连通，油井套管内压力气体对外放气，产生声波，声波向套管内传输，当其遇到套管接箍、液面障碍物时被反射回来，声音传感器30接收到返回的声波，集成电路板50通过采集声波的返回时间，计算油井的液面深度。

本申请通过在壳体10内设置底座20，底座20将壳体10的内部分隔成两个腔室，其中一个腔室内安装声音传感器30并接油井套管，另一个腔室内安装电磁阀组件40，同时将进气通道21和出气通道22集成在一个底座20上，并通过电磁阀组件40来控制进气通道21和出气通道22的通断，相对于现有技术采用市面上的成品电磁阀串联在进气口和出气口之间的结构，本申请的整体性更好，结构简单紧凑，集成化的程度高，体积也更小，同时其气路结构更简洁，密封点少，工作稳定性高。

在一实施例中，底座20上还设置有两端分别连通进气通道21和壳体10的外部的泄压孔24，泄压孔24内设有泄压螺丝25，这样可通过松紧泄压螺丝25来对进气通道21内的气体进行泄压。

本实施例中还包括电池组件60，电池组件60与集成电路板50电连接，以通过电池组件60为整个监测装置供电，这里的电池组件60可采用太阳能电池组件60。当然，在其它实施例中，监测装置也可以外接电源。

在一实施例中，为了方便组装，壳体10包括油管接头14、外筒15和后罩16；油管接头14和外筒15分别套接固定于底座20的两端，油管接口11设于油管接头14的远离底座20的一端，电磁阀组件40设于外筒15外，后罩16罩设于外筒15的远离底座20的一端，电池组件60设于后罩16内。为了提高各部件之间连接的密封性，底座20与油管接头14和外筒15之间、后罩16与外筒15之间分别设置有o型圈。

在一实施例中，底座20靠近第一腔室12的一侧设有安装槽26，安装槽26内嵌装有基座27，声音传感器30安装于基座27上。并且，基座27上还安装有压力传感器70，压力传感器70与集成电路板50电连接，压力传感器70用于检测油井管套内的气压。

在一实施例中，壳体10的内侧环绕电磁阀组件40设置有电加热棒80，电加热棒80与集成电路板50电连接，当温度低于零下-5℃时，集成电路板50控制电加热棒80工作，给电磁阀组件40加热，使其能够适应极寒天气，产品整体工作温度范围能达到-40度。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。