专利名称：油藏测试地面数据采集处理系统及其数据采集处理方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及石油勘探开发领域，特别涉及一种用于油气田开发的油藏测试地面数据采集处理方法和设备，以及油藏测试地面数据采集处理系统。
本发明上述目的是通过下述方案来实现的。
提供一种油藏测试地面数据采集处理系统；所述油藏测试地面数据采集处理系统包括多个传感器，用于检测被测压力、压差、温度和流量；数据采集接口装置，(包括安装在实时数据监测工作站中的数据采集板)，用于对传感器收集的信号进行调整，经模/数(A/D)变换器变换成计算机能直接识别的数字信号；实时数据监测工作站，对测试作业进行实时监测，计算各种工程技术参数及存储相关测试资料；网络接口，对经过实时数据监测工作站源数据分别传送给客户工作站和曲线检测工作站(备份处理和远程发送设备)；客户工作站，对现场作业进行监督，设置数据远传接口(服务器)，实现数据远传；远程实时终端，设置在基地，及时向基地决策者提供油藏测试作业的实时数据，及时分析并反馈现场信息。
提供一种油藏测试地面数据采集处理设备；所述油藏测试地面数据采集处理设备包括油藏测试地面数据采集接口装置，用于接收来自于传感器的各种油藏测试地面检测数据；数据采集装置，用于采集来自于油藏测试地面数据采集接口装置的信号；数据处理装置，用于对所采集的信号进行相应的处理，进行数据回放和曲线回放。
提供一种油藏测试地面数据采集处理方法；所述油藏测试地面数据采集处理方法包括检测步骤，用于检测被测压力、压差、温度和流量，
接收步骤，用于接收来自于传感器的各种油藏测试地面检测数据；还包括数据采集步骤，用于采集来自于油藏测试地面数据采集接口装置的信号；数据处理步骤，用于对所采集的信号进行相应的处理，进行数据回放和曲线回放。
根据本发明油藏测试地面数据采集处理方法，对油藏测试地面施工中现场的各种技术参数及数据进行采集、计算、存储、显示、曲线处理和数据远程传输。它可帮助现场指挥人员、现场操作人员及远程操作者全面、准确地了解和掌握油藏测试地面施工过程中的各种信息，及时、快捷地处理各种情况，保证油藏测试地面施工能够按照要求正确无误的进行。施工完成后，系统可将施工过程中记录的各种参数及数据通过彩色喷墨打印机打印输出，并且可对各种油藏测试地面数据进行现场重放，资料存档等，具有保障安全、作业监控、资料处理的作用。该系统可应用于常规测试及延长测试石油工程作业，经过适当修改可用于采油等其他工程作业的数据采集及数据处理。
通过下面的实施方式和附图的描述，本发明的其他目的和特征将变得更加清楚，附图中相同的标号表示相同的或类似的部件。
作为本发明的一部分的附图和本说明书一起用于说明本发明的实施例，用于解释本发明的原理。
具体实施例方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
图1是一方框图，示出了根据本发明的油藏测试地面数据采集处理系统。
参见图1，根据本发明的油藏测试地面数据采集处理系统，包括传感器11，…1n，实时数据监测工作站12，客户工作站13和远程终端14，网络接口16和备份处理和远程发送设备(曲线检测工作站)15和数据采集接口17。其中，传感器11，…1n分别用于探测被测压力，比如井口压力，分离器压力，井口回压，井口温度，天然气温度等，并通过信号电缆将电信号，比如模拟信号、脉冲信号，传送到设置在实时数据监测工作站12的油藏测试地面数据采集处理设备。对于所接收到的模拟信号，油藏测试地面数据采集处理设备对其进行信号调整、A/D转换后转换为数字信息。而对于脉冲信号，经过油藏测试地面数据采集处理设备中的计数器对其进行计数。然后，将所采集的数据作进一步的处理，比如数据处理，报警处理、实时监控处理和数据存储等。最后将所处理的数据送至客户工作站13，以完成报表处理、资料解释、数据备份及实时数据的远程发送等功能。
对于传感器11，….1n，它包括(1)压力传感器，用于测量井口压力、回压等参数，具有防硫、耐压、耐高温、高可靠性、工作性能稳定、抗干扰能力强等特点；(2)温度传感器，用于测量分离器油温、天然气温度、井口温度等参数；(3)分离器静压及压差传感器，静压传感器压力范围(0……2000PSI)，压差传感器测量范围(0…...400英寸水柱)，可单独安装，也可独立安装，分别用于测量分离器静压和孔板压差等参数；(4)流量传感器，包括电磁流量计、涡轮流量计、脉冲计数流量计等，可分别与不同的分离器相配套使用，用于测量油流量、水流量等工程技术参数，具有精度高、安装方便、可靠性强、抗干扰能力好等特点。但本发明并不仅限于上述的传感器，根据工作需要，还可以增加其他类型的传感器，以检测温度、位置变化等其他参数。
对于客户工作站13，它主要是为作业现场操作人员设计的，用于进行曲线监测、数据监测、曲线回放、数据库管理、报表输出及实时数据远程发送。它通过网络接口16和油藏测试地面数据采集处理设备相连。其中该网络接口16是一网络集线器。其中实时数据远程发送主要完成将实时采集及计算后存放在公用数据缓冲区中的数据通过因特网或其他通信网络发送到远程网站(支持FTP文件传送协议)，以便于远程终端14的访问，通过使用客户工作站13，现场完全监督可在作业现场办公室监视现场设备的工作状态、作业状况，并可通过Windows的对等局域网络共享数据库信息，查询油藏测试地面数据、随时打印各种油藏测试地面报表。
对于远程终端14，它主要是为远程操作者设计开发的，它用于进行曲线监测、数据监测、曲线回放、数据库管理、报表输出及实时数据远程接收。其中实时数据远程接收主要完成将客户工作站13发送到远程网站(支持FTP文件传送协议)的实时数据信息通过因特网或其他通信网络实时下载到本地终端系统，然后通过远程终端14的进行处理，实现远程实时终端功能。通过使用该远程终端14，远程操作者可在远程办公室监视现场设备的工作状态、作业状况。
根据本发明的油藏测试地面数据采集处理系统还包括一备份处理和远程发送设备(曲线检测工作站)15，它主要完成报表处理、资料解释、数据备份和实时数据的远程发送等功能，可以作为实时数据监测工作站12的热备份机。
从上所述可以看出，在根据本发明的油藏测试地面数据采集处理系统中，所用的实时终端分别为客户工作站13、远程终端14两种，其中客户工作站13可通过现场小型局域网以共享网络驱动器中实时数据的方式实现。远程终端14的实现方法有两种，一是通过共享网络驱动器的方式实现，一是通过FTP(文件传输协议)方式实现。其中，在第一种方式，需要将备份处理和远程发送设备15加载成拨号网络服务器，远程终端14即可映射网络驱动器，共享数据信息。在第二种方式，需要设置中转站点，数据传输分两步进行，首先备份处理和远程发送设备(曲线检测工作站)15实时将系统的共享数据信息经压缩、封装后实时地通过诸如因特网发送到中转站点，然后远程终端14再实时将中转站点的数据信息下载到本地机，通过本地的终端系统程序对数据进行解压、解封处理，以完成远程终端的功能。
图2是本发明的设置在实时数据监测工作站12的油藏测试地面数据采集处理设备的框图。
参见图2，根据本发明的油藏测试地面数据采集处理设备包括一油藏测试地面数据采集接口装置21，数据采集装置22，数据处理装置23，故障报警装置24，实时监测装置25。
对于油藏测试地面数据采集接口装置21，实际上就是图1中的数据采集接口，为清楚起见，在图2中再详述它是一种信号处理装置，根据不同的应用需要，可选用不同的数字信号处理板和模拟量信号处理板，这些信号处理板可用于温度、压力、流量信号进行调整，完成对模拟信号经过模/数(A/D)变换器变换成数字信号，数据采集是由安装在计算机内部的采集板完成的。根据本发明的油藏测试地面数据采集设备选用模拟量信号处理板和数字量信号处理板，分别用于模拟量信号处理(如放大、线性化、增益矫正)、数字量信号处理(如信号规整等)。
油藏测试地面数据采集接口装置21对传感器11…1n处理后的数据可通过数据采集板直接送到计算机，以完成对各采集通道数据的采集。
数据采集装置22具有通道设置、信号标定、数据采集、数据缓冲等功能。其中通道设置可使用户根据具体情况，建立相应通道的联系；数据采集可根据通道的设置情况完成4个模拟量通道和16个数字量通道上信号的采集并将信号用于信号标定；信号标定主要将模拟信号传感器输入的电压值转换为相应的物理值，将开关量信号传感器对应的脉冲计数值读入，再根据两次读入的时间差计算流量；数据缓冲主要将系统处理、计算后的数据送数据缓冲区以便其他连入网络的其他客户机共享。该数据采集装置22可采集检测井口压力，井口温度，分离器油温、分离器静压、孔板压差、天然气温度、井口温度、油流量、水流量、气流量等参数。
本发明的油藏测试地面数据采集处理设备还包括数据处理装置23，数据处理装置23主要用于曲线回放、数据库管理、数据回放、报表输出、资料解释等功能。其中曲线回放主要完成作业日志信息修改、曲线属性设置、曲线屏幕预览、曲线读值器控制、曲线选择打印等功能；数据库管理主要完成对间断性时间数据库、曲线数据库、注释信息数据库、采集阶段描述信息数据库的查询、删除、修改更新等功能；报表输出主要完成测试综述报表、测试层位设计报告、试压报告、测试流程图、分层测试报告、测试日志、测试总结报告、综合测试报表、流体产量计算报表、气产量计算报表、实时数据打印报表、实时曲线报表打印等；资料解释主要完成作业质量控制、根据数据采集数据信息综合评价油藏测试效果、给出油藏测试报告等，从而实现油藏测试地面数据的采集和处理。
另外，为了更好地实时监控油藏测试地面数据采集和处理的情况，根据本发明的油藏地面数据采集处理设备还包括一故障报警装置24。该故障报警装置24与油藏地面数据采集处理装置23相连，用于完成需监测参数的高/低警报门限值设置、超限报警提示、故障报警提示、警报信息解释、警报信息存储及浏览。它可以给出报警提示方式，报警方式分声音动画、语音、显示三种。可实现系统监测的所有参数的高/低警报处理及部分硬件系统故障。
还有，根据本发明的油藏测试地面数据采集处理设备还包括一实时监测装置25，该实时监测装置25用于完成系统初始化、基本数据输入、数据计算、数据监测、曲线检测、数据存储、数据处理。其中系统初始化主要完成采集接口装置初始化、计数器清零及系统数据库及系统文件的初始化等功能；基本数据输入主要完成井名、作业公司名称、承包公司名称、油田名称、作业平台等基本作业信息的输入；数据计算主要完成瞬时流量、累计量的计算功能，其主要计算参数有天然气日产量、天然气平均产量、累计气产量、油日产量、平均产油量、累计产油量、天然气密度、油密度、孔板系数、基准压力系数、基准温度系数、流动温度系数、气密度系数、雷诺系数、膨胀系数、超压缩系数、地理位置校正系数、孔板温度膨胀系数等；数据监测主要完成该系统所有数据的实时显示及仪表输出等功能，屏幕数据刷新速度100毫秒；曲线监测模块主要完成实时曲线属性设置、实时曲线显示、曲线阅读器控制等功能，曲线属性包括曲线颜色、比例范围、选择开关、绘图速度等；数据存储模块主要完成公用数据缓冲区的设置及实时刷新、数据库存储等功能，该系统存储两种类型的数据库，一是按油藏测试地面作业数据记录间隔(1至60分钟)存储的数据库文件，称之为间断性时间数据库，二是按100毫秒时间间隔存储的数据库文件，称为连续性时间数据库也称曲线数据库，两种类型的数据库、工程日志信息数据库和采集阶段描述信息数据库共同构成该系统报表填写、曲线打印、远程传输的数据源。
图3是本发明的油藏测试地面数据采集处理的过程的流程图。
参见图3，根据本发明的油藏测试地面数据采集处理开始于步骤S20。在步骤S21，各传感器11…1n检测井口压力，井口温度、分离器油温、分离器静压、孔板压差、天然气温度、井口温度、油流量、水流量、气流量等参数；；然后，流程进入步骤S22。在步骤S22，首先油藏测试地面数据采集接口装置21接收来自于传感器11…1n所检测的对应于井口压力，井口温度，分离器油温、分离器静压、孔板压差、天然气温度、井口温度、油流量、水流量、气流量等参数的各种检测数据，并将它们分别提供给数据采集装置22。然后，流程进入步骤S23。在步骤S23，数据采集装置2 2完成对来自于油藏测试地面数据采集接口装置21的模拟通道和数字通道上信号的采集。接着，流程进入步骤S24。在步骤S24，数据处理装置23对所采集的信号进行分析处理，包括曲线回放、数据回放、报表输出等。在步骤S24之后，流程进入步骤S25，即由实时监测装置25对数据处理装置23所处理的各种数据进行监测，并在步骤S26判断被监测的数据是否超出预设的限值。如果在步骤S26确定有数据超出预设的限值，那么，流程进入步骤S27并报警。否则，流程进入步骤S28并结束。
在不脱离本发明的范围和构思可以作出许多其他的改变和改型。应当理解，本发明并不限于特定的实施例，本发明的范围由所附权利要求限定。
权利要求
1.一种用于油田勘探开发的油藏测试地面数据采集处理系统，包括数据采集接口装置，(包括安装在实时数据监测工作站中的数据采集板)，用于对传感器收集的信号进行信号调整，经模/数(A/D)变换器变换成计算机能直接识别的数字信号；实时数据监测工作站，对测试作业进行实时监测，计算各种工程技术参数，存储相关测试资料；网络接口，对经过实时数据监测工作站的数据分别传送给客户工作站和曲线检测工作站(备份处理和远程发送设备)；客户工作站，对现场作业进行监督，设置数据远传接口(服务器)，实现数据远传；远程实时终端，设置在基地，及时向基地决策者提供油藏测试作业的实时数据，及时分析并反馈现场信息。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传感器选自于下述传感器(1)压力传感器；(2)温度传感器；(3)分离器静压及压差传感器；(4)流量传感器。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述实时数据监测工作站，对测试作业进行实时监测，自动采集各种工程参数，实时计算油、气、水产量，在线对传感器进行线性度诊断、安全报警、实时打印、数据库存取、作业日志信息录入。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述网络接口为一网络集线器及相应的远程通讯设备。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述客户工作站，通过网络接口与油藏测试地面数据采集处理设备相连，用于对油藏测试地面采集数据进行监视和处理，并用于实时数据远程发送。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述远程终端，通过因特网或其他网络与客户工作站相连，以共享网络驱动器方式或文件传输协议方式接收客户工作站发送的数据，并对油藏测试地面采集数据进行监视和处理。
7.如权利要求2-7任一项所述的系统，其特征在于，还包括一备份处理和远程发送设备，用于完成报表处理、资料解释、数据备份和实时数据的远程发送。
8.一种用于油气田勘探开发的油藏测试地面数据采集处理设备，包括油藏测试地面数据采集接口装置，用于接收来自于传感器的各种油藏测试地面检测数据；数据采集装置，用于采集来自于油藏测试地面数据采集接口装置的信号；数据处理装置，用于对所采集的信号进行相应的处理，进行数据回放和曲线回放。
9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述数据采集接口装置包括数字量信号处理板，模拟量信号处理板、信号采集板装置。
10.如权利要求8或9所述的设备，其特征在于，通过在数据采集板上对通道扩展开关进行跳线可以将多个模拟量信号处理板串联以实现通道的扩展。
11.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述数据采集装置采集油藏测试地面数据采集接口装置的模拟通道上的信号并经模/数(A/D)变换器变换为数字信号。
12.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述数据采集装置采集油藏测试地面数据采集接口装置的数字量通道上的信号。
13.如权利要求8所述的设备，其特征在于，还包括实时监测装置，用于对所处理的数据进行监测，并用于监测曲线。
14.如权利要求8或13所述的设备，其特征在于，还包括故障报警装置，当所监测的数据超出预设限值时进行报警。
15.一种用于油田的油藏测试地面数据采集处理方法，包括检测步骤，用于检测被测压力、压差、温度和流量，接收步骤，用于接收来自于传感器的各种油藏测试地面检测数据；其特征在于，还包括数据采集步骤，用于采集来自于油藏测试地面数据采集接口装置的信号；数据处理步骤，用于对所采集的信号进行相应的处理，以及进行数据回放和曲线回放。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于所述压力包括井口压力，井口回压，分离器压力，所述流量包括油流量、水流量，所述温度包括井口温度，天然气温度和分离器油温，所述压差包括孔板流量计压差。
17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述数据采集步骤包括采集模拟通道上的信号。
18.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述数据采集步骤包括采集数字量通道上的信号。
19.如权利要求15所述的方法，其特征在于，还包括实时监测步骤，用于对所处理的数据进行监测，并用于监测曲线。
20.如权利要求15或19所述的方法，其特征在于，还包括故障报警步骤，当所监测的数据超出预设限值时进行报警。
全文摘要
一种用于油气田勘探开发的油藏测试地面数据采集处理方法、设备和系统。其中所述方法包括检测步骤，用于检测被测压力、压差、温度和流量；接收步骤，用于接收来自各种传感器的检测数据；数据采集步骤，用于采集来自数据采集接口装置的信号；数据处理步骤，用于对所采集的信号进行相应的处理，以及进行数据回放和曲线回放。根据本发明油藏测试地面数据采集处理方法，对油藏测试地面施工中现场的各种技术参数及数据进行采集、计算、存储、显示、曲线处理和数据远程传输。
文档编号G01V1/40GK1410783SQ0114152
公开日2003年4月16日 申请日期2001年9月30日 优先权日2001年9月30日
发明者白耀民 申请人:中海油田服务有限公司