专利名称：水平井蒸汽驱三维物理模拟测控装置的制作方法
技术领域：
水平井蒸汽驱三维物理模拟测控装置技术领域[0001]本实用新型涉及石油热采蒸汽驱油工艺实验装置的测控，特别是涉及到一种水平井蒸汽驱三维物理模拟测控装置。
背景技术：
[0002]目前使用的蒸汽驱三维物理模拟装置所配套的测控装置，主要是针对蒸汽驱三维驱油实验过程中蒸汽、药剂注入量的测量控制，以及模型本体的温度、压力场的在线监测与输出，所监测的设备温度超限报警等，其存在着主要的缺点或不足是所用的软件不能真正做到自动控制，还需要人为的手动，测量控制的精度低；系统虽然能够做到超温报警，但不能自动切断电源，不能有效的保护设备的安全运行；在线监测的数据输出与软件融合不理想，为蒸汽驱油实验机理分析及数据处理带来诸多不便。为此我们发明了一种新的水平井蒸汽驱三维物理模拟测控装置，解决了以上技术问题。发明内容[0003]本实用新型的目的是提供一种测量精度高、具有超温报警功能、自动化程度高的水平井蒸汽驱三维物理模拟测控装置。[0004]本实用新型的目的可通过如下技术措施来实现[0005]它由计算机通过通讯口和PCI与仪表控制柜连接组成，所述的仪表控制柜由温度传感器、数据采集模块、恒速泵、调节与控制器、压力传感器、通讯转换器和通讯扩展卡构成，调节与控制器连接压力传感器，通讯转换器连接数据采集模块，通讯扩展卡连接恒速泵、调节与控制器和SR53A。[0006]该温度传感器检测模型被监测点的温度，该数据采集模块连接于该温度传感器， 并采集该温度传感器测量到的多路温度数据，该气体流量测控器用于注入气体的流量大小的控制，该恒速泵用于蒸汽发生器的给水、配水以及药剂的注入，该压力传感器检测模型内部的压力、注入蒸汽入口压力、产出井压力，该调节与控制器连接于该压力传感器，用于压力的调节与控制，该通讯转换器连接于该数据采集模块，用于该数据采集模块的数据与该计算机之间的转换和传送，该通讯扩展卡连接于该恒速泵和该调节与控制器，用于该恒速泵、该调节与控制器与该计算机的数据连接与交换，该计算机连接于该仪表控制柜，用于对该仪表控制柜测量的数据进行数据采集。[0007]本实用新型的目的还可通过如下技术措施来实现[0008]所述的调节与控制器连接快开阀；所述的SR53A连接气体流量测控器；所述的数据采集模块连接温度传感器。[0009]该仪表控制柜还包括快开阀，连接于该调节与控制器，用于自动开启收集产出液。[0010]该仪表控制柜还包括连接于该气体流量测控器和该通讯扩展卡的显示控制仪表， 用于测量及控制注入气体的注入流量。[0011]该计算机还用于对该仪表控制柜测量的数据进行初始化和上限报警参数设置。[0012]该计算机还用于启动、切换、停止该气体流量测控器和该调节与控制器。[0013]该计算机还用于对该仪表控制柜进行实时监测，测控参数的实时显示，并能于超限报警同时切断对该仪表控制柜的电源。[0014]该计算机还用于实验过程中参数的自动实时记录，并以数据库表格的形式输出各参数的原始数据，并自动绘制指定参数随实验过程变化的数据曲线。[0015]本实用新型中的水平井蒸汽驱三维物理模拟测控装置，除了具有原有测控装置的所有功能外，增加了水平井驱油实验的测控功能，并有效的解决了上述功能的缺陷和不足。 本测控装置由上位控制器及仪表控制柜两大部分组成。测控装置采用分布式模块化设计方式，上位控制器经多路通讯转换器和多路通讯扩展卡与各测量控制点相连。操作软件主要是基于测控装置建立人机互动界面，方便实验人员对注入参数、控制参数、安全预警参数等进行设置，同时应用差值算法实时还原模型内部的温度场和压力场，便于对生产井的参数进行实时调整。[0016]本实用新型与现有技术相比较具有如下优点，首先，整个测量控制装置所测控的参数，测量精度高，能准确地完成对注入系统、产出系统、辅助系统的具体设置以及模型内部各测温测压点的数据采集。其次，蒸汽发生器控温具有超温报警功能，超过设定温度将自动报警，并停止功率输出，防止事故的发生。此外，可以实现长时间无人值守、自动定时计数，能以数据库表格的形式输出各物理参数的原始数据，且能够自动绘制指定参数随实验过程变化的数据曲线。
[0017]图1为本实用新型实施例的结构示意图。
具体实施方式
[0018]为使本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。[0019]如图1所示，图1为本实用新型的水平井蒸汽驱三维物理模拟测控装置的结构图。 该水平井蒸汽驱三维物理模拟测控装置由上位控制器(计算机1)及仪表控制柜2组成，计算机1通过通讯口 11和PCI12与仪表控制柜2相连。[0020]仪表控制柜2包括温度传感器21、数据采集模块22、气体流量测控器23、SR53AM、 恒速泵25、快开阀沈、调节与控制器27、压力传感器观、通讯转换器四和通讯扩展卡30。 温度传感器21用于检测模型入口、出口、模型内部被监测点的温度。数据采集模块22连接于温度传感器21，用于采集温度传感器测量到的多路温度数据。气体流量测控器23用于注入气体的流量大小的控制。SR53AM连接于气体流量测控器23，为气体流量测控器23的显示控制仪表用于测量及控制注入气体的注入流量。恒速泵25用于蒸汽发生器的给水、配水以及药剂的注入。快开阀沈用于实验过程中的产出液自动开启收集。调节与控制器27连接于压力传感器观和快开阀沈，用于压力的调节与控制。压力传感器观用于检测模型内部的压力、注入蒸汽入口压力、产出井压力。通讯转换器四连接于数据采集模块22，用于将数据采集模块22的数据与计算机1之间的转换和传送。通讯扩展卡30连接于恒速泵25、 SR53A24、调节与控制器27，用于恒速泵25、SR53AM、调节与控制器27与计算机1的数据连接与交换。在一实施例中，数据采集模块22、恒速泵25和快开阀沈均为多个，例如，仪表控制柜2中具有3个数据采集模块22、2个恒速泵25和3个快开阀26。 计算机1通过通讯口 11和PCI12与仪表控制柜2相连，并经通讯转换器四和多路通讯扩展卡30与各测量控制点相连，完成对模型内部各测温测压点参数、模型的相关设备及系统的测量控制参数(药剂的注入流量，蒸汽发生器的给水、配水流量，注入气体的流量)的数据采集。同时通过操作软件在计算机1上建立人机互动界面实现以下功能对上述的参数(温度、压力、流量)初始化、上限报警参数设置；与气体流量测控器23、调节与控制器 27通过通讯控制实验过程设备的启动、切换、停止；在界面上可以实现各种设备状态的实时监测，测控参数的实时显示，并能于超限报警同时切断电源对现场设备进行联锁保护；对实验过程中的参数自动实时记录，并能以数据库表格的形式输出各物理参数的原始数据， 且能够自动绘制指定参数随实验过程变化的数据曲线。
权利要求1.水平井蒸汽驱三维物理模拟测控装置，其特征在于它由计算机(1)通过通讯口(11) 和PCI (12)与仪表控制柜(2)连接组成，所述的仪表控制柜(2)由温度传感器(21)、数据采集模块(22)、恒速泵(25)、调节与控制器(27)、压力传感器(28)、通讯转换器(29)和通讯扩展卡(30)构成，调节与控制器(27)连接压力传感器(28)，通讯转换器(29)连接数据采集模块(22)，通讯扩展卡(30)连接恒速泵(25)、调节与控制器(27)和SR53A (24).
2.根据权利要求1所述的水平井蒸汽驱三维物理模拟测控装置，其特征在于所述的调节与控制器(27)连接快开阀(26)。
3.根据权利要求1所述的水平井蒸汽驱三维物理模拟测控装置，其特征在于所述的 SR53A (24)连接气体流量测控器(23)。
4.根据权利要求1所述的水平井蒸汽驱三维物理模拟测控装置，其特征在于所述的数据采集模块(22)连接温度传感器(21)。
专利摘要本实用新型提供一种水平井蒸汽驱三维物理模拟测控装置，该水平井蒸汽驱三维物理模拟测控装置包括计算机和仪表控制柜，它由计算机通过通讯口和PCI与仪表控制柜连接组成，所述的仪表控制柜由温度传感器、数据采集模块、恒速泵、调节与控制器、压力传感器、通讯转换器和通讯扩展卡构成，调节与控制器连接压力传感器，通讯转换器连接数据采集模块，通讯扩展卡连接恒速泵、调节与控制器和SR53A。
文档编号G05B19/418GK202281948SQ20112042387
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月1日 优先权日2011年11月1日
发明者刘冬青, 宋丹, 王善堂, 白艳丽, 罗荣章, 蔡文斌 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司采油工艺研究院