专利名称：一种油井液面深度在线自动监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油田工程技术领域，具体地，涉及一种油井液面深度在线自动监测装置。
背景技术：
目前，在油田油井液面测试方面，一般分三种方式，即移动测试，液面恢复测试(一般为有人看守监控7-15天)，以及长期安装在 井口实时测试。在现有的长期安装在井场的液面实时监测技术中，一般是将监测装置安装在井口，采用套管气作声源(压力>0. 5Mp以上)进行在线连续测试；或利用氮气瓶作外接声源，监测油井液面深度。前者的缺点是油井套管气压不稳定时对测试结果影响很大，特别是遇到气压较低(低于0. 5Mp)油井又较深时就无法进行液面测量；后者，因需要配带气瓶，并经常需要给气瓶换气、充气，给时实在线监测带来很多麻烦。在专利(申请)号为201020622047. 9的实用新型专利(申请)中，虽然加装了电动气泵，但适用的套管压力范围较小，油井测试覆盖率较低，加上测试装置均装在井口，不但给修井作业带来麻烦；同时，由于测井装置通入高、低电压，给修井作业还带来一定的危险。在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术中至少存在测试覆盖率低、准确性差、使用和修井不方便、以及安全性差等缺陷。
发明内容本实用新型的目的在于，针对上述问题，提出一种油井液面深度在线自动监测装置，以实现测试覆盖率高、准确性好、使用和修井方便、安全性好和成本低的优点。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种油井液面深度在线自动监测装置，包括放置在油井井架内、且用于向待测油井的井口发射预设信号并接收相应油井反射信号的信号发生接收器，用于控制所述信号发生接收器工作、基于信号发生接收器接收所得反射信号进行处理、并基于所得处理结果通过生产调度或网络终端进行本地或远程监控待测油井的信号处理控制中心，以及配合设置在待测油井井口与信号发生接收器之间的管路传声机构；所述信号发生接收器，与信号处理控制中心有线和/或无线连接。进一步地，当待测油井为一口油井时，所述管路传声机构，包括设置在待测油井与所述信号发生接收器之间的一支传声管道；所述一支传声管道的一端与待测油井的井口连接，另一端与所述信号发生接收器的气体出口连接。进一步地，当待测油井为多口油井时，所述管路传声机构，包括与所述信号发生接收器的气体出口配合连接的信号分配器、以及设置在待测油井与所述信号分配器的出口之间的传声管道组；所述传声管道组，包括数量与待测油井的数量相匹配、且并行设置在待测油井与所述信号分配器的相应出口之间的多支传声管道。进一步地，所述信号分配器，包括入口与所述信号发生接收器的出口连接、且与多支传声管道相匹配的多个出口分别与相应传声管道连接的高压信号导向管组，以及位于所述高压信号导向管组的入口与相应传声管道之间、且配合安装在高压信号导向管组的相应出口管路上的多个支路控制电控阀。进一步地，所述信号发生接收器，包括与井口连接的吸气管，与所述吸气管配合连接、且用于通过吸气管吸入井内气体并进行压缩的高压增压泵，与所述高压增压泵配合连接、用于接收压缩后高压气体的高压气室，设置在所述高压气室与管路传声机构之间的枪体，以及配合安装在所述枪体上、且用于接收待测油井液面反射声波信号并发送至信号处理控制中心的微音器。进一步地，在所述高压增压泵上，配合安装有高压输出端压力传感器。 进一步地，与所述吸气管相配合，设有压力传感器。进一步地，与所述高压气室相配合，设置有与高压气室相通的高压电控阀。本实用新型各实施例的油井液面深度在线自动监测装置，由于包括放置在油井井架内、且用于向待测油井的井口发射预设信号并接收相应油井反射信号的信号发生接收器，用于控制信号发生接收器工作、基于信号发生接收器接收所得反射信号进行处理、并基于所得处理结果通过生产调度或网络终端进行本地或远程监控待测油井的信号处理控制中心，以及配合设置在待测油井井口与信号发生接收器之间的管路传声机构；信号发生接收器，与信号处理控制中心有线和/或无线连接；主要用于油田油井液面的数字化自动连续测量，能够通过无线或网络发射到终端达到远程监控的目的，可以提高油井测试的覆盖率和准确率，减少修井作业及拆装仪器的麻烦；还可以克服因高、低工作电压带来的危险，同时增加仪器安装的隐蔽性提高了防盗效果，还能做到一机测多井，较大幅度的降低了成本；从而可以克服现有技术中测试覆盖率低、准确性差、使用和修井不方便、以及安全性差的缺陷，以实现测试覆盖率高、准确性好、使用和修井方便、安全性好和成本低的优点。本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中图I为本实用新型油井液面深度在线自动监测装置实施例一(一机对一井测试结构)的结构示意图；图2为本实用新型油井液面深度在线自动监测装置实施例二 (一机对多井测试结构)的结构示意图。结合附图1，本实用新型实施例中附图标记如下I-传声管道；2_信号发生接收器；2a_枪体；2b_吸气管；2c_高压增压泵；2e_高压出气管；2f-高压输出端压力传感器；2g-微音器；2h-高压气室；2i-高压电控阀；2k-压力传感器；3_信号处理控制中心；3a-多芯电缆；2j-压力表；4_井口。结合附图2，本实用新型实施例中附图标记如下I-传声管道组；la、lb、lc、Id......In -多支传声管道；2_信号分配控制器；2a_高压信号导向管组；2bl、2b2、2b3、2b4……2bn -各支路控制电控阀；3-信号发生接收器；3a-枪体；3b-进气管；3c-高压增压泵；3f-高压输出端压力传感器；3g-微音器；3h_高压气室；3i-高压电控阀；3j-压力表；3e-高压出气管；4_信号处理控制中心；4a-多芯电缆；5-井组。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。实施例一根据本实用新型实施例，如图I所示，提供了一种油井液面深度在线自动监测装置。本实施例油井液面深度在线自动监测装置，包括放置在油井井架内部或井架周边、且用于向待测油井的井口(如井口 4)发射预设信号并接收相应油井反射信号的信号发生接收器·(如信号发生接收器2)，用于控制信号发生接收器工作、基于信号发生接收器接收所得反射信号进行处理、并基于所得处理结果通过生产调度或网络终端进行本地或远程监控待测油井的信号处理控制中心(如信号处理控制中心3)，以及配合设置在待测油井井口与信号发生接收器之间的管路传声机构；信号发生接收器，与信号处理控制中心有线和/或无线连接。在图I中，待测油井为一口油井，管路传声机构，包括设置在待测油井与信号发生接收器之间的一支传声管道(如传声管道I);一支传声管道的一端与待测油井的井口连接，另一端与信号发生接收器的气体出口连接。该信号发生接收器，包括与井口连接的吸气管，与吸气管配合连接、且用于通过吸气管吸入井内气体并进行压缩的高压增压泵，与高压增压泵配合连接、用于接收压缩后高压气体的高压气室，设置在高压气室与管路传声机构之间的枪体，以及配合安装在枪体上、且用于接收待测油井液面反射声波信号并发送至信号处理控制中心的微音器；在高压增压泵上，配合安装有高压输出端压力传感器；与吸气管相配合，设有压力传感器；与高压气室相配合，设置有与高压气室相通的高压电控阀。具体地，在图I所示的一机(即一个油井液面深度在线自动监测装置)对一井(即一口油井)的测试结构中，信号发生接收器由高压增压泵通过与井口联接的吸气管吸入井内气体压缩后高压气体进入高压气室，等待电控阀动作产生声波(信号发生接收器放置于油井井架内，起到方便修井及防盗作用效果)。信号处理控制中心通过发出程序指令完成高压增压泵工作，同时准备并完成在气室压力一定时及时打开与气室相连的高压电控阀产生声波信号，声波信号经传声管道进入井口，经油管接箍和液面反射的声波被微音器接收并将接收到的信号送到信号处理控制中心处理、计算将结果经无线发射模块发射到网络终端或生产调度，实现远程监控。在图I中，信号发生接收器2由高压增压泵2c，枪体2a，吸气管2b，压力传感器2k及微音器2g高压电控阀2i和高压气室2h及高压出气管2e，高压端压力传感器2f构成。信号处理控制中心3通过多芯电缆3a与信号发生接收器2中的微音器2g、高压电控阀2i、与传声管道I相连通的压力传感器2k、与高压气室2h相连的压力传感器2f及高压增压泵2c相连接。在高压增压泵2c上，还设有压力表2j。图I所示实施例的工作原理为信号处理控制中心3按着程序发出指令，并接通高压增压泵2c工作，同时采集高压输出端压力传感器2f的压力，到达设定值后启动高压电控阀2i迅速释放高压气体，产生声波信号传入套管环空内，经反射的油管接箍及液面信号被微音器2g接收并采集到信号处理控制中心3内，经过对信号的处理、计算，将测试结果由发射模块发射到网络终端或调度室，达到远程监控的目的。实施例二根据本实用新型实施例，如图2所示，提供了一种油井液面深度在线自动监测装置。本实施例的油井液面深度在线自动监测装置，包括用于向待测油井的井口发射预设信号并接收相应油井反射信号的信号发生接收器(如信号发生接收器3)，用于控制信号发生接收器工作、基于信号发生接收器接收所得反射信号进行处理、并基于所得处理结果通过生产调度或网络终端进行本地或远程监控待测油井的信号处理控制中心(如4信号处理控制中心)，以及配合设置在待测油井井口与信号发生接收器之间的管路传声机构；信号发生接收器，与信号处理控制中心有线和/或无线连接；信号发生接收器与信号分配器，均放置 在油井井架内部或井架周边。在图2中，待测油井为多口油井(如井组5)，管路传声机构，包括与信号发生接收器的气体出口配合连接的信号分配器(如信号分配器2)、以及设置在待测油井与信号分配器的出口之间的传声管道组(如传声管道组I);传声管道组，包括数量与待测油井的数量相匹配、且并行设置在待测油井与信号分配器的相应出口之间的多支传声管道。例如，该传声管道组，由与被测井数量相同的多支传声管道la，lb, lc, Id……In (n为自然数)构成，传声管道组一端与被测井口相连、另一端则与信号分配器2出口相连。其中，上述信号分配器，包括入口与信号发生接收器的出口连接、且与多支传声管道相匹配的多个出口分别与相应传声管道连接的高压信号导向管组，以及位于高压信号导向管组的入口与相应传声管道之间、且配合安装在高压信号导向管组的相应出口管路上的
多个支路控制电控阀(如各支路控制电控阀2bl、2b2、2b3、2b4......2bn，n为自然数)。信号
发生接收器，包括与井口连接的吸气管，与吸气管配合连接、且用于通过吸气管吸入井内气体并进行压缩的高压增压泵，与高压增压泵配合连接、用于接收压缩后高压气体的高压气室，设置在高压气室与管路传声机构之间的枪体，以及配合安装在枪体上、且用于接收待测油井液面反射声波信号并发送至信号处理控制中心的微音器；在高压增压泵上，配合安装有高压输出端压力传感器；与吸气管相配合，设有压力传感器；与高压气室相配合，设置有与高压气室相通的高压电控阀。例如，信号分配器2由与传声管道分别连接的电控阀2bl、2b2、2b3、2b4……2bn和高压信号导向管组2a相连。信号发生接收器3由高压增压泵3C和枪体3a与之相通的微音器3g及高压电控阀3i和高压气室3h通过进气管3b和高压出气管3e连接构成。信号处理控制中心4通过多芯电缆4a与信号发生接收器3中的微音器3g，高压电控阀3i与信号分配器各支路控制电控阀2bl、2b2、2b3、2b4……2bn及压力传感器3K与高压气室2h连通的压力传感器3f及高压增压泵3C相连。在高压增压泵3c上，还设有压力表3j。具体地，在图2所示的一机(即一个油井液面深度在线自动监测装置)对多井(即多口油井)的集中测试结构中，信号分配器由与被测油井数量相同的电控阀及管道构成，其高压端与信号发生接收器相连，低压端则与传声管道相连。信号发生接收器，由高压增压泵通过与井口连接的吸气管吸入井内气体，压缩后高压气体进入高压气室，等待电控阀动作产生测井声波，声波由传声管道进入井口内经油管接箍和液面反射的声波信号被微音器接收并送入信号处理控制中心，信号处理控制中心经处理、计算后，由无线发射模块发射到网络终端或调度室(信号发生接收器与信号分配器均放置于油井井架内，起到方便修井及防盗作用效果)。信号处理控制中心，通过发出程序指令，完成高压增压泵工作，同时准备并完成在气室压力达到一定时打开与气室相连的高压 电控阀产生声波信号并记录接收经微音器采集到的油管接箍及液面信号，再将接收到的声波信号处理、计算后经无线发射模块发射到网络终端或生产调度，实现远程监控。图2所示实施例的工作原理为信号处理控制中心4按着事先编好的程序发出指令，先通电打开信号分配器2中的一路电控阀2bl，同时起动信号发生控制器3中的高压增压泵3c工作，并采集高压输出端压力传感器3f的压力，到达设定值后启动高压电控阀3i迅速释放高压气体产生声波信号，经传声管道传入被测油井套管的环空内，经反射的油管接箍及液面波信号被微音器3g接收并采集到信号处理控制中心4内，经过对信号的处理、计算将测试结果由发射模块发射到网络终端或调度室，达到远程监控的目的。第一口油井测试完毕后，按着信号处理控制中心程序指令开始进行第二口油井测试,其过程为将已测试的第一口油井支路控制电控阀2bl的阀门关闭，同时打开需要测试的第二口油井支路控制电控阀2b2的阀门，再启动高压增压泵3C开始工作，并采集高压出口输出端压力传感器3f的压力，当达到设定值时，接通高压电控阀3i，迅速释放高压气室3h内的气体，产生的声波信号，经传声管道进入被测井套管的环空空间，经反射的油管接箍及液面波信号被微音器3g接收并被采集到信号处理控制中心4内，经处理、计算将测试结果发射到网络终端或调度室。重复上述过程可以测出第三口油井、第四口油井……第n 口油井的液面深度，达到一机测多井，即降低成本又能实现远程集中监控的目的。本实用新型涉上述各实施例的油井液面深度在线自动监测装置，适合于各种有压无压的油井，利用该油井液面深度在线自动监测装置自身压缩的套管高压气体测试油井液面深度。该油井液面深度在线自动监测装置，包括传声管道，信号分配器，信号发生接收器及信号处理控制中心，可以通过传声管道将信号分配器及信号接收器安装在离井口位置较远的井架内，不但方便油井作业，降低高低电压带来的危险，同时对一次仪表防盗起到了一定的保护作用，由于加装了信号分配器，实现了一机测多井的集中监控目的，大大降低了自动测试投资成本，填补了自动化、数字化油田液面在线自动监测项目的空白，使该项目在油田广泛使用成为了可能。综上所述，本实用新型上述各实施例的油井液面深度在线自动监测装置，属于油田工程技术领域，主要用于油田自动化，可以实现油田数字化油井液面的自动连续测量，通过无线或网络发射到终端达到远程监控的目的；该油井液面深度在线自动监测装置，至少可以达到以下有益效果⑴修井作业时无须拆卸测试装置，克服因高、低压带来的危险因素，增加仪器安装的隐蔽性，提高了防盗效果；⑵大幅度降低成本，由一机测一井实现一机测多井实现集中监控，使该项技术的推广成为了可能；[0047]⑶提高测试油井的覆盖率、准确性。最后应说明的是以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实 施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种油井液面深度在线自动监测装置，其特征在于，包括放置在油井井架内、且用于向待测油井的井口发射预设信号并接收相应油井反射信号的信号发生接收器，用于控制所述信号发生接收器工作、基于信号发生接收器接收所得反射信号进行处理、并基于所得处理结果通过生产调度或网络终端进行本地或远程监控待测油井的信号处理控制中心，以及配合设置在待测油井井口与信号发生接收器之间的管路传声机构；所述信号发生接收器，与信号处理控制中心有线和/或无线连接。
2.根据权利要求I所述的油井液面深度在线自动监测装置，其特征在于，当待测油井为一口油井时，所述管路传声机构，包括设置在待测油井与所述信号发生接收器之间的一支传声管道；所述一支传声管道的一端与待测油井的井口连接，另一端与所述信号发生接收器的气体出口连接。
3.根据权利要求I所述的油井液面深度在线自动监测装置，其特征在于，当待测油井为多口油井时，所述管路传声机构，包括与所述信号发生接收器的气体出口配合连接的信号分配器、以及设置在待测油井与所述信号分配器的出口之间的传声管道组； 所述传声管道组，包括数量与待测油井的数量相匹配、且并行设置在待测油井与所述信号分配器的相应出口之间的多支传声管道。
4.根据权利要求3所述的油井液面深度在线自动监测装置，其特征在于，所述信号分配器，包括入口与所述信号发生接收器的出口连接、且与多支传声管道相匹配的多个出口分别与相应传声管道连接的高压信号导向管组，以及位于所述高压信号导向管组的入口与相应传声管道之间、且配合安装在高压信号导向管组的相应出口管路上的多个支路控制电控阀。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的油井液面深度在线自动监测装置，其特征在于，所述信号发生接收器，包括与井口连接的吸气管，与所述吸气管配合连接、且用于通过吸气管吸入井内气体并进行压缩的高压增压泵，与所述高压增压泵配合连接、用于接收压缩后高压气体的高压气室，设置在所述高压气室与管路传声机构之间的枪体，以及配合安装在所述枪体上、且用于接收待测油井液面反射声波信号并发送至信号处理控制中心的微音器。
6.根据权利要求5所述的油井液面深度在线自动监测装置，其特征在于，在所述高压增压泵上，配合安装有高压输出端压力传感器。
7.根据权利要求6所述的油井液面深度在线自动监测装置，其特征在于，与所述吸气管相配合，设有压力传感器。
8.根据权利要求7所述的油井液面深度在线自动监测装置，其特征在于，与所述高压气室相配合，设置有与高压气室相通的高压电控阀。
专利摘要本实用新型公开了一种油井液面深度在线自动监测装置，包括放置在油井井架内、且用于向待测油井的井口发射预设信号并接收相应油井反射信号的信号发生接收器，用于控制所述信号发生接收器工作、基于信号发生接收器接收所得反射信号进行处理、并基于所得处理结果通过生产调度或网络终端进行本地或远程监控待测油井的信号处理控制中心，以及配合设置在待测油井井口与信号发生接收器之间的管路传声机构；所述信号发生接收器，与信号处理控制中心有线和/或无线连接。本实用新型所述油井液面深度在线自动监测装置，可以克服现有技术中测试覆盖率低、准确性差、使用和修井不方便、以及安全性差等缺陷，以实现测试覆盖率高、准确性好、使用和修井方便、安全性好和成本低的优点。
文档编号E21B47/16GK202788806SQ20122039058
公开日2013年3月13日 申请日期2012年8月8日 优先权日2012年8月8日
发明者高博学 申请人:高博学