一种井下作业自动压井装置制造方法
【专利摘要】一种井下作业自动压井装置，属于油田井下作业【技术领域】。包括液面动态监测装置、中央处理装置、储液灌注装置和电源适配器；液面动态监测装置主要由三通式外壳、安全闸阀、气缸体、磁力活塞、喉咙、微音器组成；液面动态监测装置主要由气缸体、磁力活塞、喉咙和微音器构成；中央处理装置主要包括，信号接收装置、运算装置、数据存储装置、触控显示装置、报警装置、数据远传装置和控制输出装置，集成在一个壳体内。本实用新型在油井作业过程中准确地动态监控井下动液面变化量及趋势，当液面降低超过设限，自动启动灌液装置向井内补充压井液，平衡井下压力。
【专利说明】一种井下作业自动压井装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种井下作业自动压井装置，属于油田井下作业【技术领域】。
【背景技术】
[0002]目前国内外油井在常规井下作业过程中处于敞口常压状态，必须在作业之前向井内注入压井液以液柱压力平衡地层压力，防止作业过程中发生井喷事故，某些地层情况复杂的油区，上述压井工序实施不到位时，会有井喷风险，也会使有毒有害气体溢出井口，威胁井场内修井作业人员的安全。现场作业时一般都进行循环压井将压井液注满井筒，确认井口无外溢后方可拆卸井口开始作业，作业过程起出管柱过程会导致动液面下降，根据设计要求要及时向井内补灌修井液，灌入修井液量与起出管柱排替量相符，来保持井筒液柱压力。遇到有压井液漏失或井涌时，修井液补灌往往不能及时准确的进行，现实中亟需一种能动态保持压井液柱压力平衡储层压力的新技术装置，来彻底解决作业过程中自动平衡灌液压井的难题。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种井下作业自动压井装置。
[0004]一种井下作业自动压井装置，包括液面动态监测装置、中央处理装置、储液灌注装置和电源适配器；液面动态监测装置主要由三通式外壳、安全闸阀、气缸体、磁力活塞、喉P龙、微音器组成；
[0005]在同一个壳腔内辅助阵列安装了一氧化碳传感器、硫化氢传感器、可燃气体传感器；三通式外壳前端设置了井口连接器，三通式外壳后端设置了灌液管线连接器，三通式外壳后端呈45度角的上方连接一个安全闸阀，安全闸阀的上端仪器舱内安装有次声波发生装置和传感器，在三通的灌液管线连接器一侧设置了单流阀，单流阀与安全闸阀垂直安装;
[0006]液面动态监测装置主要由气缸体、磁力活塞、喉咙和微音器构成；磁力活塞在气缸体中作往复运动，磁力活塞通过喉咙时产生次声波，次声波反射到微音器；
[0007]中央处理装置主要包括，信号接收装置、运算装置、数据存储装置、触控显示装置、报警装置、数据远传装置和控制输出装置，中央处理装置集成在一个壳体内；
[0008]运算装置连接信号接收装置、数据存储装置、触控显示装置、报警装置、数据远传装置和控制输出装置，信号接收装置连接流量计、液面动态监测装置；控制输出装置连接灌注泵和自动闸阀；
[0009]储液灌注装置主要由撬装车载储液罐、灌注泵、流量计和自动闸阀及单流阀构成；撬装车载储液罐连接流量计，流量计连接灌注泵、灌注泵和信号接收装置；灌注泵连接控制输出装置和自动闸阀；自动闸阀连接灌液管线连接器。
[0010]本实用新型的优点是该装置在油井作业过程中准确地动态监控井下动液面变化量及趋势，当液面降低超过设限，自动启动灌液装置向井内补充压井液，平衡井下压力。并将监测的动液面、补充液量、CH4、H2S、C02溢气等主要参数，进行处理、显示、存储、远传、预报，超限声光报警。有效维持井下压力衡，有效保证井下作业施工安全，变被动井控为主动井控。
[0011]主要技术参数
[0012]1、液位监测距离:3000m;测试精度:< ±0.5%;运行方式:< 2次/ min,并可调
节设置；
[0013]2、供电模式:24V电源适配器；
[0014]3、井下数据采集单元防护级别:IP66 ；
[0015]4、防爆标识:Exm II T3 ；
[0016]5、有毒有害气体报警极限:可根据相关QHSE标准设定。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本实用新型以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定，如图其中:
[0018]图1为本实用新型具体实施例中的装置结构示意图；
[0019]图2为本实用新型具体实施例中的液面监测装置结构示意图；
[0020]图3为本实用新型具体实施例中的中央处理装置结构示意图；
[0021]图4为本实用新型具体实施例中的储液罐注装置结构示意图。
[0022]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
【具体实施方式】
[0023]显然，本领域技术人员基于本实用新型的宗旨所做的许多修改和变化属于本实用新型的保护范围。
[0024]实施例1:如图1、图2、图3、图4所示，一种井下作业自动压井装置，液面动态监测装置1、中央处理装置2、储液灌注装置3和电源适配器4 ;所述的液面动态监测装置I主要由三通式外壳5、安全闸阀9、气缸体15、磁力活塞16、喉卩龙14、微音器11等组成；
[0025]在同一个壳腔内辅助阵列安装了一氧化碳传感器10、硫化氢传感器12、可燃气体传感器13 ;所述的三通式外壳5前端设置了井口连接器6，三通式外壳5后端设置了灌液管线连接器7，三通式外壳5后端呈45度角的上方连接一个安全闸阀9，安全闸阀9的上端仪器舱内安装有次声波发生装置和各种传感器，在三通的灌液管线连接器7 —侧设置了单流阀8，与安全闸阀9垂直安装，防止液体倒流、阻断声波向其它方向传播；
[0026]所述的液面动态监测装置I主要由气缸体15、磁力活塞16、喉卩龙14和微音器11构成；
[0027]活塞16两端等同压力于井口联通的密闭的三通壳体5内；磁力活塞16是依靠通过其线圈的正反电流所产生的正反电磁力作用，在气缸体15中作往复运动的，磁力活塞16在气缸体15内运动所产生的气流，通过喉咙14时产生次声波，该波沿井筒下传，遇到各油管接箍反射到微音器11，传送至中央处理装置2，标定该环境下的音速；以该音速为基准根据接收到的动液面反射波往返传输时间，来确定油井动液面的相对位置，完成油井动液面监测；电源适配器4将220V交流电转换成24V直流电连接整个设备使用；
[0028]所述的中央处理装置2主要包括，信号接收装置17、运算装置18、数据存储装置
20、触控显示装置19、报警装置21、数据远传装置22和控制输出装置23，集成在一个类似于电脑显不器的壳体内；
[0029]运算装置18连接信号接收装置17、数据存储装置20、触控显示装置19、报警装置
21、数据远传装置22和控制输出装置23，
[0030]信号接收装置17连接流量计25、液面动态监测装置I ;控制输出装置23连接灌注泵26和自动闸阀27 ；
[0031]中央处理装置2能按设置要求，定时指令液面动态监测装置I对正在作业的油井实施动态液面和有毒气体监测，并将测得数据传输给中央处理装置2，信号接收装置17，能将来自各传感器的原始信号数据梳理后，传送到运算装置18进行运算分析与设定值比较，将生成数据递交并指令存储装置20、显示装置19、远传装置22，视实际情况指令储液罐注装置3做出相应的计量注液或停止，将所灌入压井液的计量数据反馈给中央处理装置2 ；
[0032]所述的储液灌注装置3主要由撬装车载储液罐24、灌注泵26、流量计25和自动闸阀27及单流阀28构成；撬装车载储液罐24连接流量计25，流量计25连接灌注泵26、灌注泵26和信号接收装置17 ;灌注泵26连接控制输出装置23和自动闸阀27 ；自动闸阀27连接灌液管线连接器7 ；
[0033]所述的灌注泵26是应急泵，只在特殊的带压灌注压井时启用，常规作业只需打开自动闸阀27，压井液就会受重力作用自流入井桶，自动闸阀27与流量计25之间有单流阀28，防止带压灌注压井时压井液倒流；灌注泵26和自动闸阀27受控于中央处理装置2，流量计25将每次的罐液量反馈给中央处理装置2，用于核对校准液面检数测据的准确度。
[0034]如上所述，对本实用新型的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本实用新型的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种井下作业自动压井装置，其特征在于包括液面动态监测装置、中央处理装置、储液灌注装置和电源适配器；液面动态监测装置主要由三通式外壳、安全闸阀、气缸体、磁力活塞、喉晚、微音器组成； 在同一个壳腔内辅助阵列安装了一氧化碳传感器、硫化氢传感器、可燃气体传感器；三通式外壳前端设置了井口连接器，三通式外壳后端设置了灌液管线连接器，三通式外壳后端呈45度角的上方连接一个安全闸阀，安全闸阀的上端仪器舱内安装有次声波发生装置和传感器，在三通的灌液管线连接器一侧设置了单流阀，单流阀与安全闸阀垂直安装； 液面动态监测装置主要由气缸体、磁力活塞、喉咙和微音器构成；磁力活塞在气缸体中作往复运动，磁力活塞通过喉晚时产生次声波，次声波反射到微音器； 中央处理装置主要包括，信号接收装置、运算装置、数据存储装置、触控显示装置、报警装置、数据远传装置和控制输出装置，中央处理装置集成在一个壳体内； 运算装置连接信号接收装置、数据存储装置、触控显示装置、报警装置、数据远传装置和控制输出装置，信号接收装置连接流量计、液面动态监测装置；控制输出装置连接灌注泵和自动闸阀； 储液灌注装置主要由撬装车载储液罐、灌注泵、流量计和自动闸阀及单流阀构成；撬装车载储液罐连接流量计，流量计连接灌注泵、灌注泵和信号接收装置；灌注泵连接控制输出装置和自动闸阀；自动闸阀连接灌液管线连接器。
【文档编号】E21B33/03GK203394412SQ201320319347
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年6月5日 优先权日:2013年6月5日
【发明者】梁爱国, 张新国, 李拥军, 李纲要, 史建英, 刘中军 申请人:中国石油天然气股份有限公司