一种煤层气气井自动液面测试仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于石油测井【技术领域】，具体涉及了一种煤层气气井自动液面测试仪。该测试仪包括与被测井连接的井口连接器、用于给被测井提供压缩空气的供气气源、铠装气管；井口连接器包括外筒、设置在外筒内的压缩空气通道以及释放套气通道、设置在井口连接器与被测井连接位置的微音器以及压力变送器；压缩空气通道一端通过铠装气管与供气气源相连通，另一端与被测井连通；释放套气通道一端与外界大气连通，另一端与被测井连通。本实用新型的测试仪将释放套气和压缩空气两种工作模式相结合，测试精度高、易于操作。
【专利说明】 一种煤层气气井自动液面测试仪
【技术领域】
[0001]本实用新型属于石油测井【技术领域】，涉及一种测试仪，尤其涉及了一种煤层气气井自动液面测试仪。
【背景技术】
[0002]煤层气气井在排采的过程中，要经常的对环套空间动液面深度进行测试，随时了解液面变化情况，也要对井口套压进行实时测试。
[0003]煤层气井在排采过程中套压变化范围一般为-0.05MPa?5MPa，排采过程中套压的正常变化为递增趋势，一般将仪器分为有压型和无压型，有压型的仪器就是通过释放套管气发声来完成测量的，无压型的仪器是通过释放压缩空气发声来完成测量的。
[0004]煤层气井在排采过程中经历无压和有压两个阶段，排采过程中需要更换不同类型的仪器给用户带来不必要的工作量。在煤层气井在排采过程中遇到作业情况，井套压会再次回到无压状况。用户可能会多次更换仪器来满足套气变化的要求。这样很不方便，需要一种把两者兼容的仪器便能解决这一矛盾。
实用新型内容
[0005]为解决【背景技术】中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种将释放套气和压缩空气两种工作模式相结合且测试精度高、易于操作的煤层气气井自动液面测试装置。
[0006]本实用新型的具体技术方案是:
[0007]一种煤层气气井自动液面测试仪，其特征在于:包括与被测井连接的井口连接器、用于给被测井提供压缩空气的供气气源、铠装气管；
[0008]所述井口连接器包括外筒、设置在外筒内的压缩空气通道以及释放套气通道、设置在井口连接器与被测井连接位置的微音器以及压力变送器；
[0009]所述压缩空气通道一端与供气气源通过铠装气管相连通，另一端与被测井连通；所述释放套气通道一端与外界大气连通，另一端与被测井连通。
[0010]上述供气气源包括箱体、设置在箱体内的依次连接的电机、气泵、出气管；所述出气管的出气口与压缩空气通道连通。
[0011]上述供气气源还包括设置在箱体内的DTU。
[0012]上述压缩空气通道包括按照压缩空气流向依次设置的气仓、控制压缩空气的电磁阀、压缩空气出气管；所述气仓与铠装气管连通；所述压缩空气出气管与被测井连通。
[0013]上述释放套气通道包括按照释放套气流向方向依次设置的释放套气的进气管、控制释放套气的电磁阀和释放套气的出气管；所述释放套气的进气管与被测井连通；所述释放套气的出气管与外界大气连通。
[0014]上述压缩空气通道还包括单向阀；所述单向阀安装在压缩空气出气管与被测井之间。
[0015]上述释放套气通道还包括消音器；所述消音器安装在释放套气的出气管和外界大气之间。
[0016]本实用新型的优点在于:
[0017]本实用新型提供了一种把释放套气和压缩空气相结合的自动液面测试仪，该测试仪主要包括两大部分，井口连接器部分和控制箱部分。本实用新型通过控制电路判断仪器的工作模式，即释放套气模式和压缩空气模式，这两种模式通过各自通道电磁阀的通断，把套管气通过放套气回路(或把压缩空气通过压缩空气回路)瞬间释放，产生次声波，声波沿环套空间向井下传播，反射回来的声波由微音器接收转换成电信号，存储在系统内或通过上位机软件回放液面。本实用新型具有操作安全、使用方便、易维护等优点。本实用新型能实现液面自动计算和实现数据远传，无需测试人员到井场；可存储测试数据，测试数据可以拷贝；可采集井口套压；通信接口有RS485、GPRS。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型所提供的煤层气气井自动液面测试仪的结构示意图；
[0019]图2是本实用新型所采用的煤层气气井自动液面测试仪井口连接器部分的结构示意图；
[0020]图3是本实用新型所采用的煤层气气井自动液面测试仪供气气源部分示意图；
[0021]附图标记如下:
[0022]1-井口连接器、11-外筒12-压缩空气通道、121-气仓、122-控制压缩空气的电磁阀、123-压缩空气出气管、124-单向阀、13-释放套气通道、131-释放套气的进气管、132-控制释放套气的电磁阀、133-释放套气的出气管、134-消音器、125-压力传感器、14-微音器、15-压力变送器、16-井口连接器控制电路、2-供气气源、21-箱体、22-电机、23-气泵、24-出气管、25-DTU、26-微型消声器、27-供气气源控制电路、28-电源、3-铠装气管、4-连接线缆。
【具体实施方式】
[0023]本实用新型提供了一种把释放套气和压缩空气相结合的自动液面测试仪。
[0024]该煤层气气井自动液面测试仪，包括与被测井连接的井口连接器1、用于给被测井提供压缩空气的供气气源2、铠装气管3 ；
[0025]其中，井口连接器I包括外筒11、设置在外筒11内的压缩空气通道12以及释放套气通道13、设置在井口连接器I与被测井连接位置的微音器14以及压力变送器15 ；
[0026]压缩空气通道12 —端与供气气源2通过铠装气管3相连通，另一端与被测井连通；所述释放套气通道13 —端与外界大气连通，另一端与被测井连通。
[0027]供气气源2包括箱体21、设置在箱体21内的依次连接的电机22、气泵23、出气管24 ;出气管24的出气口与压缩空气通道12连通。
[0028]为了实现远程控制供气气源工作，该测试仪还包括用于实现远程测试的DTU25。
[0029]进一步讲，该装置中的压缩空气通道实际上包括按照压缩空气流向依次设置的气仓121、控制压缩空气的电磁阀122、压缩空气出气管123 ;气仓121与铠装气管3的连通；压缩空气出气管123与被测井连通。
[0030]进一步讲，该装置中的释放套气通道13实际上包括按照释放套气流向方向依次设置的释放套气的进气管131、控制释放套气的电磁阀132和释放套气的出气管133 ;释放套气的进气管131与被测井连通；释放套气的出气管133与外界大气连通。
[0031]为了确保工作的安全性，避免被测井内的压力进入压缩空气通道12，压缩空气通道12还包括单向阀124;单向阀124安装在压缩空气出气管123与被测井之间。
[0032]在工作过程中，释放套气时会发出很大的噪音，因此该装置的释放套气通道13还包括消音器134 ;消音器134安装在释放套气的出气管133和外界大气之间。
[0033]以下结合附图对本实用新型提出的装置的结构优化方案进行描述:
[0034]如图1所述，井口连接器I通过铠装气管2和连接线缆4连接到供气气源2上。
[0035]如图2所述，本实用新型所采用的井口连接器I包括外筒11、压缩空气通道12、释放套气通道13以及井口连接器控制电路16 ;其中，压缩空气通道12包括气仓121，控制压缩空气的电磁阀122，压缩空气出气管123，单向阀124依次相连贯通，形成井口压缩空气的通道。
[0036]释放套气通道13包括释放套气的出气管131、控制释放套气的电磁阀132，释放套气的出气管133，消声器134依次相连贯通，形成井口释放套气的通道。
[0037]压缩空气的通道12和释放套气的通道13并排安装于外筒11中，气仓121上安装有压力传感器125，井口连接器I与被测井连接位置上有安装有采集声音信号的微音器14和测量套压的压力变送器15 ；
[0038]井口连接器控制电路16有检测被测井压力、检测气仓压力、采集液面波形、检测甲烷浓度、液面深度自动计算等功能。
[0039]如图3所述，本实用新型所采用的供气气源2包括箱体21、设置在箱体21内的电机22，气泵23，微型消声器26，出气管24，单向阀124，供气气源控制电路27，电源28，DTU25。
[0040]其中，电机22，气泵23，微型消声器26，出气管24，单向阀124依次连接组成了提供压缩空气的气源；
[0041 ] 电源28是用来给电机22和气泵23供电，DTU48用于实现远程控制供气气源工作。
[0042]供气气源控制电路27用于检测供气气源2处的甲烷浓度以及电机22温度的检测。
[0043]本实用新型在使用过程中，为了实现自动控制，需要上位机分别和井口连接器控制电路(实际该控制电路为单片机)以及供气气源控制电路(实际该控制电路为单片机)相连通实现对被测井井内的液面的测试；
[0044]本实用新型在具体工作过程如下:
[0045]I)测试开始:
[0046]上位机分别发送测试命令至井口连接器控制电路和供气气源控制电路，井口连接器控制电路和供气气源控制电路接收到命令后回复实现握手；
[0047]2)检测参数:
[0048]井口连接器控制电路对井口连接器处的甲烷浓度进行检测；供气气源控制电路对供气气源部分的甲烷浓度和电机进行检测；若检测到两处的甲烷浓度小于lOOOOppm，电机温度在80°C左右时，则认为参数达标进行下一步骤；
[0049]3)工作模式的判断:
[0050]压力变送器对被测井内的压力进行检测，若被测井内压力小于0.3Mpa，则开启压缩空气工作模式；若被测井内压力大于0.3Mpa，则开启释放套气工作模式；
[0051]压缩空气工作模式具体过程是:电机开始压缩空气，由气仓上的压力传感器检测气仓压力的大小，当达到设定的阈值时，系统发出电机停止命令，电机停止；控制压缩空气的电磁阀开启，释放气仓中的压缩空气，压缩空气撞击井内液面发出声音；
[0052]释放套气工作模式具体过程是:控制释放套气的电磁阀开启，释放套气，发出声曰；
[0053]4)液面深度的判定:
[0054]微音器接收到压缩空气工作模式或者释放套气工作模式时产生的声音信号，并将该信号发送至单片机；单片机通过声速法计算出当前被测井的液面深度。
[0055]5)测试完成。
[0056]特别的，由于该测试仪中还安装有DTU设备，因此，也可在远程控制该测试仪对被测井液面高度进行测试。
[0057]煤层气气井自动液面测试仪由控制箱、井口连接器，铠装气管，连接线缆组成。组成该测试仪的各个器件的选取都是通过长时间的实验而选定的，尤其是在耐低温、耐高压、耐腐蚀方面做了严格的测试。
【权利要求】
1.一种煤层气气井自动液面测试仪，其特征在于:包括与被测井连接的井口连接器、用于给被测井提供压缩空气的供气气源、铠装气管； 所述井口连接器包括外筒、设置在外筒内的压缩空气通道以及释放套气通道、设置在井口连接器与被测井连接位置的微音器以及压力变送器； 所述压缩空气通道一端通过铠装气管与供气气源相连通，另一端与被测井连通；所述释放套气通道一端与外界大气连通，另一端与被测井连通。
2.根据权利要求1所述的煤层气气井自动液面测试仪，其特征在于:所述供气气源包括箱体、设置在箱体内的依次连接的电机、气泵、出气管；所述出气管的出气口与压缩空气通道连通。
3.根据权利要求1或2所述的煤层气气井自动液面测试仪，其特征在于:所述测试仪还包括可实现远程控制的DTU。
4.根据权利要求3所述的煤层气气井自动液面测试仪，其特征在于:所述压缩空气通道包括按照压缩空气流向依次设置的气仓、控制压缩空气的电磁阀、压缩空气出气管；所述气仓与铠装气管连通；所述压缩空气出气管与被测井连通。
5.根据权利要求4所述的煤层气气井自动液面测试仪，其特征在于:所述释放套气通道包括按照释放套气流向方向依次设置的释放套气的进气管、控制释放套气的电磁阀和释放套气的出气管；所述释放套气的进气管与被测井连通；所述释放套气的出气管与外界大气连通。
6.根据权利要求5所述的煤层气气井自动液面测试仪，其特征在于:所述压缩空气通道还包括单向阀；所述单向阀安装在压缩空气出气管与被测井之间。
7.根据权利要求6所述的煤层气气井自动液面测试仪，其特征在于:所述释放套气通道还包括消音器；所述消音器安装在释放套气的出气管和外界大气之间。
【文档编号】E21B47/047GK204041061SQ201420336730
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年6月23日 优先权日:2014年6月23日
【发明者】刘伟, 李航帅, 齐国超, 黄玉梅, 王强, 母召智 申请人:西安思坦仪器股份有限公司