1.本实用新型涉及油井液面监测领域，特别是涉及一种油井动液面自动监测系统。
背景技术：2.油井动液面深度是一项重要的油井工作参数，动液面能够反映油井的供液能力，其中动液面的变化可用来分析注水效果，并且可以通过动液面计算井底流动压力，分析地层压力状况。动液面的变化结合油井的生产数据，也能反映油井的砂堵、结蜡等油井是否正常的情况。因此经常监测油井的动液面，并适当调整油井的生产参数、同层位注水井的注水情况以及油井的适时冲砂、洗井、清蜡等各项常规措施，将能高效发挥油井的生产能力。
3.随着数字化油田建设的日益普及，迫切需要一种能够适合各种井况的液面自动测试设备，减少人工干预，真正做到自动运行。目前在国内油井上虽然也应用了一些这类产品，但都存在许多局限性，主要包括以下方面：
4.1.存在油井液面测试时传统的击发声弹产生声脉冲的操作方式，容易产生火花、引起爆炸、伤人等缺点；
5.2.安装较复杂，拆卸不方便；
6.3.不能做到低温时自动加热；
7.4.测试精度达不到要求；
8.5.不具备自动稳定油井套压功能。
技术实现要素：9.本技术要解决的技术问题是现有技术中油井动液面自动测试设备采用声脉冲的方式存在安全隐患、结构复杂、信号不稳、测试精度差、不具备自动稳定油井套压功能。
10.为解决上述技术问题，本技术提供了一种用于油井动液面的自动监测系统，包括：油井动液面监测装置，包括防爆箱体，一侧外部设有转接腔体，油井套管接头可拆卸连接转接腔体并且与油井套管环空连通；声源发生单元，设置在防爆箱体内部，声源发生单元包括内置气室、压力传感器和电磁阀，内置气室的第一开口通过放气控制阀与单向三通的第一端口相连，单项三通的第二端口与防爆箱体外部的高压气体装置相连，单项三通的第三端口与防爆箱体外部大气相连；内置气室的第二开口通过电磁阀与油井套管环空相连；控制单元，数据处理器、微音器和电源，数据处理器电连接电源、压力传感器、放气控制阀、电磁阀和微音器；远程控制端，通过网络与控制单元进行信号传输并对接收到的信号进行计算处理；远程应用终端，通过远程控制端对油井动液面自动监测装置进行远程控制。
11.根据本技术的实施例，防爆箱体顶部可设有太阳能板，利用太阳能发电。
12.根据本技术的实施例，数据处理器内置sd卡。
13.根据本技术的实施例，数据处理器设有rs232、rs485、can、zigbee、ethernet、wifi的数据接口。
14.根据本技术的实施例，高压气体装置为高压氮气罐。“高速传输”“自如切换”的优点。
35.rtu是remote terminal unit的简称，既远方数据终端，用于监视、控制与数据采集的应用。具有遥测、遥信、遥调、遥控功能。
36.zigbee技术是一种应用于短距离和低速率下的无线通信技术。
37.图1是本技术油井动液面的自动监测系统的一个实施例的原理框图，图2是本技术的另一个实施例的原理框图。
38.本技术的油井动液面自动监测系统包括油井动液面监测装置、远程控制端和远程应用终端。
39.油井动液面监测装置，包括防爆箱体、声源发生单元和控制单元。防爆箱体一侧外部设有转接腔体，油井套管接头可拆卸连接转接腔体并且与油井套管环空连通。声源发生单元设置在防爆箱体内部，包括内置气室、压力传感器和电磁阀，内置气室的第一开口通过放气控制阀阀与单向三通的第一端口相连，单项三通的第二端口与防爆箱体外部的高压气体装置相连，单项三通的第三端口与防爆箱体外部大气相连；内置气室的第二开口通过电磁阀与油井套管环空相连。控制单元，包括数据处理器、微音器和电源，数据处理器电连接电源、压力传感器、放气控制阀、电磁阀和微音器。
40.数据处理器包括单片机、滤波电路、a/d转换部、增益放大部、数据存储器、无线通讯部、增益控制部、压力放大电路、压力放大a/d转换部和无线通讯部，微音器的信号输出端依次通过滤波电路、增益放大部、a/d转换部与单片机的信号输入端连接，单片机的信号输出端通过增益控制部与增益放大部连接，压力传感器依次通过压力放大电路、压力放大a/d转换部与单片机的信号输入端相连，单片机的信号输出端通过无线传输部与数据处理器的数据接口相连。其中无线传输部电连接设置在数据处理器外部的天线。
41.如图1、图2所示，远程控制端可包括远程控制计算机、数据库、服务器、显示屏等，通过网络可以远程接收油井动液面监测装置传输的信号，在实际的油井工作现场，网络可以选择gprs、cdma外网模式或者wifi、zgbee等rtu内网模式。远程控制端接收到经油井动液面监测装置的数据处理器分析处理后的声波信号和套压信号后，由远程控制终端的数据库采用独有的采用独有的声速计算模型和动液面计算模型进行实时精确和稳定计算，从而得出结果和测试曲线，结果和测试曲线可存储到数据处理器的数据存储器内。
42.远程应用终端，可以为手机、平板电脑和/或台式计算机，远程应用终端可以通过远程控制终端对油井监测装置进行远程控制，也可以在现场通过主机控制仪器来直接对油井监测装置进行设置任务、数据计算、查看等工作，远程控制端可通过网络将计算出的结果和测试曲线通过网络发送给远程应用终端，这样，相关工作人员可以通过手机、电脑的等应用终端随时了解掌控现场装置的工作情况。
43.如图1所示，油井动液面监测装置的声源发生单元发出声波沿所述油井套管环空传播，声波经障碍物产生反射回波，反射回波由微音器接收并转换为电信号，电信号经数据处理器分析处理后传输给远程控制端进行计算，远程应用终端可通过网络接收到远程控制端得到的结果和数据曲线。
44.如图2所示，本技术的油井动液面自动监测系统通过网络的无线传输方式和远程应用终端，实现了现场油井动液面监测装置和远程应用终端之间的互联互通，工作人员可以使用手机、电脑等远程应用终端在任意地点通过以太网随时上网查询、设置现场测试数
据和查看结果，也可以在现场利用无线或有线的传输方式，通过主机控制室控制油井动液面监测装置，设置任务，还可通过云端或u盘下载测试结果，非常方便，不再需要工作人员时刻守护在现场，大大提高工作效率，降低了人工成本。
45.进一步地，数据处理器支持rs232、rs485、can(controller area network)、zigbee、ethernet(以太网)、wifi等接口数据交换，进而无线通讯部可采用gprs、蓝牙、zigbee、wifi、3g或4g等多种形式，根据实际情况还可采用rs485/323等标准扩展接口。
46.进一步地，高压气体装置可为高压氮气罐。
47.进一步地，防爆箱体的外部可设有把手，方便工作人员提取。
48.进一步地，油井动液面监测装置的电源来源可以是太阳能充电，也可以是对锂电池的交流电源充电，所以防爆箱体的顶部还可以设有太阳能板。
49.进一步地，油井动液面监测装置内部还可设置有加热模块，确保-30℃环境下装置可靠工作。
50.进一步地，数据处理器的数据存储器还增加了内置的sd卡，扩展数据库存储容量。
51.进一步地，油井动液面自动监测装置通过油井套管接头与油井套管环空连接，油井套管接头与油井动液面自动监测装置的转接腔体可采用螺纹连接的方式连接，本技术对此不做限定，可采用本领域常规的连接方式。
52.工作过程：
53.远程控制端发出测试信号后，首先由压力传感器判断油井套管环空的压力，当油井套管环空的压力较低时，首先打开放气控制阀，通过单向三通连通的高压气体罐为内置气室进行加压，当压力达到设定值后，电磁阀快速打开并关闭，将内置气室的高压气体快速释放到油井套管内，在井口处油井套管环空的气体瞬间发生压缩，产生压缩冲击波，从而形成振动声源-声波，声波顺着油井套管环空向油井液面方向传播，当遇到障碍物时，声波将部分反射回自动监测装置被微音器吸收，微音器接收回波并转化为电信号，经过控制器的信号调理、放大、ad转换等，再由数据处理器分析处理后采用无线通讯方式传输给远程控制中心，远程控制中心最终计算得到能够反映油管接箍、回音标、液面的液面曲线数据。
54.当油井套管环空的压力较高时，首先打开放气控制阀，通过单向三通连通防爆箱体外的大气，电磁阀快熟打开并关闭，内置气室与油井套管环空快速连通来产生振动声源-声波，声波顺着油井套管环空向油井液面方向传播，当遇到障碍物时，声波将部分反射回自动监测装置被微音器吸收，微音器接收回波并转化为电信号，经过控制器的信号调理、放大、ad转换等，再由数据处理器分析处理后采用无线传输方式传输给远程控制中心，远程控制中心最终计算得到能够反映油管接箍、回音标、液面的液面曲线数据。
55.综上所述，本技术的油井动液面的自动监控装置具有以下有益效果：
56.1.本技术利用油井套管环空伴生气或压缩气体，根据井内压力高低，通过可控声爆来进行检测，同时通过压力传感器测试井内套压，自动对井内套压进行监测和调控；
57.2.本技术利用油井内套管气来产生测试所需的声波，安全环保；
58.3.本技术的油井动液面监测装置的主要测试单元都集成安装在防爆箱体内部，进行隔爆处理且结构紧凑，设置与防爆箱体外侧转接腔体可拆卸连接的油井套管接头，方便现场安装拆卸；
59.4.本技术可采用太阳能充电，环保节能；
60.5.本技术的远程控制端采用独有的声速计算模型和动液面计算模型进行实时精确和稳定计算，优化了数据模型，实现油气井动液面和套压实时动态监测；
61.6.本技术采用的数据处理器支持rs232、rs485、can、zigbee、ethernet、wifi等接口数据交换，优化了gprs、2.4grf无线数据传输,增加了rf入油田网功能，适用性强；
62.7.本技术还设置了加热模块，确保系统在-30℃环境下可靠工作；
63.8.本技术的自动监测系统还增加了内置sd卡，扩展了数据存储容量。
64.以上所述仅是本技术的示范性实施方式，而非用于限制本技术的保护范围，本技术的保护范围由所附的权利要求确定。