套管溢流监测装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种可以杜绝井喷事故发生的套管溢流监测装置，包括：套管，设置在套管内的若干油管，所述若干油管之间通过接箍连接，在所述套管内设置有环空和液面，在所述套管上端靠近进口的位置设置有与所述环空相连通的气枪，所述气枪通过气管与气源，所述的气枪通过两根信号线与控制装置相连接，所述的控制中心内设置有中央控制和显示模块、声波发射和采集模块以及信号传递和数据传输模块。
【专利说明】
套管溢流监测装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种石油机械，尤其涉及一种套管溢流监测装置。
【背景技术】
[0002]井下作业是实施石油天然气勘探开发的重要手段，由于安全环保工作的重要性，对井下作业井控要求越来越高。既要安全、优质、高效地实施井下作业，又要有利于保护油气资源，提高采收率，延长油、气井的寿命，防止井喷及井喷失控事故的发生。根据控制方式和控制油气压力难易程度不同，井控工作分为一级井控、二级井控、三级井控。为了保证绝对安全应做到“立足一级井控，做好二级井控，杜绝三级井控”。因此做好一级井控显得尤为重要。目前，一级井控是采用合适的压井液密度所形成的液柱压力来平衡地层压力，防止溢流形成的井控技术。主要做法是在起下井内管柱前先压井，在起下管柱过程中往井内灌注井液以保持因起出管柱而减少的液柱高度。油田开发到一定时期，地层压力逐渐减小，直到低于静水柱压力，许多油田地层出现亏空，漏失严重，井内液面距离井口深度大于1000米。在井下作业施工过程中为了防止溢流发生，无论井内液面处于什么深度都采取灌液方式保持液柱高度，这种盲目的做法不仅浪费了大量人力物力，也造成地层污染，不利于油层保护。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是:提供一种可以杜绝井喷事故发生的套管溢流监测
目.ο
[0004]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:套管溢流监测装置，包括:套管，设置在套管内的若干油管，所述若干油管之间通过接箍连接，在所述套管内设置有环空和液面，在所述套管上端靠近进口的位置设置有与所述环空相连通的气枪，所述气枪通过气管与气源，所述的气枪通过两根信号线与控制装置相连接，所述的控制中心内设置有中央控制和显示模块、声波发射和采集模块以及信号传递和数据传输模块。
[0005]本发明的优点是:上述套管溢流监测装置，用于石油天然气井大修、小修作业施工中对套管液面的实时监测，是做好一级井控的一项主动技术装备，可以杜绝井喷事故发生，对于含气量小的低压井而言，能够随时掌握井内液面数据及变化趋势，也就不用向井内灌注压井液，这既大大减少了因灌液而增加的设备运输成本和压井液的运输成本，又保护了油层不被污染。对于高压井而言，能够随时掌握井内液面数据及变化趋势，可以在溢流发生前关井而不必等溢流发生后再采取关井的措施，大大增加了井控安全性。
【附图说明】
[0006]图1为本发明套管溢流监测装置的结构示意图。
[0007]图中:1、套管，2、油管，3、接箍，4、环空，5、液面，6、气枪，7、气管，8、气源，9、信号线，10、控制装置。
【具体实施方式】
[0008]下面结合附图和具体实施例详细描述一下本发明的具体内容。
[0009]如图1所示，套管溢流监测装置，包括:套管I，设置在套管I内的若干油管2，所述若干油管2之间通过接箍3连接，在所述套管I内设置有环空4和液面5，在所述套管I上端靠近进口的位置设置有与所述环空4相连通的气枪6，所述气枪6通过气管7与气源8，所述的气枪6通过两根信号线9与控制装置10相连接，所述的控制中心10内设置有中央控制和显示模块、声波发射和采集模块以及信号传递和数据传输模块。
[0010]上述套管溢流监测装置是一种实时监测套管内液面的设备，实时和控制装置10保持通信，一旦收到指令或到达定时时间，声波发射模块即按设定的参数启动气枪6向井下发送声波，同时声波采集模块开始工作并把采集的结果存储起来，测量完毕，启动信号传递和数据传输模块，把采集到的数据连同套管压力、井口温度以及设备自身相关参数一同发送到中央控制和显示模块，中央控制和显示模块在收到采集的数据后进行存储、处理分析，最后得到油井液面数据。
[0011]具体工作过程包括以下几个步骤:
一、在控制装置10作用下，电控脉冲声源向井下发送声波，即气源8通过气管7向气枪6内部充气，气压达到一定压力后，声波发射模块打开气枪6内阀门，枪体6内的气体突然释放，产生一个冲击波。完成气枪6的发射。
[0012]二、发送声波的同时，声波采集模块开始信号的采集。
[0013]三、信号采集完成后，信号传递和数据传输模块对信号进行处理，处理过程包括信号滤波、接箍波的提取、现场声速解算、液面特征提取、液面深度计算等一系列过程。
[0014]四、把采集到的数据连同套管压力、井口温度以及设备自身相关参数一同发送到中央控制和显示模块，中央控制和显示模块在收到采集的数据后进行存储、处理分析，最后得到油井液面数据。
[0015]主要性能:
(1)测试:每10秒钟测一个液面值
(2)显不性能:
初始液面深度(起下作业开始时开机所测液面)；
施工中途实时液面深度；
每分钟显示一次液面变化率(即上升率、下降率。液面深度减少为上升，增加为下降)，单位为m/s ；
(3)溢流趋势报警:当液面深度值和液面上升率符合下列条件时监测仪报警。报警形式为:报警灯闪烁、报警笛鸣响、语音反复播报(预报溢流发生时
间，提示下步关进操作)，直到风险解除。
[0016]初始液面深度在O-1OOm时，若液面上升率大于等于0.5m或上升率小于0.5m/s但液面上升20m;
初始液面深度在100-300m时，若液面上升率大于等于0.6m/s或上升率小于0.6m/s但液面上升到80m;
初始液面深度在300-500m时，若液面上升率大于等于0.7m/s或上升率小于0.7m/s但液面上升到150m;
初始液面深度在500-700时，若液面上升率大于等于0.8m/s或上升几率小于0.8m/s但液面上升到200m;
初始液面深度在700-1000m时，若液面上升率大于等于lm/s或上升率小于lm/s但液面上升到350m;
初始液面深度大于1000m时，若液面上升率大于等于1.5m/s或上升率小于1.5m/s但液面上升到500m。
[0017]上述套管溢流监测装置，用于石油天然气井大修、小修作业施工中对套管液面的实时监测，是做好一级井控的一项主动技术装备，可以杜绝井喷事故发生，对于含气量小的低压井而言，能够随时掌握井内液面数据及变化趋势，也就不用向井内灌注压井液，这既大大减少了因灌液而增加的设备运输成本和压井液的运输成本，又保护了油层不被污染。对于高压井而言，能够随时掌握井内液面数据及变化趋势，可以在溢流发生前关井而不必等溢流发生后再采取关井的措施，大大增加了井控安全性。
【主权项】
1.套管溢流监测装置，包括:套管(I)，设置在套管(I)内的若干油管(2)，所述若干油管(2)之间通过接箍(3)连接，在所述套管(I)内设置有环空(4)和液面(5)，其特征在于:在所述套管(I)上端靠近进口的位置设置有与所述环空(4)相连通的气枪(6)，所述气枪(6)通过气管(7)与气源(8)，所述的气枪(6)通过两根信号线(9)与控制装置(10)相连接，所述的控制中心(10)内设置有中央控制和显示模块、声波发射和采集模块以及信号传递和数据传输模块。
【文档编号】E21B47/047GK105971588SQ201610470895
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月26日
【发明人】郭峰, 王 华, 陈旭
【申请人】江苏省金峰石油机械制造有限公司