热补偿井口远程监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种热补偿井口远程监测系统，属油田油井套管检测技术领域。
【背景技术】
[0002]目前在稠油开采过程中，主要采取蒸汽吞吐或蒸汽驱油工艺，该工艺首先向井里注入高温蒸汽，将稠油加热，降低粘度后采出，当向井内注入蒸汽后，根据热胀冷缩的原理，井内的技术套管、表层套管受热后长度伸长，从而导致井口整体高度升高，当升高超过一定范围，则可能导致井口流程的破坏，甚至引发相应安全事故。因此，在注蒸汽的过程中需要实时掌握井口高度及套管伸长情况。目前，对井口整体高度及表层套管的变化是通过人工手动方式进行测量，存在测量精度差、误差大、操作不便、实时性差、效率低等缺点。在对技术套管的长度变化进行测量时，需要工人站在井口位置，依次手动开关设在油管头四通上的手动阀门，然后通过观察压力表所显示的数值来判断技术套管伸长的位置。该种方式存在操作工序繁琐、劳动强度大、数据记录不便、存在安全隐患等问题。
【发明内容】
[0003]本实用新型是提供一种热补偿井口远程监测系统，可实现远距离自动检测套管伸长、井口装置升高情况，确保油井注汽作业安全。
[0004]本实用新型是这样实现的:它包括井口整体升高检测机构、表层套管检测机构、技术套管检测机构、气控柜、电控柜、远程工控机，其井口整体升高检测机构上端与左热采平板阀连接，下端固定安装在平台上；表层套管检测机构上端固定在右热采平板阀上，下端套装在表层套管外表面上；技术套管检测机构一端安装在油管头四通的测试孔上，另一端与气控柜相接；整体升高检测机构、表层套管检测机构、技术套管检测机构通过通信电缆与电控柜内部数据采集单元进行连接，电控柜远程工控机与之间由通信电缆连接；电控柜内的PLC可采集并处理各检测机构所检测的数据，将处理完成的数据传入到远程工控机进行显示记录，从而实现了对套管伸长、井口升高情况进行监测。
[0005]本实用新型采用远程控制技术及通信技术，通过在井口位置安装检测装置、执行机构以及PLC自动控制系统，实现对油井套管伸长量、井口装置高度的自动测量，并能将测量的数据及时传输、保存到远程工控机里，大大提高了监测的时效性、准确性，确保了油井注汽作业安全，降低了工人的劳动强度。
【附图说明】
[0006]图1为本实用新型结构原理图
[0007]图2为电控柜、气控柜、远程工控机连接示意图
[0008]图3为井口整体升高检测机构原理图
[0009]图4为表层套管检测机构原理图
[0010]图5为技术套管检测机构及气控柜原理图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对本实用新型进行详细描述:本实用新型包括井口整体升高检测机构1、表层套管检测机构4、技术套管检测机构7、气控柜10、电控柜11、远程工控机12，其井口整体升高检测机构I上端与左热采平板阀9连接，下端固定安装在平台2上；表层套管检测机构4上端固定在右热采平板阀5上，下端套装在表层套管3外表面上；技术套管检测机构7 —端安装在油管头四通8的测试孔上，另一端与气控柜10相接；整体升高检测机构1、表层套管检测机构4、技术套管检测机构7通过通信电缆与电控柜11内部数据采集单元进行连接，电控柜11与远程工控机12之间由通信电缆连接；电控柜11内的PLC可采集并处理各检测机构所检测的数据，将处理完成的数据传入到远程工控机12进行显示记录，从而实现了对井口、套管升高情况进行监测；井口整体升高检测机构I由井口磁致伸缩传感器测试棒103、井口磁致伸缩传感器感应磁环102、固定座101、活动座104组成，井口磁致伸缩传感器感应磁环102套装在井口磁致伸缩传感器测试棒103上，井口磁致伸缩传感器测试棒103安装在活动座104上，活动座104固定在井口的左热采平板阀9上，井口磁致伸缩传感器感应磁环102安装在固定座101上，固定座101固定在井口平台2上；表层套管检测机构4由套管磁致伸缩传感器测试棒44、套管磁致伸缩传感器感应磁环43、固定杆45、固定环41、探出杆42组成，套管磁致伸缩传感器感应磁环43套装在套管磁致伸缩传感器测试棒44上，套管磁致伸缩传感器测试棒44安装在固定杆45上，固定杆45固定在井口的右热采平板阀5上，套管磁致伸缩传感器感应磁环43安装在探出杆42上，探出杆42通过螺纹连接安装在固定环41上，固定环41固定在表层套管3上；技术套管检测机构7由气体采集分通路73、总管路74组成，气体采集分通路73与井口油管头四通8上的螺纹通孔连接，在井口油管头四通8上设置有2?7路气体采集分通路73，每条气体采集分通路73设有高压手动阀71、高压电磁阀72，气体采集分通路73汇集成一条总管路74，总管路74与气控柜10相联，气控柜10在与总管路74联接前端设有一个压力传感器75，后端并联设置总电磁阀76和总手动阀77。
[0012]工作原理:当井口整体高度发生变化时，将带动磁致伸缩传感器测试棒103进行上下移动，从而使井口磁致伸缩传感器测试棒103与井口磁致伸缩传感器感应磁环102相对位置发生变化，通过检测该相对位置的变化即可测试出井口高度的变化；当表层套管3长度发生变化时，将会带动固定环41进行上下移动，从而带动套管磁致伸缩传感器感应磁环43在套管磁致伸缩传感器的测试棒44上进行上下移动，通过检测套管磁致伸缩传感器磁环43位置的变化即可测试出表层套管长度的变化；当需要对技术套管6长度变化进行测量时，先关闭总手动阀77，打开总电磁阀76，释放总管路74中的压力，然后关闭总电磁阀76，打开第一条分通路的电磁阀72，间隔一段时间后PLC采集压力传感器75的数值，再间隔一段时间后关闭该分通路的电磁阀72，再打开总电磁阀76进行泄压，泄压完成后打开第二条分通路的电磁阀，依此类推分别对七条分通路的压力进行循环测试，当测试到第一条分通路中存在压力时，则可判定技术套管6还处于第一个测试孔下端，当测试到第七条分通路中无压力时，则可判定技术套管6长度已伸长或超过第七个测试孔位置处，当测试到第二至第六条分通路中其中一条压力近乎为0，而其下一条分通路中存在压力的时候，则可判定技术套管6已伸长至该测试压力为O的测试孔位置处。
【主权项】
1.一种热补偿井口远程监测系统，它包括井口整体升高检测机构(I)、表层套管检测机构(4)、技术套管检测机构(7)、气控柜(10)、电控柜(11)、远程工控机(12)，其特征在于井口整体升高检测机构(I)上端与左热采平板阀(9)连接，下端固定安装在平台(2)上；表层套管检测机构(4)上端固定在右热采平板阀(5)上，下端套装在表层套管(3)外表面上；技术套管检测机构(7) —端安装在油管头四通(8)的测试孔上，另一端与气控柜(10)相接。2.根据权利要求1所述的一种热补偿井口远程监测系统，其特征在于整体升高检测机构(I)、表层套管检测机构(4)、技术套管检测机构(7)通过通信电缆与电控柜(11)内部数据采集单元进行连接，电控柜(11)远程工控机(12)与之间由通信电缆连接。3.根据权利要求1所述的一种热补偿井口远程监测系统，其特征在于井口整体升高检测机构(I)由井口磁致伸缩传感器测试棒(103)、井口磁致伸缩传感器感应磁环(102)、固定座(101 )、活动座(104)组成，井口磁致伸缩传感器感应磁环(102)套装在井口磁致伸缩传感器测试棒(103)上，井口磁致伸缩传感器测试棒(103)安装在活动座(104)上，活动座(104 )固定在井口的左热采平板阀(9 )上，井口磁致伸缩传感器感应磁环(102 )安装在固定座(101)上，固定座(101)固定在井口平台(2)上。4.根据权利要求1所述的一种热补偿井口远程监测系统，其特征在于表层套管检测机构(4)由套管磁致伸缩传感器测试棒(44)、套管磁致伸缩传感器感应磁环(43)、固定杆(45 )、固定环(41)、探出杆(42 )组成，套管磁致伸缩传感器感应磁环(43 )套装在套管磁致伸缩传感器测试棒(44 )上，套管磁致伸缩传感器测试棒(44 )安装在固定杆(45 )上，固定杆(45 )固定在井口的右热采平板阀(5 )上，套管磁致伸缩传感器感应磁环(43 )安装在探出杆(42)上，探出杆(42)通过螺纹连接安装在固定环(41)上，固定环(41)固定在表层套管(3)上。5.根据权利要求1所述的一种热补偿井口远程监测系统，其特征在于技术套管检测机构(7)由气体采集分通路(73)、总管路(74)组成，气体采集分通路(73)与井口油管头四通(8)上的螺纹通孔连接，在井口油管头四通(8)上设置有2?7路气体采集分通路(73)，每条气体采集分通路(73)设有高压手动阀(71)、高压电磁阀(72)，气体采集分通路(73)汇集成一条总管路(74)，总管路(74)与气控柜(10)相联，气控柜(10)在与总管路(74)联接前端设有一个压力传感器(75)，后端并联设置总电磁阀(76)和总手动阀(77)。
【专利摘要】本实用新型公开一种热补偿井口远程监测系统，属油田油井套管检测技术领域。它包括井口整体升高检测机构1、表层套管检测机构4、技术套管检测机构7、气控柜10、电控柜11、远程工控机12，其井口整体升高检测机构1上端与左热采平板阀9连接，下端固定安装在平台2上；表层套管检测机构4上端固定在右热采平板阀5上，下端套装在表层套管3外表面上；技术套管检测机构7一端安装在油管头四通8的测试孔上，另一端与气控柜10相接；电控柜11内的PLC可采集并处理各检测机构所检测的数据并传入到远程工控机12进行显示记录，从而实现了对套管伸长、井口升高情况进行监测，大大提高了检测的时效性、准确性，确保了油井注汽作业安全。
【IPC分类】E21B47/00
【公开号】CN204754907
【申请号】CN201520468697
【发明人】张喜庆, 沈君芳, 杨进, 刘书杰, 孙爽, 刘利红, 谢仁军, 王武海
【申请人】胜利油田胜机石油装备有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年7月3日