一种压裂现场CO2流量监测装置的制作方法

本实用新型属于石油开发技术领域，具体涉及一种压裂现场CO2流量监测装置。

背景技术：

随着对油气资源需求的增长，压裂改造是非常规油气的主要增产方式。常规的水力压裂始终存在着返排率低、大量水资源浪费、返排液污染环境等问题。CO2压裂作为一种新型的压裂技术，由于能极大提高压裂液返排率，节约水资源，保护环境等优势正蓬勃发展。

CO2压裂施工过程中需要时刻监测CO2的温度、流量和压力，但是在CO2压裂施工过程中，常规的压裂设备无法对CO2的温度、压力进行监测，以及流量仅能通过压裂泵车计算得到，误差较大。CO2压裂施工现场施工压力高，属于危险区域，目前并没有一种适用于CO2压裂现场所用的对CO2流量、压力的监测装置和方法。

技术实现要素：

本实用新型公开了一种压裂现场CO2流量监测装置，为石油技术领域的压裂改造提供了一种安全、可靠、易移动的用于CO2压裂现场CO2流量瞬时流量，总流量，压力，温度及其它等压裂数据的实时监测，误差小，准确度高，克服了常规水力压裂设备中无法进行温度、压力等参数的监测以及流量计量误差大的缺点。

为达到上述目的，本实用新型具体技术方案如下：

一种CO2流量监测装置，其特征在于：包括可吊装壳体，固定在壳体外部的操作显示屏和无线数据接收模块，固定在壳体内部的主控模块、蓄电池以及无线数据传输模块，固定在壳体内部的若干质量流量计；

所述主控模块与操作显示屏和无线数据传输模块电连接；

所述蓄电池与主控模块和无线数据传输模块电连接；

所述无线数据接收模块与无线数据传输模块电连接，

所述无线数据传输模块用于将若干质量流量计获取的数据无线传输到无线数据接收模块；所述操作显示屏用于显示若干质量流量计所监测的瞬时流量、总流量、压力、温度和其它压裂数据。

优选地，所述固定在壳体内部的若干质量流量计的进口为4英寸防爆由壬接口，接口分别在所述吊装壳体外部两端，通径为100mm，满足2.5m³/min的流量要求，工作压力为：0～4MPa，工作温度为：-30～40℃，测量精度大于97%；质量流量计的数量是根据现场压裂设计排量情况安装确定，一般地，1m³/min的CO2排量需要一个流量计。

优选地，所述无线数据传输模块采用lora通信模块和NB-IOT通信模块。

优选地，所述可吊装壳体的壳体方便移动，由具有防爆绝缘的金属材料制备而成；所述蓄电池可同时满足若干质量流量计和无线数据传输模块连续工作12h所需电量；所述操作显示屏设置有防护罩，用于防止浸水和磕碰损坏；所述无线数据接收模块为移动终端设备，如笔记本电脑，平板电脑等移动终端。

优选地，所述CO2流量监测装置设置有进口和出口装置，进口装置与CO2增压泵车连接，出口装置与压裂泵车连接。

所述CO2流量监测装置的使用方法为：根据CO2增压泵车和压裂泵车的的进出口扣型确定CO2流量监测装置的进出口扣型，通过高压软管将CO2流量监测装置连接到CO2增压泵车和压裂泵车的中间位置，调试CO2流量监测装置的系统，开始压裂施工后，固定在壳体外部的操作显示屏和无线数据接收模块同时显示压裂监测数据并实施存储。

优选地，所述高压软管承压为5MPa。

优选地，所述调试CO2流量监测装置的系统包括：累计清零、零点校准、单位设置、小数点位数设置及响应时间调整的调试。

本实用新型有益效果：

本实用新型提供了一种压裂现场CO2流量监测装置，所述CO2流量监测装置容易移动，内设置有蓄电池，可供CO2流量监测装置连续工作12h，无需外接电源；用于监测CO2压裂现场，可监测CO2流量瞬时流量，总流量，压力，温度及其它等压裂数据，并将监测数据通过无线数据传输模块实时传输至操作显示屏和无线数据接收移动终端，误差小，精度准确，方便监测人员实时监测压裂施工情况；本实用新型所述CO2流量监测装置在压裂现场使用时，监测人员可远离危险施工区域，确保了监测人员的安全工作环境，也克服了常规水力压裂设备中无法进行温度、压力等参数的监测以及流量计量误差大的缺点。

附图说明

图1 是本实用新型的CO2压裂现场CO2流量监测系统图；

图2 是本实用新型的CO2压裂现场CO2流量监测装置结构图；

图中：1、主控模块，2、操作显示屏，3、蓄电池，4、无线数据传输模块，5、无线数据接收模块，6、固定在壳体内部的供电电池，7、固定在壳体内部的无线数据传输装置，8、固定在壳体内部的若干质量流量计，9、可吊装壳体。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型技术方案做进一步详细说明。附图仅为简化的示意图，仅以示意的方式说明本实用新型的基本结构，因此仅显示与本实用新型的有关构成。

如图1所示，为本实用新型所述CO2压裂现场CO2流量监测系统的具体实施例，蓄电池3与主控模块1和无线数据传输模块4连接，为其提供电源。本实施例的CO2压裂现场CO2流量监测系统包括：主控模块1、操作显示屏2、蓄电池3、无线数据传输模块4、无线数据接收模块5，主控模块1与蓄电池3电相连，由蓄电池提供电源，无线数据传输模块4与蓄电池3电相连，由蓄电池为其提供电源。操作显示屏2与主控模块1电连接，用于显示主控模块1所监测到的温度、压力、流量等参数，并能实时手动调整、校核参数。通过无线数据接收模块5对CO2压裂现场CO2流量监测系统进行监控，无线数据传输模块4与主控模块1电相连，将监测到的CO2温度、压力、流量等数据实时传输到数据接收模块5，方便工作人员查看。无线数据接收模块5具有储层数据的功能。无线数据传输模块采用lora通信模块和NB-IOT通信模块。

如图2所示，为本实用新型所述CO2压裂现场CO2流量监测装置的具体实施例，包括可方便移动的可吊装壳体9、固定在壳体内部的若干质量流量计8、固定在壳体内部的供电电池6、固定在壳体内部的无线数据传输装置7、固定在壳体外部的操作显示屏2。

所述CO2流量监测装置工作原理为：CO2压裂施工前，将CO2压裂现场CO2流量监测装置的流量计进出口分别连接CO2增压泵车和压裂泵车后，接通主控模块和无线数据传输模块电源，利用操作显示屏将CO2流量数据归零，压裂施工开始后，操作显示屏将实时显示当前的多个质量流量计监测到的CO2温度、压力、流量和总流量，无线数据传输装置将这些数据远程无线传输到数据接收移动终端。

实施例1

（1）压裂现场车辆摆放，将压裂现场CO2流量监测装置摆放在CO2增压泵车和压裂泵车中间位置；

（2）根据CO2增压泵车和压裂泵车的进出口扣型，确定CO2流量监测装置进出口扣型，通过高压软管将CO2流量监测装置安装在CO2增压泵车和压裂泵车中间位置；高压软管承压为5MPa；

（3）压裂方案中，CO2排量为2m³/min，确定本次压裂施工需连接2个质量流量计8，工作压力为：0MPa，工作温度为：-30℃；

（4）打开固定在壳体内部的蓄电池3的开关，通过固定在壳体外部的操作显示屏2对CO2流量监测装置进行调试，调试包括：累计清零、零点校准、单位设置、小数点位数设置、响应时间调整等；

（5）打开无线数据传输模块4和无线数据接收模块5，测试其连接情况；无线数据传输模块4采用lora通信模块和NB-IOT通信模块；

（6）压裂施工开始后，固定的在壳体外部的操作显示屏2和无线数据接收模块5实时显示和存储压裂现场CO2流量瞬时流量，总流量，压力，温度及其它等压裂数据；测量精度大于97%；

（7）压裂施工现场，CO2注入结束后，关闭电池电源，拆卸高压软管，将其运输到其他压裂井场使用。

实施例2

与实施例1相比，步骤（3）中，压裂方案中的CO2排量为3 m³/min，需连接3个质量流量计8；工作压力为： 4MPa，工作温度为： 40℃；

其余实施方式同实施例1，测试精度大于97%。

实施例3

若压裂现场中未使用CO2增压泵车，则使用方法如下：

（1）压裂现场摆放车辆时，将压裂现场CO2流量监测装置摆放在CO2储罐和压裂泵车中间位置；

（2）根据CO2储罐和压裂泵车的进出口扣型，确定CO2流量监测装置进出口扣型，通过高压软管将其安装在CO2储罐和压裂泵车中间位置；

（3）压裂方案中，CO2排量为2m³/min，确定本次施工需连接2个流量计8，工作压力为：3MPa，工作温度为：-10℃；

其余实施方案同实施例1，测试精度大于97%。