CN105134176A - 一种抽油井动液面测试装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种抽油井动液面测试装置及测试，该抽油井动液面测试装置包括：钢丝绳，所述钢丝绳盘在井外的绞盘上；固定在井外的固定物上的感应元件，且所述钢丝绳的一端穿过所述感应元件；测试模块，悬挂在所述钢丝绳末端的测试模块；控制装置，控制所述绞盘下放所述钢丝绳使得测试模块位于油液内的设定深度，根据所述感应元件在所述测试模块接触油液液面反馈的第一信号及所述测试模块进入到油液内的设定深度反馈的第二信号计算所述油液液面的深度。本发明的有益效果是：本发明提供了一种新型的抽油井动液面的实时监测装置。其原理不同于回波测试法的原理，是利用感应原件反映力的变化，通过计算得到动液面的深度测试，可以实现实时监测。

Description

一种抽油井动液面测试装置及测试方法

技术领域

本发明涉及到油田的技术领域，尤其涉及到一种抽油井动液面测试装置及测试方法。

背景技术

在油田的开发过程中，对抽油井井筒内动液面的实时监测，始终是一个难题。现有技术的动液面测试，都有各种局限性。传统的声波测试方式，主要是回声仪记录液面测试法，其人为误差大，且采用爆炸声源，具有一定的危险性，同时无法实现连续作业；最近的一些新测试方法，选用了电控气爆方式，利用套管内外压差释放气体爆炸产生声源，虽然此方法可以根据控制器指令随时击发产生声源，能够实现较传统方法更为便捷的测量，但是还是没有做到实时监测。这些方面的缺点和局限，急待克服。

现有技术采用主要采用两种方式测量，一种是回波式液面测试法：采用了脉冲声波回传法，以测试枪的激发作为声源，产生声波脉冲，通过油管和套管之环空的压缩天然气作为介质向下传播。整根油管由上百个管段和接筛拼接而成，接筛之间的距离，即管段的长度是确定与已知的。声波在传播的过程中，每遇到一个接筛就会产生一个小的回波，最后到达动液面会反射一个强的回声波，安装在井口的检波器接收到大量的回声波，经过转换放大、滤波处理以后显示波形，由人工识别各个波形的种类，根据声波脉冲到达油井液面之前被接筛反射的数目以及油管接筛之间的平均间距，计算出油井动液面的深度。但是该方法由人工识别各个波形的种类，其存在人为误差；以测试枪的激发作为声源，属于一种爆炸声源，具有一定危险性；并且成本高，不能连续作业，更不能实时监测。

另一种方法是电控气爆方式测试法：利用套管内外压差释放气体产生测量声源，可以根据控制器指令随时击发产生声源，实现连续自动测量。分析出高频信号为主要的干扰信号，利用小波变换的方法，将低频信号采用傅里叶变换，进行获得动液面在回波中所处的位置，从而计算出动液面深度。但是该方法本质上仍然是回波测试法；并且成本高，即使连续作业，仍不能实现实时监测。

因此，现有抽油井动液面测试方法，存在着成本高，误差大，不能实现实时监测的缺点。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种抽油井动液面测试装置。

本发明是通过以上技术方案实现：

本发明提供了一种抽油井动液面测试装置，该抽油井动液面测试装置包括：钢丝绳，所述钢丝绳盘在井外的绞盘上；

固定在井外的固定物上的感应元件，且所述钢丝绳的一端穿过所述感应元件；

测试模块，悬挂在所述钢丝绳末端的测试模块；

控制装置，控制所述绞盘下放所述钢丝绳使得测试模块位于油液内的设定深度，根据所述感应元件在所述测试模块接触油液液面反馈的第一信号及所述测试模块进入到油液内的设定深度反馈的第二信号计算所述油液液面的深度。

优选的，根据所述感应元件在所述测试模块接触油液液面反馈的第一信号及所述测试模块进入到油液内的设定深度反馈的第二信号计算所述油液液面的深度具体为：

根据已知的所述测试模块的大小和规格、以及在反馈第一信号及第二信号时放入的钢丝长度和质量，再结合所述感应元件反馈出的力学信号数值，计算所述油液液面的深度。

优选的，所述测试模块位于所述油井中的油套环中。

优选的，所述感应模块内设置有用于穿过所述钢丝绳的通孔。

优选的，所述感应元件上设置有无线信号发射模块，并通过所述无线信号发射模块与所述控制装置无线信号连通。

优选的，在所述感应元件检测的信号突然变化时，所述控制装置控制所述绞盘下放所述测试模块，直至所述模块位于油液内设定深度。

本发明还提供了一种利用上述的抽油井动液面测试装置测试油面的方法，该方法包括以下步骤：

下放测试模块，并通过感应元件检测测试模块下放时的钢丝绳的受力信号；

根据所述感应元件在所述测试模块接触油液液面反馈的第一信号及所述测试模块进入到油液内的设定深度反馈的第二信号计算所述油液液面的深度。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种新型的抽油井动液面的实时监测装置。其原理不同于回波测试法的原理，是利用感应原件反映力的变化，通过计算得到动液面的深度测试，可以实现实时监测。

附图说明

图1是本发明实施例提供的抽油井动液面测试装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，图1是本发明提供的抽油井动液面测试装置的结构示意图。

本发明提供了一种抽油井动液面测试装置，该抽油井动液面测试装置包括：钢丝绳2，所述钢丝绳2盘在井外的绞盘上；

固定在井外的固定物上的感应元件1，且所述钢丝绳2的一端穿过所述感应元件1；

测试模块3，悬挂在所述钢丝绳2末端的测试模块3；

控制装置4，控制所述绞盘下放所述钢丝绳2使得测试模块3位于油液内的设定深度，根据所述感应元件1在所述测试模块3接触油液液面反馈的第一信号及所述测试模块3进入到油液内的设定深度反馈的第二信号计算所述油液液面的深度。

在本实施例中，根据测试模块3作为感应的部件，并通过感应元件1检测测试模块3与油液接触以及位于油液液面一定深度时检测的不同力，以及钢丝绳2的长度及重量、测试模块3的大小来检测油液液面的深度，是利用感应原件反映力的变化，通过计算得到动液面的深度测试。由本实施例提供的测试装置可以看出，本实施例提供的测试装置简单，成本低廉，且测试的方法简单快捷。

为了方便对本实施例提供的测试装置的结构及原理的理解，下面结合具体的实施例对其结构及原理进行详细的说明。

继续参考图1，装置的组成部分，分成3部分：感应元件1，钢丝绳2和测量模块。感应元件1，挂靠在地面某固定处，加以固定，感应模块内设置有用于穿设所述钢丝绳2的通孔。钢丝绳2穿过该通孔，且铜线绳末端连接着测试模块3，其中，测试模块3位于所述油井中的油套环中。

钢丝绳2的总长度要与油井深度相同，钢丝绳2可以最初盘卷于地面固定的绞盘之上，长度可自由放缩。感应元件1有钢丝绳孔，可以让钢丝绳2穿过。在测试模块3到达油套环空中动液面之时，感应元件1可以反应出力学信号，继续下放钢丝绳2，使测试模块3没入动液面中一定深度后，就不再让地面钢丝绳2绞盘下放钢丝绳2。

测试模块3，接触到油套环空的动液面之时，为初始时刻1(反馈第一信号时的时刻)。此时，感应元件1上应当有力学信号显示(即第一信号)；继续下放钢丝绳2，测试模块3没入动液面之中，为初始时刻2(反馈第二信号时的时刻)。此时，感应元件1上的信号会有变化。根据已知的测试模块3的大小和规格、初始时刻1和2放入的钢丝长度和质量，再结合出力学信号数值，即可以计算出动液面的深度。即根据所述感应元件1在所述测试模块3接触油液液面反馈的第一信号及所述测试模块3进入到油液内的设定深度反馈的第二信号计算所述油液液面的深度具体为：根据已知的所述测试模块3的大小和规格、以及在反馈第一信号及第二信号时放入的钢丝长度和质量，再结合所述感应元件1反馈出的力学信号数值，计算所述油液液面的深度。

整个过程，可以分为自动模式和手动模式两种。

作为一种优选的方案，在所述感应元件1检测的信号突然变化时，所述控制装置4控制所述绞盘下放所述测试模块3，直至所述模块位于油液内设定深度。即：如果，当动液面深度突然有大的下降时，感应元件1的力学信号会有较大变化。此时，钢丝绳2会自动下放，直到测试模块3再次接触到动液面，甚至没入动液面之中，感应元件1会记录新的初始时刻1的初始时刻2。

感应元件1上设置有无线信号发射模块，并通过所述无线信号发射模块与所述控制装置4无线信号连通。即感应元件1通过无线信号将数据发送于地面工作人员。测试模块3，一直处于井中的油套环空中，可以连续实时地监控动液面的变化，地面工作人员也就能实时掌握动液面的变化状况。

通过上述描述可以看出，本发明提供了一种新型的抽油井动液面的实时监测装置。其原理不同于回波测试法的原理，是利用感应原件反映力的变化，通过计算得到动液面的深度测试，可以实现实时监测。

此外，本发明实施例还提供了一种利用上述的抽油井动液面测试装置测试油面的方法，该方法包括以下步骤：

下放测试模块3，并通过感应元件1检测测试模块3下放时的钢丝绳2的受力信号；

根据所述感应元件1在所述测试模块3接触油液液面反馈的第一信号及所述测试模块3进入到油液内的设定深度反馈的第二信号计算所述油液液面的深度。

在上述方法中，可以看出根据测试模块3作为感应的部件，并通过感应元件1检测测试模块3与油液接触以及位于油液液面一定深度时检测的不同力，以及钢丝绳2的长度及重量、测试模块3的大小来检测油液液面的深度，是利用感应原件反映力的变化，通过计算得到动液面的深度测试。由本实施例提供的测试装置可以看出，本实施例提供的测试装置简单，成本低廉，且测试的方法简单快捷。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种抽油井动液面测试装置，其特征在于，包括：

钢丝绳，所述钢丝绳盘在井外的绞盘上；

固定在井外的固定物上的感应元件，且所述钢丝绳的一端穿过所述感应元件；

测试模块，悬挂在所述钢丝绳末端的测试模块；

控制装置，控制所述绞盘下放所述钢丝绳使得测试模块位于油液内的设定深度，根据所述感应元件在所述测试模块接触油液液面反馈的第一信号及所述测试模块进入到油液内的设定深度反馈的第二信号计算所述油液液面的深度。

2.根据权利要求1所述的抽油井动液面测试装置，其特征在于，根据所述感应元件在所述测试模块接触油液液面反馈的第一信号及所述测试模块进入到油液内的设定深度反馈的第二信号计算所述油液液面的深度，具体为：

根据已知的所述测试模块的大小和规格、以及在反馈第一信号及第二信号时放入的钢丝长度和质量，再结合所述感应元件反馈出的力学信号数值，计算所述油液液面的深度。

3.根据权利要求1所述的抽油井动液面测试装置，其特征在于，所述测试模块位于所述油井中的油套环中。

4.根据权利要求2所述的抽油井动液面测试装置，其特征在于，所述感应模块内设置有用于穿过所述钢丝绳的通孔。

5.根据权利要求2所述的抽油井动液面测试装置，其特征在于，所述感应元件上设置有无线信号发射模块，并通过所述无线信号发射模块与所述控制装置无线信号连通。

6.根据权利要求2所述的抽油井动液面测试装置，其特征在于，在所述感应元件检测的信号突然变化时，所述控制装置控制所述绞盘下放所述测试模块，直至所述模块位于油液内设定深度。

7.一种利用权利要求1所述的抽油井动液面测试装置测试油面的方法，其特征在于，包括以下步骤：

下放测试模块，并通过感应元件检测测试模块下放时的钢丝绳的受力信号；

根据所述感应元件在所述测试模块接触油液液面反馈的第一信号及所述测试模块进入到油液内的设定深度反馈的第二信号计算所述油液液面的深度。