CN106761689B - 一种油套环空液面监测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种油套环空液面监测方法及系统，所述系统包括：信号发射装置、外壳保护装置和井口接收装置；所述信号发射装置置于油套环空层内；所述信号发射装置用于向所述井口接收装置发射无线信号；所述信号发射装置按照预设参数发射无线信号；所述外壳保护装置位于所述信号发射装置的外围且包裹所述信号发射装置；所述外壳保护装置漂浮于所述油套环空液面上；所述井口接收装置设置于井口处；所述井口接收装置用于接收所述信号发射装置发来的无线信号，根据所述接收的无线信号确定环空液面的位置。可以实现快捷地监测环空液面的高度。
Description
技术领域
本申请涉及采气工程技术领域，特别涉及一种油套环空液面监测方法及系统。
背景技术
由于地层压力高，部分气田含有CO2、H2S等腐蚀性介质，为了避免套管承受高压，大部分气井和储气库注采井都安装生产封隔器，并且在油套环空添加环空保护液以保护套管。由于含有腐蚀性介质或在生产过程中承受温度、压力变化，油管的丝扣甚至本体可能会发生泄漏。如果油管发生泄漏，环空保护液将不断进入油管，甚至导致环空液面降至泄漏点处。因此通过监测环空液面高度可以确定泄漏点的位置。
随着科研认识的不断加深，在部分储气库注采井环空人为施加一定高度的氮气，可缓解由于注采交替进行造成的环空压力交替突变，避免威胁管柱安全。生产运行过程中如何有效监测氮气的高度也是一大难题。如果能监测环空液面高度，不但可以确定泄漏点位置，监测氮气高度，而且可以为后期环空压力计算提供可靠的计算参数。
目前，国内主要通过液面监测仪监测液面，其主要原理就是利用声波回声原理，在井口发射声纳脉冲波，然后在井口接受回波进行解释得出液面高度。国外有公司在环空下压力计进行氮气高度监测
发明人发现现有技术中至少存在如下问题：液面监测仪需要不断向井内发射声纳脉冲波，需要井口提供气体压力源，井口设备较为复杂。而氮气高度监测的方法中，需要在下管柱同时安装压力计，且压力计的位置不可随意更改。因此，现有的油套环空液面监测方法或装置操作复杂，不能快捷地监测环空液面的高度。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种油套环空液面监测方法及系统，以实现快捷地监测环空液面的高度。
为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种油套环空液面监测方法及系统是这样实现的：
一种油套环空液面监测系统，包括：信号发射装置、外壳保护装置和井口接收装置；
所述信号发射装置置于油套环空层内；所述信号发射装置用于向所述井口接收装置发射无线信号；所述信号发射装置按照预设参数发射无线信号；
所述外壳保护装置位于所述信号发射装置的外围且包裹所述信号发射装置；所述外壳保护装置漂浮于所述油套环空液面上；
所述井口接收装置设置于井口处；所述井口接收装置用于接收所述信号发射装置发来的无线信号，根据所述接收的无线信号确定环空液面的位置。
优选方案中，所述信号发射装置包括：电池组、第一控制器和第一发射器；
所述电池组用于向所述第一控制器和所述第一发射器提供电力；
所述第一控制器用于控制所述第一发射器按照预设参数发射无线信号；
所述第一发射器用于根据所述第一控制器发来的控制信号发射无线信号。
优选方案中，所述信号发射装置还包括：第一接收器；用于接收所述井口接收装置发来的变更信号；所述变更信号包括：变更后的参数；
所述第一控制器还用于控制所述第一发射器按照所述变更后的参数发射无线信号。
优选方案中，所述井口接收装置包括：电源、处理器和第二接收器；
所述电源用于向所述处理器和所述第二接收器提供电力；
所述第二接收器用于接收所述信号发射装置发来的无线信号；
所述处理器用于根据所述第二接收器接收到的无线信号，确定所述信号发射装置与井口的距离，根据所述信号发射装置与井口的距离确定环空液面的位置。
优选方案中，所述井口接收装置还包括：第二发射器；用于向所述信号发射装置发送变更信号；所述变更信号包括：变更后的频率和时间。
优选方案中，所述无线信号的参数包括：无线信号的频率和/或发射时间。
一种油套环空液面监测方法，包括：
在油井的油套环空层内放置具有外壳保护装置的信号发射装置，在油井井口处设置井口接收装置；
所述信号发射装置按照预设的参数发射无线信号；
所述井口接收装置接收所述信号发射装置发出的无线信号，并根据所述接收的无线信号确定所述信号发射装置与井口的距离；
所述井口接收装置根据所述信号发射装置与井口的距离确定环空液面的位置。
优选方案中，所述方法还包括：所述井口接收装置向所述信号发射装置发送变更信号；所述变更信号包括：变更后的参数。
优选方案中，所述方法还包括：所述信号发射装置接收所述井口装置发来的变更信号；
所述信号发射装置按照预设的参数发射无线信号，具体为：所述信号发射装置按照所述变更信号中变更后的参数发射无线信号。
优选方案中，所述无线信号的参数包括：无线信号的频率和/或发射时间。
由以上本申请实施例提供的技术方案可见，本申请实施例提供的油套环空液面监测方法和装置中，采用无线传输技术，将信号发射装置放置于油套环空层内并漂浮于环空液面上，实时发射信号，在井口的接收装置可以接收信号发射装置发出的无线信号，并根据接收到的信号来计算得到环空液面的位置。装置结构简单易操作，可以快捷地监测环空液面的高度。同时，本申请实施例提供的油套环空液面监测方法和装置，成本较低。另外，还可以根据实际情况方便地更改信号发射装置发射的无线信号的参数。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请油套环空液面监测系统一个实施例的结构示意图；
图2是本申请实施例中信号发射装置的一种结构示意图；
图3是本申请实施例中信号发射装置的另一种结构示意图；
图4是本申请实施例中井口接收装置的一种结构示意图；
图5是本申请实施例中井口接收装置的另一种结构示意图；
图6是本申请油套环空液面监测方法一个实施例的流程图。
具体实施方式
本申请实施例提供一种油套环空液面监测方法及系统。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供一种油套环空液面监测系统。
图1是本申请油套环空液面监测系统一个实施例的结构示意图。
参照图1，所述油套环空液面监测装置可以包括：信号发射装置、外壳保护装置和井口接收装置。
所述信号发射装置可以置于油套环空层内。
所述信号发射装置可以用于向所述井口接收装置发射无线信号。所述信号发射装置可以按照预设参数发射无线信号。所述无线信号的参数可以包括：无线信号的频率和/或发射时间。
所述外壳保护装置可以位于所述信号发射装置的外围，并且所述外壳保护装置可以包裹所述信号发射装置。所述外壳保护装置可以用于保护所述信号发射装置不受到所述环空层内温度、压力的影响，从而保证所述信号发射装置发射信号的稳定性。
所述外壳保护装置可以漂浮于所述油套环空液面上，以保证所述信号发射装置的位置即为环空液面的位置。
所述井口接收装置可以设置于井口处。所述井口接收装置可以用于接收所述信号发射装置发来的无线信号。所述井口接收装置可以用于根据所述接收的无线信号确定环空液面的位置。具体地，所述井口接收装置可以根据所述接收的无线信号确定所述信号发射装置与井口的距离，并根据所述信号发射装置与井口的距离确定环空液面的位置。
图2是本申请实施例中信号发射装置的一种结构示意图。参照图2，所述信号发射装置可以包括：电池组201、第一控制器202和第一发射器203。
所述电池组201可以用于向所述第一控制器202和所述第一发射器203提供电力.
所述第一控制器202可以用于控制所述第一发射器203按照预设参数发射无线信号。
所述第一发射器203可以用于根据所述第一控制器202发来的控制信号发射无线信号。
图3是本申请实施例中信号发射装置的另一种结构示意图。参照图3，图3中的信号发射装置与图2中的信号发射装置的区别在于，所述信号发射装置还可以包括：第一接收器204。所述第一接收器204可以用于接收所述井口接收装置发来的变更信号。所述变更信号可以包括：变更后的参数。
那么，所述第一控制器202还用于控制所述第一发射器203按照所述变更后的参数发射无线信号。
图4是本申请实施例中井口接收装置的一种结构示意图。参照图4，所述井口接收装置可以包括：电源401、处理器402和第二接收器403。
所述电源401可以用于向所述处理器402和所述第二接收器403提供电力。
所述第二接收器403可以用于接收所述信号发射装置发来的无线信号。
所述处理器402可以用于根据所述第二接收器接收到的无线信号，确定所述信号发射装置与井口的距离，并根据所述信号发射装置与井口的距离确定所述信号发射装置的位置。
图5是本申请实施例中井口接收装置的另一种结构示意图。参照图3，图3中的井口接收装置与图4中的井口接收装置的区别在于，所述井口接收装置还可以包括：第二发射器404。所述第二发射器404可以用于向所述信号发射装置发送变更信号。所述变更信号可以包括：变更后的频率和时间。
本申请还提供一种油套环空液面监测方法。
图6是本申请油套环空液面监测方法一个实施例的流程图。参照图6，所述油套环空液面监测方法可以包括以下步骤。
S101：在油井的油套环空层内放置具有外壳保护装置的信号发射装置，在油井井口处设置井口接收装置。
所述信号发射装置可以置于油套环空层内。所述外壳保护装置可以位于所述信号发射装置的外围，并且所述外壳保护装置可以包裹所述信号发射装置。所述外壳保护装置可以用于保护所述信号发射装置不受到所述环空层内温度、压力的影响，从而保证所述信号发射装置发射信号的稳定性。所述外壳保护装置可以漂浮于所述油套环空液面上，以保证所述信号发射装置的位置即为环空液面的位置。
S102：所述信号发射装置按照预设的参数发射无线信号。
所述预设的参数可以包括：预设的频率和/或发射时间。例如，可以设定所述信号发射装置从0点开始每隔1小时发射一次无线信号，每天发射24次无线信号。例如，还可以设定所述发射的无线信号的频率为2000兆赫兹。
在另一个实施方式中，所述方法还可以包括：所述井口接收装置向所述信号发射装置发送变更信号；所述信号发射装置可以接收所述井口装置发来的变更信号。所述变更信号可以包括：变更后的参数。
例如，可以将无线信号发射的时间更改为：从0点开始每隔3小时发射一次无线信号，每天发射8次无线信号。或者，可以将无线信号的频率更改为2500兆赫兹。通过该步骤，可以根据实际情况方便地更改信号发射装置发射的无线信号的参数。例如，可以通过更改无线信号发射时间间隔，节约信号发射装置的电力消耗，可以延长所述信号发射装置的寿命。
那么，所述信号发射装置按照预设的参数发射无线信号，具体可以为：所述信号发射装置按照所述变更信号中变更后的参数发射无线信号。
S103：所述井口接收装置接收所述信号发射装置发出的无线信号，并根据所述接收的无线信号确定所述信号发射装置与井口的距离。
所述井口接收装置可以接收所述信号发射装置发出的无线信号，并根据所述接收的无线信号确定所述信号发射装置与井口的距离。例如，可以根据接收到所述无线信号的时间以及所述信号发射装置发射无线信号的时间之间的时间差，可以计算所述无线信号传播的时间，根据所述无线信号传播的时间，可以计算得到所述无线信号传播的距离，即为所述信号发射装置与井口的距离。
S104：所述井口接收装置根据所述信号发射装置与井口的距离确定环空液面的位置。
所述井口接收装置可以根据所述信号发射装置与井口的距离确定环空液面的位置。例如，所述信号发射装置与井口的距离为20米，那么，可以确定所述环空液面的位置为井口以下20米处。
上述实施例提供的油套环空液面监测方法和装置中，采用无线传输技术，将信号发射装置放置于油套环空层内并漂浮于环空液面上，实时发射信号，在井口的接收装置可以接收信号发射装置发出的无线信号，并根据接收到的信号来计算得到环空液面的位置。装置结构简单易操作，可以快捷地监测环空液面的高度。同时，本申请实施例提供的油套环空液面监测方法和装置，成本较低。另外，还可以根据实际情况方便地更改信号发射装置发射的无线信号的参数。
在本申请实施方式中，控制器可以按任何适当的方式实现，例如，控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：ARC 625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20以及Silicone Labs C8051F320，存储器控制器还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。
上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。
Claims (6)
1.一种油套环空液面监测系统，其特征在于，应用于气井或储气库注采井；所述系统包括：信号发射装置、外壳保护装置和井口接收装置；
所述信号发射装置置于油套环空层内；所述信号发射装置用于向所述井口接收装置发射无线信号；所述信号发射装置包括：电池组、第一控制器和第一发射器；
所述电池组用于向所述第一控制器和所述第一发射器提供电力；
所述第一控制器用于控制所述第一发射器按照预设参数发射无线信号；
所述第一发射器用于根据所述第一控制器发来的控制信号发射无线信号；所述信号发射装置还包括：第一接收器，用于接收所述井口接收装置发来的变更信号；所述变更信号包括：变更后的参数；所述第一控制器还用于控制所述第一发射器按照所述变更后的参数发射无线信号；所述无线信号包括频率为2000兆赫兹或2500兆赫兹的信号；所述无线信号的参数包括无线信号的频率；
所述外壳保护装置位于所述信号发射装置的外围且包裹所述信号发射装置；所述外壳保护装置漂浮于所述油套环空液面上；
所述井口接收装置设置于井口处；所述井口接收装置用于接收所述信号发射装置发来的无线信号，根据接收的无线信号确定所述信号发射装置与井口的距离，并根据所述信号发射装置与井口的距离确定环空液面的位置。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述井口接收装置包括：电源、处理器和第二接收器；
所述电源用于向所述处理器和所述第二接收器提供电力；
所述第二接收器用于接收所述信号发射装置发来的无线信号；
所述处理器用于根据所述第二接收器接收到的无线信号，确定所述信号发射装置与井口的距离，根据所述信号发射装置与井口的距离确定环空液面的位置。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述井口接收装置还包括：第二发射器；用于向所述信号发射装置发送变更信号；所述变更信号包括：变更后的频率和时间。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的系统，其特征在于，所述无线信号的参数包括：无线信号的发射时间。
5.一种油套环空液面监测方法，其特征在于，应用于气井或储气库注采井；所述方法包括：
在油井的油套环空层内放置具有外壳保护装置的信号发射装置，在油井井口处设置井口接收装置；所述外壳保护装置漂浮于所述油套环空液面上；
所述信号发射装置接收所述井口接收装置发来的变更信号；所述信号发射装置按照所述变更信号中变更后的参数发射无线信号；所述无线信号包括频率为2000兆赫兹或2500兆赫兹的信号；所述无线信号的参数包括无线信号的频率；
所述井口接收装置接收所述信号发射装置发出的无线信号，并根据接收的无线信号确定所述信号发射装置与井口的距离；
所述井口接收装置根据所述信号发射装置与井口的距离确定环空液面的位置。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述无线信号的参数包括：无线信号的发射时间。
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| CN106761689A (zh) | 2017-05-31 |
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