CN107893654A - 毛细管测压设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种毛细管测压设备，包括井下传压筒、毛细钢管、气源、压力变送器和数据采集控制器，井下传压筒为圆柱状，且设置有引压孔和泄压孔，引压孔与毛细钢管连接，毛细钢管穿过设置在井口连接部分上的穿透器与增压泵和压力变送器连接，井口连接部分与数据采集控制器连接，数据采集控制器与压力变送器和套管压力传感器连接，压力变送器与潜油直驱螺杆泵连接；本发明通过传压筒、毛细钢管和增压泵的组合，把井下压力传送到地面，并在地面对井下压力进行实时检测，检测装置不受井下恶劣环境的影响，工作寿命长，可以随时在地面进行校验和维修。
Description
技术领域：
本发明涉及一种测压装置，特别是涉及一种毛细管测压设备。
背景技术：
长期以来，采油工艺中，产量是最重要的一个指标，在产量控制环节里，维持一个合理的动液面，保持抽汲平衡是最理想的状态，而通过测得液面，控制变频调速即可达到，所以动液面是一个十分重要的参数，现在取得这一数据的途径有：
1、声波回声测定法：此方法使用最广泛，便精度低，对于产气井，由于会产生原油泡沫，更无法测得有效数据（泡沫会反射声波）；2、井下直接感压法：此方法很少用，将压力传感器置于井下，传感器制造工艺复杂（需耐高压力的电源线及高压力的接口密封），信号线在下井过程中易损坏，井液的腐蚀及结垢会对测量精度造成影响。
但是两种检测方式均存在不足之处，因此需要一种检测方式对井下压力进行检测。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种结构简单、通过管道把井下压力传送的地面，在地面对压力进行检测，具有检测准确和操作方便的毛细管测压设备。
本发明的技术方案是：一种毛细管测压设备，包括井下传压筒、毛细钢管、气源、压力变送器和数据采集控制器，所述井下传压筒为圆柱状，且设置有引压孔和泄压孔，所述引压孔与毛细钢管连接，所述毛细钢管穿过设置在井口连接部分上的穿透器与增压泵和压力变送器连接，所述井口连接部分与数据采集控制器连接，所述数据采集控制器与压力变送器和套管压力传感器连接，所述压力变送器与潜油直驱螺杆泵连接。
所述增压泵与气源连接，所述数据采集控制器与增压泵和气源连接，所述套管压力传感器设置在套管内。
所述增压泵和压力变送器与井口连接部分之间设置有阀门，所述传压筒设置在油管下侧，所述井口连接部分为采油树。
所述数据采集控制器为处理器，并与显示器和变频器连接。所述传压筒和毛细钢管的材质均为316L不锈钢，且所述毛细钢管的外径为3.175mm、内径为2.175mm。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过传压筒、毛细钢管和增压泵的组合，把井下压力传送到地面，并在地面对井下压力进行实时检测，检测装置不受井下恶劣环境的影响，工作寿命长，可以随时在地面进行校验和维修。
2、本发明适用于直井、斜井、稠油热采井、含硫井、高温高压井的测试，满足不停产进行测试的要求；同时方便地测试井下的液面高度，不需要人工操作，完全自动全闭环控制。
3、本发明毛细钢管和传压筒可以通过清洗重新利用，可多次重复使用，与其他测试工艺相比，其成本低廉。
4、本发明压力变送器采用超级扩散硅传感器技术，其智能化的温度补偿、高稳定性的模数转换特点，完全可以满足潜油直驱螺杆泵运行的需要，实现自动化操作。
5、本发明增压泵和压力变送器与井口连接部分之间设置有阀门，用于井下充气控制和充气时传感器保护控制。
6、本发明将压力变送器和套管压力传感器采样，结合下井深度，得出井下液出高度，进行数值显示得同时并绘制液面变化曲线进行显示。
附图说明：
图1为毛细管测压设备的结构示意图。
图2为毛细管测压设备的检测原理示意图。
具体实施方式：
实施例：参见图1和图2，图中，1-传压筒，2-毛细钢管，3-压力变送器，4-数据采集控制器，5-井口连接部分，6-穿透器，7-增压泵，9-套管。
毛细管测压设备，包括井下传压筒1、毛细钢管2、气源、压力变送器3和数据采集控制器4，井下传压筒1为圆柱状，且设置有引压孔和泄压孔，引压孔与毛细钢管2连接，毛细钢管2穿过设置在井口连接部分5上的穿透器6与增压泵7和压力变送器3连接，井口连接部分5与数据采集控制器4连接，数据采集控制器8与压力变送器3和套管压力传感器连接，压力变送器3与潜油直驱螺杆泵连接。
增压泵7与气源连接，数据采集控制器8与增压泵7和气源连接，套管压力传感器设置在套管9内。
增压泵和压力变送器与井口连接部分之间设置有阀门，传压筒设置在油管下侧，井口连接部分为采油树。
数据采集控制器4为处理器，并与显示器和变频器连接。传压筒1和毛细钢管2的材质均为316L不锈钢，且毛细钢管2的外径为3.175mm、内径为2.175mm。
检测原理为：充满氮气的毛细钢管2，将地下的液体压力，通过气体传导至地面(P原油=P氮气)，在地面通过压力变送器3转换成数字量，结合毛细钢管1内氮气重力，从而得出地下的液体压力，并结合套管压力传感器，并计算出液面高度(相对于传压筒的位置)。
P原油＝PAB（A、B两点液面压力）+P套管（套管压力）。
P氮气＝压力变送器所监测到的压力+毛细钢管内氮气柱重力。
其部件的工作过程为：
井下传压筒：上面有与毛细钢管连接的引压孔，下面有多余的气体泄压孔，可以容纳一定体积的氮气，当井下压力增大时，气体被压缩，传压筒内的一部分气体被压入毛细钢管内；当井下压力减小时，内部气体膨胀，气体由毛细钢管进入传压筒，当气体体积大于传压筒的容积时，多余的气体由泄压孔排出。
毛细钢管：承装氮气，连接传压筒及地面压力变送器和增压泵，将传压筒内的压力传递到地面。外径3.175mm，内径2.175mm,材质316L，工作压力可达85Mpa。
压力变送器：压力变送器采用超级扩散硅传感器技术，对毛细钢管内压力进行检测，并把监测数据传输到数据采集控制器和潜油直驱螺杆泵，并具有温度补偿、高稳定性的模数转换特点。
数据采集控制器：将压力变送器和套管压力传感器采样，结合下井深度（毛细钢管中氮气重力），从而得出井下液出高度，可以通过显示器进行数值显示，绘制液面变化曲线并通过显示器进行显示，变频器的PID调节，具有自动起动、停机控制。
井口连接部分：将来自的井下的毛细钢管与增压泵和压力变送器连接起来，并在之间配有阀门，用于井下充气控制和充气时传感器保护控制。
增压泵：将氮气增压后经毛细钢管输送到传压筒内，工作压力可达60Mpa。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (3)
1.一种毛细管测压设备，包括井下传压筒、毛细钢管、气源、压力变送器和数据采集控制器，其特征是：所述井下传压筒为设置有引压孔和泄压孔的圆柱状，且所述泄压孔设置在油面下，所述毛细钢管的一端穿过设置在井口连接部分上的穿透器与增压泵和压力变送器连接，所述毛细钢管的另一端与所述引压孔密封连接，并与井下传压筒形成连通腔体，所述井口连接部分上设置有数据采集控制器，所述数据采集控制器与压力变送器、套管压力传感器、增压泵和气源连接，所述压力变送器与潜油直驱螺杆泵连接，所述增压泵与气源连接，所述套管压力传感器设置在套管内，所述增压泵和压力变送器与井口连接部分之间设置有阀门，所述传压筒设置在油管下侧，所述井口连接部分为采油树。
2.根据权利要求1所述的毛细管测压设备，其特征是：所述数据采集控制器为处理器，并与显示器和变频器连接。
3.根据权利要求1所述的毛细管测压设备，其特征是：所述传压筒和毛细钢管的材质均为316L不锈钢，且所述毛细钢管的外径为3.175mm、内径为2.175mm。
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