CN112727448B - 一种油井液面自动监测仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油开采技术领域，具体公开了一种油井液面自动监测仪，包括：外壳和设置在外壳内的声波收集机构以及数据处理单元，所述外壳的一端设置有与油井管道相连的中空接头；还包括声波发生机构，所述声波发生机构包括气筒和压缩组件，所述气筒的一端设置有释放口，所述释放口正对所述中空接头，所述气筒远离所述释放口的一端设置有敞口，所述压缩组件包括滑动设置在气筒内的推杆，所述推杆与所述外壳的内壁之间设置有储能弹簧，所述外壳内还设置有控制所述推杆的复位机构以及释放机构。通过压缩气筒产生声波的方式较为方便，在使用前不需要进行压缩或者储气，作业时只需要推动推杆压缩储能弹簧并释放即可。

Description

一种油井液面自动监测仪

技术领域

本发明涉及石油开采技术领域，具体涉及一种油井液面自动监测仪。

背景技术

在油田开采中,需要对油管和套管中的动液面进行监测，动液面的高度数据能够反映地层的供液能力，是生产中确定抽油泵的沉没度以及制定合理工作制度的重要依据。通过对油井动液面的监测和分析，能够计算出井底流体压力和静压，进而判断油井生产工作制度是否与地层能量相符，以保证油井的安全稳定生产。

在现有技术中，动液面监测是通过在井口向油井环空中发射声波，声波遇到液面及其他设备时会发生反射，当井口接收到各种反射声波后，通过声速数学模型能够计算出得到各环箍及液面与井口之间的距离，通过与环空中压力数据的结合，计算出井下多种数据，实现对油井的监测与控制。现有的监测仪产生声波的方式为通过压缩机向储气罐内加压，使得储气罐中的压力值达到需要的数值，然后通过释放储气罐内的气体产生声波。这种产生声波的方式较为缓慢，降低了监测仪的工作效率。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种油井液面自动监测仪，能够更加方便的产生声波，使得测量响应更快。

本发明提供一种的技术方案是：一种油井液面自动监测仪，包括：外壳和设置在外壳内的声波收集机构以及数据处理单元，所述外壳的一端设置有与油井管道相连的中空接头还包括声波发生机构，所述声波发生机构包括气筒和压缩组件，所述气筒的一端设置有释放口，所述释放口正对所述中空接头，所述气筒远离所述释放口的一端设置有敞口，所述压缩组件包括滑动设置在气筒内的推杆，所述推杆的端部设置有与所述气筒相匹配的活塞，所述推杆与所述外壳的内壁之间设置有储能弹簧，所述外壳内还设置有控制所述推杆的复位机构以及释放机构。

上述技术方案的有益效果为：通过压缩气筒产生声波的方式较为方便，在使用前不需要进行压缩或者储气，作业时只需要推动推杆压缩储能弹簧并释放即可。产生声波的速度快，且能够小间隔的连续产生声波。

进一步，所述中空接头外侧的前部设置有外螺纹，所述中空接头外侧的后部设置有安全阀，所述安全阀与所述中空接头的内部连通。安全阀能够在井内高压时进行泄压，以保证监测仪的安全。

进一步，所述复位机构包括滑动设置的推动块，所述推杆外侧靠近尾端的位置向外延伸设置有对接凸起，所述对接凸起位于所述推动块的行进路线上， 所述外壳内设置有用于驱动所述推动块沿所述推杆的伸缩方向往复运动的驱动机构。

进一步，所述驱动机构包括丝杠螺母副，所述丝杠螺母副的螺母固定设置于所述推动块内，所述丝杠螺母副的丝杆通过电机驱动。丝杠螺母副能够驱动推动块行进，使得推杆能够被推动压缩储能弹簧。

进一步，所述释放机构包括转动设置的扳机，所述推杆上设置有与所述扳机相匹配的挂钩，所述扳机的转动部位设置有扭簧，所述外壳内对应所述扳机设置有电动推杆，所述电动推杆的活动端抵紧所述扳机远离所述挂钩的一端。通过扳机固定住压缩储能弹簧后的推杆，使得推杆具有压缩空气的能量。

进一步，所述外壳远离所述中空接头的一端设置有线路接口和通讯组件，所述外壳的底部设置有密封盖，所述外壳的内部对应所述释放机构以及复位机构设置有固定支撑组件。

进一步，所述中空接头对应安全阀与外壳之间的位置设置有隔离阀门，所述隔离阀门包括阀体和启闭组件，所述阀体在关闭时封堵所述中空接头。隔离阀门能够将外壳内的部件与油井套管隔离开，避免监测仪在不使用时被污染。

进一步，所述启闭组件包括容纳壳体，所述容纳壳体与阀体的形状相匹配，所述容纳壳体向外延伸设置有调节螺杆，所述调节螺杆的前端与所述阀体活动且不脱离的连接，所述容纳壳体的顶部转动且不脱离的设置有旋钮，所述旋钮与所述调节螺杆螺接。通过调节螺杆对阀体进行启闭控制，使得阀体能够沿垂直于中空接头轴线的方向移动。

进一步，所述调节螺杆的外部还套设有保护套管，所述保护套管与所述容纳壳体固定连接，所述保护套管上开设有可视窗。保护套管能够避免灰尘等杂物进入调节螺杆内。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例中声波发生机构的结构示意图。

附图标记：外壳100、中空接头110、线路接口120、通讯组件130、容纳壳体200、调节螺杆210、阀体211、旋钮212、保护套管213、气筒300、释放口310、推杆320、活塞321、挂钩322、对接凸起323、储能弹簧324、电机400、丝杆410、推动块420、扳机500、电动推杆510。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

如图1-2所示，本实施例提供一种油井液面自动监测仪，包括：外壳100和设置在外壳100内的声波收集机构以及数据处理单元，声波收集机构包括微音器，微音器与数据处理单元电连接，数据处理单元将微音器接收到的声波信号进行处理和分析，以便得到想要的数据。所述外壳100的一端设置有与油井管道相连的中空接头110，还包括声波发生机构，声波发生机构产生的声波会在油井内多次反射，其中包括对油井内液面的反射，反射后的声波即是被微音器捕捉的声波。声波发生机构包括气筒300和压缩组件，所述气筒300的一端设置有释放口310，所述释放口310正对所述中空接头110，所述气筒300远离所述释放口310的一端设置有敞口，所述压缩组件包括滑动设置在气筒300内的推杆320，所述推杆320的端部设置有与所述气筒300相匹配的活塞321，所述推杆320与所述外壳100的内壁之间设置有储能弹簧324，所述外壳100内还设置有控制所述推杆320的复位机构以及释放机构。通过压缩气筒300产生声波的方式较为方便，在使用前不需要进行压缩或者储气，作业时只需要推动推杆320压缩储能弹簧324并释放即可。产生声波的速度快，且能够小间隔的连续产生声波。

外壳100远离所述中空接头110的一端设置有线路接口120和通讯组件130，所述外壳100的底部设置有密封盖，所述外壳100的内部对应所述释放机构以及复位机构设置有固定支撑组件。中空接头110对应安全阀与外壳100之间的位置设置有隔离阀门，所述隔离阀门包括阀体211和启闭组件，所述阀体211在关闭时封堵所述中空接头110。隔离阀门能够将外壳100内的部件与油井套管隔离开，避免监测仪在不使用时被污染。启闭组件包括容纳壳体200，所述容纳壳体200与阀体211的形状相匹配，所述容纳壳体200向外延伸设置有调节螺杆210，所述调节螺杆210的前端与所述阀体211活动且不脱离的连接，所述容纳壳体200的顶部转动且不脱离的设置有旋钮212，所述旋钮212与所述调节螺杆210螺接。通过调节螺杆210对阀体211进行启闭控制，使得阀体211能够沿垂直于中空接头110轴线的方向移动。调节螺杆210的外部还套设有保护套管213，所述保护套管213与所述容纳壳体200固定连接，所述保护套管213上开设有可视窗。保护套管213能够避免灰尘等杂物进入调节螺杆210内。

中空接头110外侧的前部设置有外螺纹，所述中空接头110外侧的后部设置有安全阀，所述安全阀与所述中空接头110的内部连通。安全阀能够在井内高压时进行泄压，以保证监测仪的安全。

复位机构包括滑动设置的推动块420，所述推杆320外侧靠近尾端的位置向外延伸设置有对接凸起323，所述对接凸起323位于所述推动块420的行进路线上，所述外壳100内设置有用于驱动所述推动块420沿所述推杆320的伸缩方向往复运动的驱动机构。驱动机构包括丝杠螺母副，所述丝杠螺母副的螺母固定设置于所述推动块420内，所述丝杠螺母副的丝杆410通过电机400驱动。丝杠螺母副能够驱动推动块行进，使得推杆320能够被推动以压缩储能弹簧324。

释放机构包括转动设置的扳机500，所述推杆320上设置有与所述扳机500相匹配的挂钩322，所述扳机500的转动部位设置有扭簧，所述外壳100内对应所述扳机500设置有电动推杆510，所述电动推杆510的活动端抵紧所述扳机500远离所述挂钩322的一端，电动推杆510按压扳机500的下端，使得扳机500的上端与挂钩322脱离，推杆320在与扳机500脱离后快速撞向气筒300，使得气筒300内的空气被快速压缩并由释放口310释放到油井套管内，进入油井套管的高速气体会在油井套管的入口处产生声波。通过扳机500固定住压缩储能弹簧324后的推杆320，使得推杆320具有压缩空气的能量。

在本申请的描述中，需要理解的是，本申请中的术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语 “相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、系统和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (7)

1.一种油井液面自动监测仪，包括：外壳（100）和设置在外壳（100）内的声波收集机构以及数据处理单元，所述外壳（100）的一端设置有与油井管道相连的中空接头（110），其特征在于，还包括声波发生机构，所述声波发生机构包括气筒（300）和压缩组件，所述气筒（300）的一端设置有释放口（310），所述释放口（310）正对所述中空接头（110），所述气筒（300）远离所述释放口（310）的一端设置有敞口，所述压缩组件包括滑动设置在气筒（300）内的推杆（320），所述推杆（320）的端部设置有与所述气筒（300）相匹配的活塞（321），所述推杆（320）与所述外壳（100）的内壁之间设置有储能弹簧（324），所述外壳（100）内还设置有控制所述推杆（320）的复位机构以及释放机构；所述复位机构包括滑动设置的推动块（420），所述推杆（320）外侧靠近尾端的位置向外延伸设置有对接凸起（323），所述对接凸起（323）位于所述推动块（420）的行进路线上，所述外壳（100）内设置有用于驱动所述推动块（420）沿所述推杆（320）的伸缩方向往复运动的驱动机构；

所述释放机构包括转动设置的扳机（500），所述推杆（320）上设置有与所述扳机（500）相匹配的挂钩（322），所述扳机（500）的转动部位设置有扭簧，所述外壳（100）内对应所述扳机（500）的位置设置有电动推杆（510），所述电动推杆（510）的活动端抵紧所述扳机（500）远离所述挂钩（322）的一端。

2.根据权利要求1所述的一种油井液面自动监测仪，其特征在于，所述中空接头（110）外侧的前部设置有外螺纹，所述中空接头（110）外侧的后部设置有安全阀，所述安全阀与所述中空接头（110）的内部连通。

3.根据权利要求1所述的一种油井液面自动监测仪，其特征在于，所述驱动机构包括丝杠螺母副，所述丝杠螺母副的螺母固定设置于所述推动块（420）内，所述丝杠螺母副的丝杆（410）通过电机（400）驱动。

4.根据权利要求1所述的一种油井液面自动监测仪，其特征在于，所述外壳（100）远离所述中空接头（110）的一端设置有线路接口（120）和通讯组件（130），所述外壳（100）的底部设置有密封盖，所述外壳（100）的内部对应所述释放机构以及复位机构的位置设置有固定支撑组件。

5.根据权利要求2所述的一种油井液面自动监测仪，其特征在于，所述中空接头（110）对应所述安全阀与所述外壳（100）之间的位置设置有隔离阀门，所述隔离阀门包括阀体（211）和启闭组件，所述阀体（211）在关闭时封堵所述中空接头（110）。

6.根据权利要求5所述的一种油井液面自动监测仪，其特征在于，所述启闭组件包括容纳壳体（200），所述容纳壳体（200）与阀体（211）的形状相匹配，所述容纳壳体（200）向外延伸设置有调节螺杆（210），所述调节螺杆（210）的前端与所述阀体（211）活动且不脱离的连接，所述容纳壳体（200）的顶部转动且不脱离的设置有旋钮（212），所述旋钮（212）与所述调节螺杆（210）螺接。

7.根据权利要求6所述的一种油井液面自动监测仪，其特征在于，所述调节螺杆（210）的外部还套设有保护套管（213），所述保护套管（213）与所述容纳壳体（200）固定连接，所述保护套管（213）上开设有可视窗。

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