CN204200217U - 一体防爆式井底流压测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一体防爆式井底流压测试装置，将测试所需的所有控制器件安装在防爆控制箱内，进行隔爆处理；防爆控制箱内控制器件由发声装置、接收装置和控制电路组成，在防爆控制箱外设有防爆电缆密封接头和防爆接线盒。该装置不需采用井下压力计作业施工，通过测试井下液柱高度和井口套压，即可得到实际的井底压力值，同时其安全防爆。
Description
技术领域
本实用新型涉及一体防爆式井底流压测试装置，属于采油工程采油、采气技术领域，主要应用于油气田井，特别适合没有套管压力的油井。
背景技术
目前在油田或煤层气田上，要想得到井底流压数据，通常的办法是利用井下电子压力计来测量。对于煤层气井，需要安装连接上千米电缆的井下直读式压力计，安装和维修都需要停井作业。对于油井，通常先由施工队拔出油井的抽油杆，然后通过试井车上的钢丝向井底放入存储式压力计，进行井底流压测试，测试结束后，将压力计取出。
这种计量方法存在的主要问题有：
（1）测试工艺不能满足低渗油藏的要求，存在关井时间长、测试时间长等弊端；
（2）施工量大，测试前需要施工队拔抽油杆，在这过程中不但破坏了所需要的密闭测试环境，影响到测试结果，而且增加了工作量，施工结束还要打扫现场的残油；
（3）施工费用大，按平均每口井1万元人民币的施工费计算，一年测试一千口井就要1千万元人民币，无形中就增加了费用；
（4）井下腐蚀大，容易把连接压力计的钢丝腐蚀断，导致压力计掉入井下，造成不必要的损失；
（5）在停井使用压力计测试压力恢复的同时，看不到油井动液面的变化，有的井压力恢复能力强，容易产生套管返油，井底压力大的井还容易形成井喷，如果套返或者井喷严重，就会造成非常恶劣的环境污染和对周围耕地的破坏，经济损失巨大；
（6）受井况影响，有时候压力计下不到理想的位置。有些油井的油套环空较小，无法在井下安装压力计，致使不能得到测试数据。
上述情况的出现，致使这种一直采用的常规测试方法耗时费力，成功率很低。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一体防爆式井底流压测试装置，该装置不需采用井下压力计作业施工，通过测试井下液柱高度和井口套压，即可得到实际的井底压力值，同时其安全防爆。
为解决以上问题，本实用新型的具体技术方案如下：一体防爆式井底流压测试装置，将测试所需的所有控制器件安装在防爆控制箱内，进行隔爆处理；防爆控制箱内控制器件由发声装置、接收装置和控制电路组成，在防爆控制箱外设有防爆电缆密封接头和防爆接线盒。
所述的防爆控制箱外部通过管线接头与油气井油套环空连接，管线接头与防爆控制箱内壁设有的压力声波接收腔相通，压力声波接收腔内安装声波接收微音器和套压传感器，声波接收微音器和套压传感器组成接收装置；在压力声波接收腔外连接与之相通的发声装置；所述的控制电路由电源模块、防爆设计的控制电路板和天线组成，电源模块与控制电路板连接提供电源，控制电路板分别与接收装置和发声装置连接实现信号的接收与发射控制；天线置于防爆控制箱外，并与控制电路板连接。
所述的发声装置为，在防爆控制箱内设有储气室，储气室通过外压防爆控制电动阀及管路与压力声波接收腔相通，在防爆控制箱内设有直流无油压缩机，直流无油压缩机通过管路与储气室相通，直流无油压缩机通过电源线分别与电源模块与控制电路板连接。
所述的防爆控制箱外设置消音排气口，消音排气口内端设置在防爆控制箱内，消音排气口的内端管路通过内压防爆控制电动阀与压力声波接收腔相通，直流无油压缩机气源端通过管路与消音排气口相通。
所述的管线接头与防爆控制箱内的压力声波接收腔之间还可通过高压导管连接。
所述的高压导管的内径尺寸40mm<D<50mm。
所述的天线为无线通讯方式，且为WIFI、ZIGBEE、GPRS、3G或4G多种形式。
该一体防爆式井底流压测试装置采用将测试所需的所有控制器件安装在具有防爆合格证的防爆控制箱内，进行隔爆处理，内部器件选型和电路进行防爆设计，提高了该装置的整体安全性能，同时携带和安装更加方便。
优选的，采用压力声波接收腔中上连接发声装置和接收装置，通过控制电路板进行发声装置发出气波的控制和接收装置对信号接收和处理。
优选的，直流无油压缩机的气源可以是通过气路取自箱体外，也可以通过开启内压防爆控制电动阀取自油气井内。
优选的，可根据井口实际位置的高低，在管线结构和防爆控制箱之间安装高压导管。
综上所述，该装置测试井底流压，安装简单、方便，只需把设备安装在油井套管口，不需对油井做任何改动，不破坏井场环境，没有施工作业，没有任何危险，安全系数高。一台设备可以根据需要安装在任意井上，通过软件计算，可以把动液面的连续恢复规律直接转换成井底压力的恢复规律，而且随时可以看到井底压力的变化趋势，利用远程监控系统可以随时了解井底压力变化情况。这样大大缩短了停井时间，不但减少现场工作量，而且减少施工带来的费用，更能减少产量损失，将地面测试井底流压装置提升到便携安全防爆一体化水平，本技术是油井在测试压力恢复工艺上的一大突破。可以代替井下压力计，综合使用成本低，为油田测试压力恢复提供了一种新方法。
附图说明
图1为一体防爆式井底流压测试装置的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一体防爆式井底流压测试装置，由管线接头1与油气井油套环空连接，管线接头1的后面由高压导管2连接压力声波接收腔3。压力声波接收腔3固定在防爆控制箱9的侧面，压力声波接收腔3的底部安装声波接收微音器4和套压传感器5，还连接进气管路6和放气管路13，进气管路6直接连接外压防爆控制电动阀7，储气室8连接到外压防爆控制电动阀7的另一端。直流无油压缩机19工作时通过打压管20将压缩气体注入给储气室8内，压缩机气源通过气管18可以来自箱体外，也可以通过开启内压控制电动阀14取自油气井内。放气管路13直接连接内压防爆控制电动阀14，内压防爆控制电动阀14通过导气管18连接到位于防爆控制箱9外面的具有隔爆钢丝网隔离的消音排气口17上。在防爆控制箱9的内部装有电源模块10、直流无油压缩机19、采用防爆设计的控制电路板16及天线15，防爆控制箱9内部各器件之间通过控制线22连接，用于提供电源和传送信号。声波接收微音器4，套压传感器5通过信号线12连接到控制电路板16。在防爆控制箱9的侧面设有防爆接线盒21，用于外部供电线的接入，通过设在防爆控制箱上的防爆电缆密封接头11，将电源引入到防爆控制箱9内。
防爆式井底流压测试装置的工作过程：通过无线通讯接收到测试任务后，首先由套压传感器判断油气井内压力，当井内没有压力时，需要产生外部声波，启动直流无油压缩机19，对储气室8进行加压，当压力达到设定值后，开启外压控制电动阀7，将储气室内的压缩气体快速释放到油井套管内。在井口处环空中的气体瞬间发生压缩，产生压缩冲击波。当井内有足够压力时，直接开启内压控制电动阀14，将油井套管内的气体通过消音排气口17快速释放到箱体外，此时在井口处环空中的气体瞬间发生膨胀，产生膨胀冲击波。
该压缩或膨胀冲击波沿油套环空向井下传播，遇到油管接箍、音标、气液界面产生反射声波脉冲，由微音器接收声脉冲转换成电信号，通过控制电路进行数字处理，自动计算出液面深度。在得到动液面深度之后，结合套压传感器测试的油气井内压力，通过已知的每口井的泵挂深度、含水率、原油密度、产液量等所需要的参数，通过软件的自动计算就能得到实际的井底压力值，通过GPRS/wifi/3G等无线通讯方式，直接传送给操作者。
Claims (7)
1.一体防爆式井底流压测试装置，其特征在于：将测试所需的所有控制器件安装在防爆控制箱（9）内，进行隔爆处理；防爆控制箱内控制器件由发声装置、接收装置和控制电路组成，在防爆控制箱外设有防爆电缆密封接头（11）和防爆接线盒（21）。
2.如权利要求1所述的一体防爆式井底流压测试装置，其特征在于：所述的防爆控制箱（9）外部通过管线接头（1）与油气井油套环空连接，管线接头（1）与防爆控制箱（9）内壁设有的压力声波接收腔（3）相通，压力声波接收腔（3）内安装声波接收微音器（4）和套压传感器（5），声波接收微音器（4）和套压传感器（5）组成接收装置；在压力声波接收腔（3）外连接与之相通的发声装置；所述的控制电路由电源模块（10）、防爆设计的控制电路板（16）和天线（15）组成，电源模块（10）与控制电路板（16）连接提供电源，控制电路板（16）分别与接收装置和发声装置连接实现信号的接收与发射控制；天线（15）置于防爆控制箱（9）外，并与控制电路板（16）连接。
3.如权利要求2所述的一体防爆式井底流压测试装置，其特征在于：所述的发声装置为，在防爆控制箱（9）内设有储气室（8），储气室（8）通过外压防爆控制电动阀（7）及管路与压力声波接收腔（3）相通，在防爆控制箱（9）内设有直流无油压缩机（19），直流无油压缩机（19）通过管路与储气室（8）相通，直流无油压缩机（19）通过电源线分别与电源模块（10）与控制电路板（16）连接。
4.如权利要求3所述的一体防爆式井底流压测试装置，其特征在于：所述的防爆控制箱（9）外设置消音排气口（17），消音排气口（17）内端设置在防爆控制箱（9）内，消音排气口（17）的内端管路（18）通过内压防爆控制电动阀（14）与压力声波接收腔（3）相通，直流无油压缩机（19）气源端通过管路（18）与消音排气口（17）相通。
5.如权利要求2所述的一体防爆式井底流压测试装置，其特征在于：所述的管线接头（1）与防爆控制箱（9）内的压力声波接收腔（3）之间还可通过高压导管（2）连接。
6.如权利要求5所述的一体防爆式井底流压测试装置，其特征在于：所述的高压导管（2）的内径尺寸40mm<D<50mm。
7.如权利要求2所述的一体防爆式井底流压测试装置，其特征在于：所述的天线（15）为无线通讯方式，且为WIFI、ZIGBEE、GPRS、3G或4G多种形式。
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