CN204457754U - 采油井环空、水眼液面监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种采油井环空、水眼液面监测系统，包括采油井子系统，气激发测量子系统，控制子系统和气源系统；所述气激发测量子系统与气源系统通过输气管线连接，在输气管线中设有电磁阀，通过有效控制电磁阀的开闭，从而避免输气管线中高压气体对液面监测的影响，减少了测量结果的干扰因素；气激发测量子系统中采用快速插拔连接器或一般密封连接器，连接到所述采油井子系统，增加了系统的通用性，也使得结构空间变小，本系统能广泛运用于石油行业的采油井中，对采油井环空、水眼液面进行自动化连续监测，提高采油的安全性。

Description

采油井环空、水眼液面监测系统

技术领域

本实用新型涉及一种采油井监测系统，特别涉及一种采油井环空、水眼液面监测系统。

背景技术

石油工业广泛使用抽油井，井下液面深度测量是分析泵效及折算井底流压、分析油井产能的必测参数，是改善采油工艺和提高采油过程的自动化和智能化水平的关键。一般的测量方式多采用声波法来实现，现阶段大多采用爆炸声源产生大功率声激励信号，利用接收器接收回波信号，人为地借助于接箍波估算套管环境内声速，通过简单低通滤波识别液面回波，然后通过阈值法粗略地确定液面回波到达时刻。由于爆炸声源功率大但能量有限，以及受人为因素的影响和估算方法的不足，现有的抽油井液面深度测量结果误差较大，且安全性差。现在出现了一种利用套井气产生压强，释放气体产生声波的技术，但是当套井气自身压强不足以激发适合的声波时，需要外加补充气源，以使压强足够，但现有的补充气源方法，由于不能有效阻断输气管线对测量造成的干扰，常常使测量结果不理想，浪费大量测量时间，且操作不方便，所以需要一种有效隔绝输气管线对测量结果带来干扰的技术。现有的测量液面方法，在自动化操作方面还有待提高，需要一种能够连续动态测量的技术。 

发明内容

本实用新型为了实现对采油井环空、水眼液面进行监控，提高测量的精准度，有效减少声波产生装置中的输气管线造成的干扰，提出了一种采油井环空、水眼液面监测系统，包括采油井子系统，气激发测量子系统，控制子系统和气源系统；所述气激发测量子系统与采油井子系统密封相连；所述气激发测量子系统与气源系统通过输气管线相连；所述控制子系统与气激发测量子系统和气源系统通过控制线相连；其特征在于，所述气激发测量子系统包括储气仓和单向阀，所述储气仓与所述采油井子系统直接或者间接密封相连，所述储气仓通过输气管线与所述单向阀的出气端相连，所述储气仓通过控制线与控制子系统相连；所述气源系统包括外置气源存储装置、常压气源、电磁阀和输气管线，所述电磁阀的出气口通过输气管线与所述气激发测量子系统中的单向阀的进气口相连，所述电磁阀的进气口通过输气管线与外置气源存储装置相连，所述电磁阀的放气口通过输气管线与常压气源相连；所述控制子系统通过控制线连接到所述电磁阀。

进一步地，所述储气仓与所述采油井子系统间接密封相连，所述气激发测量子系统还包括密封连接器和井口连接装置，所述密封连接器两端密封连接采油井子系统和井口连接装置，所述井口连接装置与所述储气仓密封连接，所述密封连接器采用丝扣连接、法兰连接或者快速插拔连接中一种或多种。

进一步地，所述气激发测量子系统还包括声波检测传感器，所述声波检测传感器固定到所述储气仓中或所述井口连接装置上，所述声波检测传感器通过控制线连接到所述控制子系统。

进一步地，所述控制子系统包括控制器、与所述控制器通过有线或无线连接的监控电脑，从所述气激发测量子系统和所述气源系统连接到所述控制子系统的控制线都连接到所述控制器上。

进一步地，所述控制子系统还包括无线收发器，所述控制器与无线收发器相连，所述无线收发器通过无线方式与监控电脑相连，实现控制器与监控电脑的无线连接。

进一步地，所述采油井子系统包括采油井、与所述采油井密封连接的采油树，所述气激发测量子系统密封连接到采油树上。

本实用新型中的采油井环空、水眼液面监测系统，可以广泛运用于石油工业的抽油井中，对油井中的环空液面和水眼液面的深度进行自动化动态连续监控，能够有效减少由于输气管线中的压强大于储气仓中的压强带来的测量的误差，从而保证了测量结果的正确性和稳定性，减小了外界的干扰，本实用新型还具备安装通用性强，拆装方便，结构紧凑的优点，为便于多种场合使用，本实用新型的外部监控电脑设有线和无线两种数据传输通道，从而使得本实用新型具备用途广泛的优点。

附图说明

图1为本实用新型采油井环空、水眼液面监测系统的结构示意图。

图2为本实用新型采油井环空、水眼液面监测系统中的电磁阀接口说明示意图。

附图标记：

1-采油井子系统，11-采油树，12-油井，2-气激发测量子系统，21-密封连接器，22-声波检测传感器，23-井口连接装置，24-储气仓，25-单向阀，3-控制子系统，31-控制器，32-无线收发器，33-监控电脑，4-气源系统，41-电磁阀，4101-出气口，4102-进气口，4103-放气口，42-常压气源，43-外置气源存储装置，5-控制线，6-输气管线。

具体实施方式

图1是本实用新型的采油井环空、水眼液面监测系统的结构示意图，图2为本实用新型采油井环空、水眼液面监测系统中的电磁阀接口说明示意图，下面结合图1和图2对本实用新型的采油井环空、水眼液面监测系统进行说明。

如图1所示的采油井环空、水眼液面监测系统，所述监测系统包括采油井子系统1，气激发测量子系统2，控制子系统3和气源系统4；所述气激发测量子系统2通过发射气体实现发射声波，并采用声波检测装置采集返回来的声波，通过对声波的分析来监测油井环空、水眼液面；所述控制子系统3用于控制所述气激发测量子系统2发射声波并接受返回来的声波数据，所述控制子系统3还控制所述气源系统4对所述气激发测量子系统2进行补充气源的操作。

具体地，所述气激发测量子系统2与采油井子系统1密封相连，所述气激发测量子系统2与气源系统4通过输气管线6相连；所述控制子系统3与气激发测量子系统2和气源系统4通过控制线5相连；所述气激发测量子系统2包括储气仓24和单向阀25，所述储气仓24与所述采油井子系统1直接或者间接密封相连，所述储气仓24通过输气管线6与所述单向阀25的出气端相连，所述储气仓24通过控制线5与控制子系统3相连；所述气源系统4包括外置气源存储装置43、常压气源42、电磁阀41和输气管线6，所述常压气源42可以是一种实体的装置，也可以为常压大气环境，此时放出来的气直接排入到常压大气中，如图2所示，所述电磁阀41包括用于出气的出气口4101、用于进气的进气口4102和用于放气的放气口4103，所述电磁阀41的出气口4101通过输气管线6与所述气激发测量子系统中的单向阀25的进气口4102相连，所述电磁阀的进气口4102通过输气管线6与外置气源存储装置43相连，所述电磁阀的放气口4103通过输气管线6与常压气源42相连；所述控制子系统3通过控制线5连接到所述电磁阀25。

使用时，当储气仓24中的气压低于阈值时，控制子系统3控制电磁阀25使得外置气源存储装置43向储气仓24中充气，增加储气仓24中的气压，一般情况下，当储气仓24发射之后由于单向阀25和电磁阀41之间的输气管线6中仍存有高压气体，发射之后储气仓24中的气压降低，上述输气管线6中的高压气体就会瞬间充入到储气仓中，从而造成测量干扰，影响测量结果，所以对储气仓24充气之后，通过将电磁阀41的出气口4101和放气口4103连通，将输气管线6中的高压气体释放掉，从而保证储气仓24在测量过程中不受充气的影响。

为了提高本实用新型的通用性，使其安装使用方便，所述储气仓24与所述采油井子系统1间接密封相连，所述气激发测量子系统2还包括密封连接器21和井口连接装置23，所述密封连接器21两端分别密封连接采油井子系统1和井口连接装置23，所述井口连接装置23与所述储气仓24密封连接，所述密封连接器21采用丝扣连接、法兰连接等连接方式，为了提高本实用新型的拆装操作性，所述密封连接器21采用快速插拔连接。

为了使本实用新型能够实现自动化连续监控，所述气激发测量子系统2还包括声波检测传感器22，所述声波检测传感器22固定到所述储气仓24中或者所述井口连接装置23上，所述声波检测传感器22通过控制线5连接到所述控制子系统3，所述控制子系统3控制储气仓24实现发射声波，接收声波检测传感器22收到的声波数据。

为了使本实用新型满足不同的使用场合，提供远程监控和当场监控的功能，本实用新型的控制子系统3包括控制器31、与所述控制器31通过有线或无线连接的监控电脑33，从所述气激发测量子系统2和所述气源系统4连接到所述控制子系统3的控制线都连接到所述控制器31上，当采用无线连接时，所述控制子系统3还包括通过控制线5与控制器31相连的无线收发器32，所述无线收发器32将数据传输给监控电脑33并接受控制指令。

进一步地，所述采油井子系统1包括采油井12和与所述采油井12密封连接的采油树11，所述气激发测量子系统2密封连接到采油树11上。

根据本实用新型的采油井环空、水眼液面监测系统，可以广泛运用于石油工业的抽油井中，对油井中的环空液面和水眼液面的深度进行自动化动态连续监控，能够有效隔绝由于输气管线中的压强大于储气仓中的压强带来的测量的误差，从而保证了测量结果的正确性和稳定性，减小了外界的干扰，本实用新型还具备安装通用性强，拆装方便，结构紧凑的优点，为便于多种场合使用，本实用新型的外部监控电脑设有线和无线两种数据传输通道，从而使得本实用新型具备用途广泛的优点。

Claims (8)

1.采油井环空、水眼液面监测系统，包括采油井子系统，气激发测量子系统，控制子系统和气源系统；所述气激发测量子系统与采油井子系统密封相连；所述气激发测量子系统与气源系统通过输气管线相连；所述控制子系统与气激发测量子系统和气源系统通过控制线相连；其特征在于，所述气激发测量子系统包括储气仓和单向阀，所述储气仓与所述采油井子系统直接或者间接密封相连，所述储气仓通过输气管线与所述单向阀的出气端相连，所述储气仓通过控制线与控制子系统相连；所述气源系统包括外置气源存储装置、常压气源、电磁阀和输气管线，所述电磁阀的出气口通过输气管线与所述气激发测量子系统中的单向阀的进气口相连，所述电磁阀的进气口通过输气管线与外置气源存储装置相连，所述电磁阀的放气口通过输气管线与常压气源相连；所述控制子系统通过控制线连接到所述电磁阀。

2.如权利要求1所述的采油井环空、水眼液面监测系统，其特征在于，所述储气仓与所述采油井子系统间接密封相连，所述气激发测量子系统还包括密封连接器和井口连接装置，所述密封连接器两端密封连接采油井子系统和井口连接装置，所述井口连接装置与所述储气仓密封连接。

3.如权利要求2所述的采油井环空、水眼液面监测系统，其特征在于，所述密封连接器采用丝扣连接、法兰连接或者快速插拔连接中一种或多种。

4.如权利要求1所述的采油井环空、水眼液面监测系统，其特征在于，所述气激发测量子系统还包括声波检测传感器，所述声波检测传感器固定到所述储气仓中，所述声波检测传感器通过控制线连接到所述控制子系统。

5.如权利要求2所述的采油井环空、水眼液面监测系统，其特征在于，所述气激发测量子系统还包括声波检测传感器，所述声波检测传感器固定到所述储气仓中或所述井口连接装置上，所述声波检测传感器通过控制线连接到所述控制子系统。

6.如权利要求1～5所述的任一采油井环空、水眼液面监测系统，其特征在于，所述控制子系统包括控制器、与所述控制器通过有线或无线连接的监控电脑，从所述气激发测量子系统和所述气源系统连接到所述控制子系统的控制线都连接到所述控制器上。

7.如权利要求6所述的采油井环空、水眼液面监测系统，其特征在于，所述控制子系统还包括无线收发器，所述控制器与无线收发器相连，所述无线收发器通过无线方式与监控电脑相连，实现控制器与监控电脑的无线连接。

8.如权利要求1所述的采油井环空、水眼液面监测系统，其特征在于，所述采油井子系统包括采油井、与所述采油井密封连接的采油树，所述气激发测量子系统密封连接到采油树上。