CN204552741U - 油井液面测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种油井液面测试装置，包括标准容器、连接管、放气管、压力传感器一、气体电磁阀和控制器，标准容器通过连接管与油井套管连通，放气管与标准容器连通，在连接管上安装有压力传感器一，连接管和放气管上均安装有气体电磁阀，控制器采集压力传感器一的信号，根据玻意耳定律P1V1=P2V2计算液位深度，当井内无气压或气压较小时，在连接管上加一个增压泵，利用标准容器与井内套管之间的压差，计算出油井液面的深度，或利用相邻有套压的油井套气通过管线给标准容器加压，进而计算深度，此装置结构简单、测量精确、安全方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及油田工程领域，特别涉及一种油井液面测试装置。
背景技术
探测油井的井下液面深度，可以了解油井的供液能力，确定抽油泵的沉没深度，制定出合理的油井工作方案，同时，还可以推算出油层压力，采油指数和有效渗透率等参数，分析能源衰减的异常原因，对合理开发油田有重要意义。
现有技术一般采用声波原理测油井液面深度，即在井口向井内发射声波信号，用仪器接收井内的反射波，通过对比高低频波形，通常利用数接箍方式计算液面深度，其缺点为：1、由于井内复杂因素的干扰，套管气压高低及油管长度的不一致，造成接箍数量难以测准，难免出现同一口井几次测试结果不同，甚至产生较大的误差。随着科技的发展，油田开采上产，节能减排及自动控制的迫切需要，油井液面的准确测试就显得尤为重要；2、整体结构复杂，操作麻烦，现场故障率大，相对成本较高，用户难以接受；3、现场实时测试仪器一般都安装到井口，不仅给修井作业带来了麻烦，同时由于测井装置需要通入高低电压，给修井作业还带来了一定危险。
因此迫切需要一种测试数据准确，结构简单且安全的油井液面测试装置。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种测试数据准确，结构简单，成本低廉，安全且覆盖率高的油井液面测试装置，用以克服上述现有技术存在的缺陷。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种油井液面测试装置，它包括标准容器、连接管、放气管、压力传感器一、气体电磁阀和控制器，所述标准容器通过连接管与油井套管连通，所述放气管与标准容器连通，在连接管上安装有压力传感器一，所述压力传感器一与标准容器之间的连接管上以及放气管上均安装有气体电磁阀，所述控制器控制气体电磁阀的启闭，控制器同时采集来自压力传感器一的信号，根据玻意耳定律P1V1=P2V2计算出液位深度。
进一步的，还包括增压泵和压力传感器二，所述增压泵设置在压力传感器一与气体电磁阀之间连接管上，所述压力传感器二安装在标准容器与气体电磁阀之间的放气管上，控制器控制气体电磁阀和增压泵的启闭，控制器同时采集来自压力传感器一和压力传感器二的信号。
进一步的，它还包括注气管，其与标准容器连通，在注气管上安装有气体电磁阀，在标准容器与气体电磁阀之间的放气管上安装有压力传感器三，控制器控制气体电磁阀通断。
进一步的，所述标准容器为绝热容器。
进一步的，所述的油井液面测试装置放置于油井侧面或后面，远离油井，方便于修井作业。
采用上述技术方案，本实用新型产生的技术效果有：本装置利用油井自身套管气压来测试液面深度， 结构简单，另外设有增压泵和注气管，即使在套管内气压小或无气压时，仍可进行测量，做到液面测量覆盖率高，测量结果准确，安全方便，尤其适合油井液面的在线测量。
附图说明
图1是实施例1的结构示意图；
图2是实施例2的结构示意图；
图3是实施例3的结构示意图；
其中：1、标准容器 2、连接管 3、放气管 4、压力传感器一 5、气体电磁阀 6、控制器 7、油井套管 8、增压泵 9、压力传感器二 10、注气管，11、压力传感器三。
具体实施方式
下面结合附图说明本实用新型的具体实施方式。
首先需要说明的是，本实用新型是利用玻意耳定律P1V1=P2V2 [其中，P1、P2为压力（专业术语为压强，工业应用上也通常称为压力），V1、V2为体积]来计算出液位深度。
实施例1
如图1所示，本实用新型包括标准容器1、连接管2、放气管3、压力传感器一4、气体电磁阀5和控制器6，标准容器1通过连接管2与油井套管7连通，标准容器1采用绝热材料制成或者采用相应的绝热结构制成，具有一定的绝热性能，目的是防止外界对标准容器内部气体温度的影响，保障测量的精度，连接管2是能承受一定压力的软管或金属管，放气管3与标准容器1连通，放气管3用于排放标准容器内的气体，在连接管2上安装有压力传感器一4，压力传感器一4与标准容器1之间的连接管以及放气管3上均安装有气体电磁阀5，控制器6控制气体电磁阀5的启闭，压力传感器一4用于测定油井套管7和标准容器1的压力，控制器6同时采集来自压力传感器一4的信号，根据玻意耳定律P1V1=P2V2计算出液面深度。
上述实施例较适用于油井内存在一定压力的工况，具体的液面测量过程为：
控制器6控制连接管2上的气体电磁阀5关闭，放气管3上的气体电磁阀5打开，标准容器中气体通过放气管排出，并与大气压力平衡。油井套管的气体进入连接管内，此时压力传感器一4的读数为油井套管7的气压值P1，然后控制器6发出指令，将放气管3上的气体电磁阀5关闭，同时打开连接管上的气体电磁阀5，待压力稳定后，压力传感器一4读数为P2，根据玻意耳定律P1V1=P2V2，即P1V1=P2(V1+V2)，V1=Sh其中P1为油井套管气压值，S为油井套管底面积，h油井液面深度，V1为油井套管体积，P2为变化后气压值，V2为标准容器体积，即可由控制器6计算出油井液面的深度h。
实施例2
如图2所示，本实施例是在上述实施1的结构基础上，还安装有增压泵8和压力传感器二9，增压泵8设置在压力传感器一4与气体电磁阀5之间连接管2上，当油井套管7内没有气压或气压较低时，增压泵8可以将油井套管7内气体压入标准容器1中，压力传感器二9安装在标准容器1与气体电磁阀5之间的放气管3上，用来测定标准容器1气压，控制器6控制增压泵8和气体电磁阀5的启闭，同时采集来自压力传感器一4和压力传感器二9的压力信号。
当被测油井套管为没有压力或较小压力工况时，较为适用于本实施例2，具体的液面测量过程如下：
控制器6控制连接管2上的气体电磁阀5关闭，同时控制放气管3上的气体电磁阀5打开，标准容器中的气体经放气管排出，气压平衡后，由控制器记录压力传感器一4的压力值为P1，压力传感器二9的压力值为P0；然后控制器6控制放气管3上的气体电磁阀关闭,进一步控制连接管上2 气体电磁阀打开，通过控制器6打开增压泵8，将油井套管7内气体压入标准容器1内，待达到一定压力值后，由控制器6发出指令，将连接管2上的气体电磁阀5和增压泵8关闭，同时采集压力传感器一4的读数P1’和压力传感器二9读数P0’，根据P1V1=P2V2，即（P1- P1’）Sh=（P0’-P0）V2，其中P1为油井套管初始气压值，S为油井套管底面积，h油井液面深度，V1为油井套管体积，P1’为油井套管变化后的气压值，P0为标准容器初始气压值，P0’标准容器变化后的气压值，V2为标准容器体积，即可由控制器6计算出油井的液面深度h。
实施例3
如图3所示，在实施1的基础上，还包括注气管10，其与标准容器1连通，在注气管10上安装有气体电磁阀5，在标准容器1与气体电磁阀5之间的放气管3上安装有压力传感器三11，控制器6控制气体电磁阀5通断。
本实施例是同样适用于被测油井套管为没有压力的工况，液面测量过程为：
控制器6控制注气管10上的气体电磁阀5打开，注气管10接入相邻有套压的井口或接入有一定压力的惰性气体，待压力到达一定值后，关闭注气管10上的气体电磁阀5，并同时记录压力传感器三11的读数P2，之后打开连接管2上的气体电磁阀5，气体进入被测油井套管7内，待压力平衡后，再次记录此时压力传感器三的读数P1，根据P1V1=P2V2，即P1（V1+V2）=P2V2，其中P1为变化后的气压值，S为油井套管底面积，h油井液面深度，V1为油井套管体积，P2为标准容器气压值，V2为标准容器体积，最后由控制器6计算出油井的液面深度h。
本实用新型的测试原理为：标准容器通过软管（或金属管）与油井套管连接后，通过控制器控制气体电磁阀的开关状态，使标准容器与油井套管的体积与压力在符合P1V1=P2V2定律情况下（以上实施例连接管、放气管、注气管等管道的体积可以忽略不计，也可根据标准管道的体积计入公式中），从而计算出套管内的液面深度。
本实用新型的测试装置主体经连接管与井口连接后放置于远离井口位置，一般放置在抽油机的侧面或后面，方便于修井作业。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种油井液面测试装置，其特征在于：它包括标准容器（1）、连接管（2）、放气管（3）、压力传感器一（4）、气体电磁阀（5）和控制器（6），所述标准容器（1）通过连接管（2）与油井套管（7）连通，所述放气管（3）与标准容器（1）连通，在连接管（2）上安装有压力传感器一（4），在压力传感器一（4）与标准容器（1）之间的连接管上以及放气管（3）上均安装有气体电磁阀(5)，所述控制器（6）控制气体电磁阀（5）的启闭，控制器（6）同时采集来自压力传感器一（4）的信号，根据玻意耳定律P1V1=P2V2计算出液位深度。
2.根据权利要求1所述的油井液面测试装置，其特征在于：还包括增压泵（8）和压力传感器二（9），所述增压泵（8）设置在压力传感器一（4）与气体电磁阀（5）之间连接管（2）上，所述压力传感器二（9）安装在标准容器（1）与气体电磁阀（5）之间的放气管（3）上，控制器（6）控制气体电磁阀（5）和增压泵（8）的启闭，控制器（6）同时采集来自压力传感器一（4）和压力传感器二（9）的信号。
3.根据权利要求1或2所述的油井液面测试装置，其特征在于：它还包括注气管（10），其与标准容器（1）连通，在注气管（10）上安装有气体电磁阀（5），在标准容器（1）与气体电磁阀（5）之间的放气管（3）上安装有压力传感器三（11），控制器（6）控制气体电磁阀（5）通断。
4.根据权利要求1所述的油井液面测试装置，其特征在于：所述标准容器（1）为绝热容器。
5.根据权利要求1所述的油井液面测试装置，其特征在于：所述的油井液面测试装置放置于油井侧面或后面，方便于修井作业。
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