CN206329331U - 一种油田用油井井下多层远程实时测控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种油田用油井井下多层远程实时测控系统，包括井下测控仪、地面测控主机和远程测控中心，地面测控主机通过电力线缆以载波的方式与井下测控仪通讯连接，地面测控主机通过无线通讯模块与远程测控中心通讯连接。该系统在采集数据、传输数据以及控制命令的下发等均无需工作人员的介入，所以，能够降低工作人员的劳动强度，有利于提高工作效率；并且该测控系统能够实现油田信息化管理，将油井的日常生产纳入油田网络进行管理，方便实时监控、管理油井的生产，提高油田数字化管理水平。

Description

一种油田用油井井下多层远程实时测控系统

技术领域

本实用新型涉及一种油田用油井井下多层远程实时测控系统。

背景技术

随着油田不断加密调整和稳油控水等重大措施的实施，开采对象由以主力油层为主，逐渐转变为非主力油层、差油层开采，因此有必要建立一套井下测控系统，以便实施针对性的调整措施，对正确评价高含水后期油田各类油层的开发效果及潜力、制定合理的开发政策、预防套损等方面具有重要意义。

在公开号为CN101250987A的中国发明专利申请公布说明书中公开了一种油井智能分层测试与开采的方法，该方法中采用了一种分层采油系统，该分层采油系统由油管和串接在油管上的多个用于在采油时与中间油层对应布置的智能开关器组成，分层采油系统通过向智能开关器输入不同的压力信号进而实现对中间油层和采油通道的通断控制，进而采油时通过控制智能开关器的开启和关闭实现对该油层的开采，通过控制不同智能开关器的开启和关闭而实现油田的分层开采。此处的智能开关器实现中间油层和上、下层的通断，该智能开关器为一工具短节，上下与油管连接，本体与其上设置有层位采油通道、上下层位串通采油通道的桥通体螺纹联接，在桥通体上设有用于连通层位采油通道和上下层位串接采油通道的过渡管道，过渡管道的上部开设连通过渡管道内腔和上下层为串接采油通道的泄流孔、其下部开设有连通过渡管道内腔的导流孔，在过渡管道中从上至下顺序安装电池、传感器、微处理器、驱动机构、连杆、封堵开关、密封圈、单向阀及微型压力测试仪，导流孔位于单向阀和微型压力测试仪之间，封堵开关在驱动机构及连杆的控制下实现对泄流孔的通断控制。桥通体上设有层位采油通道及上下层位串通通道，内部还设计有单向阀，液体经过单向阀与泄流孔吸入油管内，可保证地面打压时液体不会进入油层，不会对油层造成伤害。连杆分别与封堵开关和驱动机构连接，由驱动机构带动连杆运动来打开和关闭封堵开关。使用时，通过地面发送压力信号的遥控指令而灵活实现井下智能开关器的开关动作，完成对层位的打开和关闭，从而完成分层找水、堵水及生产、测试过程。

但是，该中国申请只公开了一种测试与开采方法，并没有对实现该方法的系统进行具体说明。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种油田用油井井下多层远程实时测控系统。

为实现上述目的，本实用新型的方案包括一种油田用油井井下多层远程实时测控系统，包括井下测控仪，还包括地面测控主机和远程测控中心，所述地面测控主机通过电力线缆、或者通过光纤以载波的方式与所述井下测控仪通讯连接，所述地面测控主机通过无线通讯模块与所述远程测控中心通讯连接。

所述无线通讯模块为GPRS通讯模块。

所述无线通讯模块为4G通讯模块。

所述井下测控仪为智能开关器。

所述测控系统还包括用于检测井下电参数的电流传感器，所述地面测控主机通过电力线缆、或者通过光纤以载波的方式采样连接所述电流传感器。

所述测控系统还包括用于设置在井下的温度传感器，所述地面测控主机通过电力线缆、或者通过光纤以载波的方式采样连接所述温度传感器。

本实用新型提供的油田用油井井下多层远程实时测控系统中，地面测控主机通过电力线缆或者光纤能够较为便利地实现井下测控仪与地面测控主机的信息交互，并且，地面测控主机通过无线方式与远处的远程测控中心通讯连接，使远处的测控中心能够实时获知井下的状况，并且能够对地面测控主机以及进行测控仪进行实时控制。该系统在采集数据、传输数据以及控制命令的下发等均无需工作人员的介入，所以，能够降低工作人员的劳动强度，有利于提高工作效率；并且，由于油井分布广、路程远、高压环境等特殊条件，传统的测控系统会耗费大量的人力、物力和财力，并且安全也得不到保障，但是，本测控系统能够完成数据采集和控制，效率高、数据可靠，实现油井正常运行期间进行远程数据的自动录取和控制、实时分析，即使在无人值守的情况下，也能及时掌握油井的动态变化；使管理人员能及时了解油井工作状况，为其提供有力的基础资料，为快速准确做出决策提供了有力的技术支持；实现油田信息化管理，将油井的日常生产纳入油田网络进行管理，方便实时监控、管理油井的生产，提高油田数字化管理水平。

附图说明

图1是油田用油井井下多层远程实时测控系统整体结构示意图；

图2是智能开关器的结构示意图；

图3是智能开关器、堵水封隔器在井下的布置示意图；

图4是电缆在井下的位置示意图；

其中，图2、图3中，1为套管，2为丢手接头，3为安全接头，4为堵水封隔器一，5为智能开关器一，6为堵水封隔器二，7为智能开关器二，8为堵水封隔器三，9为智能开关器三，10为堵水封隔器四，11为丝堵，12为桥通体，13为微型压力测试仪，14为单向阀，15为密封圈，16为封堵开关，17为连杆，18为驱动机构，19为微处理器，20为电池，21为传感器，22为层位采油通道，23为上下层位串通采油通道，24为泄流孔，25-27分别为生产层一、生产层二和生产层三，28为本体。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1所示，油田用油井井下多层远程实时测控系统，包括井下测控仪、地面测控主机和远程测控中心。

地面测控主机通过有线方式与井下测控仪通讯连接，其中，本实施例中，有线方式为通过电力线缆(电缆)以电力载波的方式实现地面测控主机与井下测控仪之间的信息交互。采用载波信号通讯原理，将信号通过编码加载在电力线缆上，实现数据的传输。当然，作为其他的实施方式，地面测控主机还可以通过光纤以载波的方式与井下测控仪通讯连接。

地面测控主机通过无线方式与远程测控中心通讯连接，无线方式为通过无线通讯模块进行信息交互，比如：GPRS通讯模块或者Zigbee等；另外，为了进一步保证信息传输的快速性，该无线通讯模块还可以采用现有较为先进的4G通讯模块。

另外，井下测控仪为设置在井下的，用于检测井下数据信息并用于井下生产的设备，包括电路部分和机械传动部分。比如：井下测控仪的功能可以为：采集井下相关信息，比如压力、温度或者相关设备或者线路的电流信息等，并且，根据接收到的控制命令控制相关器件动作以实现控制各个生产层的产液量。在本实施例中，井下测控仪以智能开关器为例，该智能开关器为背景技术中的、公开号为CN101250987A的中国专利申请中公开的智能开关器，如图2所示，该智能开关器设计为一工具短节，上下与油管连接，本体28包括壳体，该壳体内顺序安装电池20、传感器21、微处理器19、驱动机构18、连杆17、封堵开关16、密封圈15、单向阀14、微型压力测试仪13连接而组成。桥通体12设计有层位采油通道22及上下层位串通采油通道23，内部还设计有单向阀14，液体经过单向阀14与泄流孔24吸入油管内，可保证地面打压时液体不会进入油层，不会对油层造成伤害。连杆17分别与封堵开关16和驱动机构18连接，由驱动机构18带动连杆17运动来打开和关闭封堵开关16。封堵开关16由密封圈15密封。

地面测控主机用于对井下测控仪进行控制命令的下发，以及接收井下测控仪发出的采集数据，所以，地面测控主机为控制设备，比如工控机等控制设备，或者单片机等控制芯片。远程测控中心为监控中心，设置在远端的油井管理人员的办公室内，通过无线通讯的方式远程管理所辖区域内的测控主机，具有采集数据的接收以及控制命令的下发的作用。

该测控系统在正常工作之前需要将各个组成部分对应安装，步骤可以如下：

1)、将智能开关器，封隔器等设备连接好后随管柱一起下入目的层段，如图3所示，并通过电缆保护器(电缆保护器为现有设备，可通过购买获取)、电缆钢带、电缆外穿接头对电缆进行保护，解决在电缆下放过程中的磨损、磕碰问题；而且，在泵以上，电缆在油管外穿行，通过电缆保护器对其进行保护；在泵以下的电缆，过封隔器、扶正器等井下工具时，在油管间穿行，与井下测控仪连接时，采用电缆外穿接头外穿，可以避免对电缆的磕碰和损坏，如图4所示。

2)、井下的电缆连接地面测控主机，使智能开关器等设备与测控主机实现数据的交互；

3)、组建油井数据远程测控中心，并通过对应的无线通讯模块实现测控主机与测控中心的信息交互；

4)、最后坐封封隔器，开泵生产。

该测控系统的工作过程为：智能开关器中的检测部分实时检测井下的相关数据参数，并通过电力载波的方式将检测到的数据传输给地面测控主机，地面测控主机接收智能开关器传来的数据信息，并通过无线传输的方式远传到油井数据远程测控中心，远程测控中心实现对井下设备的监控；而且，远程测控中心还可以下发控制指令，通过无线传输的方式下发给地面测控主机，地面测控主机将控制指令以电力载波的方式传输给智能开关器，智能开关器根据控制指令做出相应地动作。

另外，为了对井下进行全面检测，该测控系统还可以包括电流传感器和温度传感器，电流传感器用于检测井下相关设备或者线路的电流，温度传感器用于检测井下温度，地面测控主机通过电力线缆、或者通过光纤以载波信号的方式采样连接这两个传感器，这里，这两个传感器与地面测控主机之间的连接电缆或者光纤可以与上述井下测控仪与地面测控主机之间的电缆或者光纤设置在一起，统一下放到井下；当然，也可以单独设置，可采用同样的结构和下放过程。

以上给出了具体的实施方式，但本实用新型不局限于所描述的实施方式。本实用新型的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本实用新型的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种油田用油井井下多层远程实时测控系统，包括井下测控仪，其特征在于，还包括地面测控主机和远程测控中心，所述地面测控主机通过电力线缆、或者通过光纤以载波的方式与所述井下测控仪通讯连接，所述地面测控主机通过无线通讯模块与所述远程测控中心通讯连接。

2.根据权利要求1所述的油田用油井井下多层远程实时测控系统，其特征在于，所述无线通讯模块为GPRS通讯模块。

3.根据权利要求1所述的油田用油井井下多层远程实时测控系统，其特征在于，所述无线通讯模块为4G通讯模块。

4.根据权利要求1所述的油田用油井井下多层远程实时测控系统，其特征在于，所述井下测控仪为智能开关器。

5.根据权利要求1所述的油田用油井井下多层远程实时测控系统，其特征在于，所述测控系统还包括用于检测井下电参数的电流传感器，所述地面测控主机通过电力线缆、或者通过光纤以载波的方式采样连接所述电流传感器。

6.根据权利要求1所述的油田用油井井下多层远程实时测控系统，其特征在于，所述测控系统还包括用于设置在井下的温度传感器，所述地面测控主机通过电力线缆、或者通过光纤以载波的方式采样连接所述温度传感器。