CN209244560U - 一种出砂量监测装置和系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及油气开采技术领域，具体而言，涉及一种出砂量监测装置和系统。其中，一种出砂量监测装置，包括：称台和压力传感器；称台，用于接收砂和液体的混合物；并过滤混合物中的液体，得到过滤的砂，保留过滤的砂；压力传感器固定在称台下方，用于检测称台上的过滤的砂的重量，并将所述重量转换为电信号。本申请的出砂量监测装置可以比较精确地检测出砂量。

Description

一种出砂量监测装置和系统

技术领域

本申请涉及油气开采技术领域，具体而言，涉及一种出砂量监测装置和系统。

背景技术

在石油或者天然气开采的技术领域当中，试气就是利用一套专用的设备和方法，对井下油、气、水层进行直接测试，并取得有关地下油、气、水层产能、压力、温度和油、气、水样物性资料的工艺过程。目前的试气作业中，尤其是对压后开井放喷排液时，地层中的流体，也就是固液混合物，包括砂和污水，从井中喷出，直接排放到了泥浆坑中；现场作业时，需要人工在观察出砂量，用肉眼判断出砂量，实际作业时很不方便，也不准确，并且将污水还会对环境造成污染，固液混合物中还有硫化氢等对身体有害的气体，对作业工人也不安全。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施例的目的在于提供一种出砂量监测装置，可以比较精确地检测出砂量，避免环境污染，提高作业人员的安全性。

第一方面，本申请实施例提供了一种出砂量监测装置，包括：称台和压力传感器；所述称台，用于接收砂和液体的混合物；并过滤所述混合物中的液体，得到过滤的砂，保留所述过滤的砂；所述压力传感器固定在所述称台下方，用于检测所述称台上面的保留的砂的重量并将所述重量，并将所述重量转换为电信号。

结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中：所述压力传感器为防水压力传感器。

结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中：所述称台包括用于去液留砂的筛网；所述筛网的网孔的直径小于40目。

第二方面，本申请实施例还提供一种出砂量监测系统，包括上述任一项的装置和排液罐；

所述装置中的称台设置于所述排液罐中。

结合第二方面，本申请实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中：还包括设置在所述排液罐中的横梁；所述横梁设置在所述称台和所述压力传感器的下方，用于托住所述称台；以及固定所述压力传感器；所述压力传感器设置在所述称台和所述横梁之间。

结合第二方面，本申请实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，还包括设置在所述排液罐外部的主机，与所述压力传感器相连接，用于接收所述压力传感器发送的第一电信号，并显示称重结果。

结合第二方面的第二种可能的实施方式，本申请实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，还包括用于设置反馈频次的称重模块；所述称重模块设置在所述压力传感器和所述主机之间；用于接收所述压力传感器发送的电信号；并且在预设频次内向所述主机发送所述称重结果。

结合第二方面，本申请实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式，还包括水泵，与所述排液罐的出水口相连接，用于将所述排液罐中的污水排出。

结合第二方面的第二种可能的实施方式，本申请实施例提供了第二方面的第五种可能的实施方式，还包括用于检测排液罐中的液位的液位检测装置，与所述主机相连；用于将所述液位转换为第二电信号并发送给所述主机，以使所述主机显示所述液位。

结合第二方面的第四种可能的实施方式，本申请实施例提供了第二方面的第六种可能的实施方式，还包括用于存储污水的储存装置，所述储存装置与所述水泵相连，用于接收所述水泵从所述排液罐中排出的污水。

本申请实施例提出的出砂量监测装置，压力传感器检测称台上面的保留的砂的重量并将所述重量转换为电信号输送到所述排液罐的外部。可以比较精确地检测出砂量。

进一步，本申请实施例提供的出砂量监测装置，筛网的网孔的直径小于40目，可以避免漏砂，减小称重结果与实际出砂量的误差。

进一步，本申请实施例提供的出砂量监测系统，设置了所述排液罐和存储装置，避免了环境的污染。

进一步，本申请实施例提供的出砂量监测系统，还包括用于显示称重结果的主机；所述主机设置在所述排液罐的外部；与所述压力传感器相连接；接收所述压力传感器发送的电信号并显示称重结果；从而便于工作人员观察重量参数。

进一步，本申请实施例提供的出砂量监测系统，还包括用于检测排液罐中的液位的液位检测装置；所述液位检测装置与主机相连；将液位转换为电信号并发送给所述主机；以使所述主机显示液位，从而便于作业人员观察液位。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例所提供的一种出砂量监测装置的示意图；

图2示出了本实用新型实施例所提供的出砂量监测装置的压力传感器安装示意图；

图3示出了本实用新型实施例所提供的一种出砂量监测装置中的秤台的示意图；

图4示出了本实用新型实施例所提供的出砂量监测系统示意图；

图5示出了本实用新型实施例所提供的另一种出砂量监测系统示意图；

图6示出了本实用新型实施例所提供的另一种出砂量监测系统示意图。

图示说明：

101-排液罐；102-称台；103-压力传感器；201-横梁；401-主机；

501-液位检测装置；502-水泵；601-称重模块。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

现有技术中，固液混合物从井口中喷出之后，被排放到了泥浆坑中，既造成了环境的污染，其中夹杂的有毒气体也对作业人员的身体造成伤害。为了观察出砂量，现场作业人员需要近距离用肉眼判断，判断误差很大。

基于此，本申请实施例提供了一种出砂量监测装置，可以比较精确地检测出砂量，避免环境污染，提高作业人员的安全性。

需要注意的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

另外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为克服上述现有技术的不足，本申请提出了一种出砂量监测装置，参见图1所示的一种出砂量监测装置示意图；该出砂量监测装置包括：称台102和压力传感器103；

所述称台102用于接收进入排液罐101中的砂和液体的混合物；并过滤所述混合物中的液体，得到过滤的砂，保留所述过滤的砂；

其中，排液罐101是为了储存、周转试气放喷时的返排液，从而使返排液不落地，达到环境保护的效果，容量可以达到60立方米。

称台102位于排液罐101的入水口的下方；称台102用于接收进入所述排液罐101中的砂和液体的混合物；并过滤掉液体，保留砂在秤台102上；

如果污水的最高液面超过了秤台，称台会由于浮力的原因，造成称重不准确，所以秤台要高于污水的最高液面一定的距离，从而保证避免液面超过称台，距离可以为5cm。

所述压力传感器103固定在所述称台102下方，用于检测称台102上面的保留的砂的重量并将所述重量转换为电信号输送到所述排液罐101的外部。

其中，为了更好地固定压力传感器，参见图2所示的出砂量监测装置的压力传感器安装示意图；该排液罐101两端加有位于称台102下方的横梁201，横梁201的上方放置秤台102。压力传感器103设置在称台102与横梁201之间。

压力传感器采用低电压供电，供电电压小于36伏，是当砂子沉在称台上时，重力施加给压力传感器，压力传感器会将重量转换为模拟电信号输出。

本申请使用压力传感器103检测称台102上面的过滤的砂的重量，并将称重结果转换为电信号输送到所述排液罐101的外部，从而可以比较精确地检测出砂量。

为了提高去液留砂的效果，在一种可能的实施方式中，所述称台102包括用于去液留砂的筛网；所述筛网设置孔。

其中，参见图3所示的一种出砂量监测装置中的秤台的示意图，该秤台呈立方体形状；上面的筛网设置有孔，用于过滤掉污水。

其中，筛网表面密布孔径小于40目的圆孔，其表面积应占据整个排液罐表面积的80％。其中，1目＝25.4毫米。

为了提高留砂的效果，筛网的孔直径可以进一步减小，可以设置为小于20目。

因为压力传感器103是处在潮湿的排液罐中，为了防水，在一种可能的实施方式中，压力传感器103为防水压力传感器。采用IP68防水等级标准。

与上述的装置对应，本申请还提出了一种出砂量监测系统，包括上述的装置和排液罐；所述装置中的称台设置于所述排液罐中；

所述排液罐设置进水口和出水口；

进水口用于接收从井中的放喷排液口排出的污水和砂的混合物；

出水口用于排除被过滤掉的污水。

在一种可能的实施方式中，参见图4示出的本实用新型实施例所提供的出砂量监测系统的示意图；

该系统包括压力传感器103和主机401；所述主机401设置在所述排液罐的外部；所述主机401与所述压力传感器103相连接；接收所述压力传感器103发送的电信号；所述主机401用于显示重量；

压力传感器103实现把重量信号以数据、曲线的方式反馈到主机401上。出砂量可以准确、直观的体现在主机401上，用户可以根据准确的出砂情况，可以及时更换油嘴或采取其他措施。

在一种可能的实施方式中，还包括用于将所述排液罐101中的污水排出的水泵；

所述水泵与所述排液罐出水口相连接。

其中，水泵可以采用防爆污水泵。

在一种可能的实施方式中，参见图5所示的另一种出砂量监测系统示意图，该系统包括：液位检测装置501、主机401和水泵502；

所述液位检测装置501与主机401相连；

用于检测排液罐中的液位；并且将液位转换为第二电信号并发送给所述主机401。

其中，液位检测装置501可以采用液位传感器或者液位开关实现。

当采用液位传感器时，液位传感器向主机发送液位的电信号，主机上接收液位的电信号，并显示液位值，从而便于现场用户观察排液罐中的液位情况。当液位情况超出预定的位置时，比如预定的位置为低于称台5厘米的位置，当超出此位置时，主机可以向水泵发送启动指令，以启动水泵将排液罐中的污水排出。或者用户手工启动水泵排水。

当采用液位开关时，所述液位开关设置在所述排液罐101中的预定位置，当液位到达到预定位置时，所述液位开关向所述主机401发送电信号以通知所述主机401；所述主机401接收到液位开关发送的电信号后，向所述水泵502发送启动指令；所述水泵502启动，将所述污水从所述排液罐101中排出。

或者，当液位到达到预定位置时，液位开关可以直接向水泵发送启动的电信号。

现有技术中，固液混合物被排放到了泥浆坑中，造成了环境的污染，为了避免环境污染，在一种可能的实施方式中，还包括用于存储污水的储存装置，用来存储污水；

所述储存装置与所述水泵502相连，用于接收所述水泵502从所述排液罐101中排出的污水。

在一种实施方式中，参见图6所示的另一种出砂量监测系统示意图，系统包括：

压力传感器103、主机401，还包括称重模块601；

称重模块601设置在压力传感器103和主机401之间；

接收压力传感器101发送的电信号；

在预设频次内，间隔一定的时间向所述主机401发送所述称重结果。

从而实现了间隔一定时间向主机上报称重结果的效果。可以在称重模块上设置每分钟计量反馈一次，在主机上就可以显示一分钟之前的曲线和一分钟之后的出曲线，通过前后的曲线对比，更加形象直观的确定出砂量，以及确定是否异常情况。如果有异常情况，现场工人可以及时更换油嘴或采取其他措施。

本申请采用在排液罐中加入称台和压力传感器、称重模块以数据、曲线的方式反馈到主机或终端上，且此方法可以实现在放喷排液期间对出砂量做到及时、短间隔、长时间、准确的计量并反馈。

采用本申请有效的避免了，工作人员频繁的出现在放喷排液口，观察出砂情况，同时又防止了工作人员频繁出入高压区域的安全隐患，和接近放喷排液口时吸入有毒气体的危害。

本申请提供了一种出砂量实时监控装置和系统。采用压力传感器、称重模块以数据、曲线的方式反馈到主机或终端上，可以实现在放喷排液期间对出砂量做到实时、短间隔、长时间、准确的计量并反馈。

进一步，本申请实施例提供的出砂量监测装置，筛网的网孔的直径小于40目，可以保留大部分的砂，避免砂被漏掉。

进一步，本申请实施例提供的出砂量监测系统，设置了所述排液罐和存储装置，避免了环境的污染。

进一步，本申请实施例提供的出砂量监测系统，还包括用于显示称重结果的主机；所述主机设置在所述排液罐的外部；与所述压力传感器相连接；接收所述压力传感器发送的电信号并显示称重结果。

进一步，本申请实施例提供的出砂量监测系统，还包括用于检测排液罐中的液位的液位检测装置；所述液位检测装置与主机相连；将液位转换为电信号并发送给所述主机；以使所述主机显示液位。

上述内容尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种出砂量监测装置，其特征在于，包括：称台和压力传感器；

所述称台，用于接收砂和液体的混合物；并过滤所述混合物中的液体，得到过滤的砂，保留所述过滤的砂；

所述压力传感器固定在所述称台下方，用于检测所述称台上的过滤的砂的重量，并将所述重量转换为电信号。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述压力传感器为防水压力传感器。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述称台包括用于去液留砂的筛网；所述筛网的网孔的直径小于40目。

4.一种出砂量监测系统，其特征在于，包括如权利要求1至3任一项所述的装置和排液罐；所述装置中的称台设置于所述排液罐中。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括设置在所述排液罐中的横梁；所述横梁设置在所述称台和所述压力传感器的下方，用于托住所述称台；以及固定所述压力传感器；所述压力传感器设置在所述称台和所述横梁之间。

6.如权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括设置在所述排液罐外部的主机，与所述压力传感器相连接，用于接收所述压力传感器发送的第一电信号，并显示称重结果。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括用于设置反馈频次的称重模块，设置在所述压力传感器和所述主机之间，用于接收所述压力传感器发送的电信号，并且在预设频次内向所述主机发送所述称重结果。

8.如权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括水泵，与所述排液罐的出水口相连接，用于将所述排液罐中的污水排出。

9.如权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括用于检测排液罐中的液位的液位检测装置，与所述主机相连，用于将所述液位转换为第二电信号并发送给所述主机，以使所述主机显示所述液位。

10.如权利要求8所述的系统，其特征在于，还包括用于存储污水的储存装置，与所述水泵相连，用于接收所述水泵从所述排液罐中排出的污水。