CN209244562U - 一种连续测量油井液面装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种连续测量油井液面装置，包括套管、油管、油管节箍、连接管、现场液面测量装置和远程监控中心，其中所述油管穿插设置在套管内腔中部，所述油管节箍设置有多个且等距设置在油管上，所述套管对应地面的上端设有连接管接口，所述连接管的一端与连接管接口连接，所述连接管的另一端与现场液面测量装置连接，所述现场液面测量装置包括控制器、GPRS通信单元、储存模块、LCD显示屏、电控式发声装置、回波检测电路、传感器定位组件和压力传感器组件。本实用新型能够达到连续、高精度、自动测量的目的，测量效率高，同时满足远程控制及监控的目的。

Description

一种连续测量油井液面装置

技术领域

本实用新型涉及液面测量技术领域，具体为一种连续测量油井液面装置。

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。

现阶段油井液面测量一般采用次声波的方式对井下进行液面测量，但都是采用手动测量设备，需要携带气瓶，由人工操作，人工信号判读，其数据计算整理工作繁琐，误差大，自动化程度低，效率低。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种连续测量油井液面装置，解决了现阶段油井液面测量一般采用次声波的方式对井下进行液面测量，但都是采用手动测量设备，需要携带气瓶，由人工操作，人工信号判读，其数据计算整理工作繁琐，误差大，自动化程度低，效率低的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种连续测量油井液面装置，包括套管、油管、油管节箍、连接管、现场液面测量装置和远程监控中心，其中所述油管穿插设置在套管内腔中部，所述油管节箍设置有多个且等距设置在油管上，所述套管对应地面的上端设有连接管接口，所述连接管的一端与连接管接口连接，所述连接管的另一端与现场液面测量装置连接，所述现场液面测量装置包括控制器、GPRS通信单元、储存模块、LCD显示屏、电控式发声装置、回波检测电路、传感器定位组件和压力传感器组件，所述GPRS通信单元、储存模块、LCD显示屏、电控式发声装置、回波检测电路、传感器定位组件和压力传感器组件分别与控制器电连接，所述压力传感器组件是由从上到下依次等距设置在套管内壁内部的多个压力传感器组成，用于检测相应高度套管内部压力，实现对油井液面的区域定位，所述传感器定位组件是由用于压力传感器一一定位的多个定位传感器组成，所述控制器通过GPRS通信单元与远程监控中心电连接，所述回波检测电路是由声波接收器、放大器、第一滤波器、第二滤波器和A/D转换电路依次电连接组成，所述声波接收器接收回波信号后，通过放大器、第一滤波器、第二滤波器和A/D转换电路依次进行放大、滤波、采样及A/D转换并发送给控制器进行处理。

进一步的，所述控制器采用MSP430F1611单片机，为MSP430系列超低耗的16位混合信号处理器。

进一步的，所述储存模块采用FlashROM储存器。

进一步的，所述现场液面测量装置通过电控式发声装置产生次声源，即利用套管内外压差，对油井套管内或外放气产生，对内或外放气由2个电磁阀控制，同时针对无套压油井，使用一微型气泵作为内爆声源，微型气泵以空气为气源，与电磁阀和控制器一起安装在连接管上并密封设置。

进一步的，所述第一滤波器和第二滤波器为FIR滤波器，包括BPF和LPF，分别对采样数据进行滤波，分别得到油管节箍波和液面波。

进一步的，进一步的，所述A/D转换电路采用A/D转换器AD7705，实现16位无丢失代码性能。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种连续测量油井液面装置，具备以下有益效果：

(1)、该连续测量油井液面装置，通过控制器控制电控式发声装置发声，由回波检测电路中声波接收器接收回波信号，经放大、滤波、采样及A/D转换并发送给控制器进行处理得到液面值，达到连续、高精度、自动测量的目的，并通过LCD显示屏进行显示测量数据，测量效率高。

(2)、该连续测量油井液面装置，通过压力传感器组件对井下液面进行区域定位，通过传感器定位组件对传感器进行定位，通过控制器对由传感器定位组件组成的图像进行处理，通过LCD显示屏将液面区域直观显示出来，辅助进行液面定位及测量。

(3)、该连续测量油井液面装置，将检测数据连同套管压力及设备自身相关参数通过GPRS通信单元一同发送给远程监控中心，由远程监控中心对接收的数据进行最终处理，得到油井液面高度等数据，较之现场勘测判别更具高准确性和可靠性，同时满足远程控制及监控的目的。

附图说明

图1为本实用新型的简易结构示意图；

图2为本实用新型中现场液面测量装置的系统原理图；

图3为本实用新型中回波检测电路的系统原理图。

图中：1、套管；2、油管；3、油管节箍；4、连接管；5、现场液面测量装置；501、控制器；502、GPRS通信单元；503、储存模块；504、LCD显示屏；505、电控式发声装置；506、回波检测电路；5061、声波接收器；5062、放大器；5063、第一滤波器；5064、第二滤波器；5065、A/D转换电路；507、传感器定位组件；508、压力传感器组件；6、远程监控中心。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

如图1-3所示，本实用新型提供一种技术方案：一种连续测量油井液面装置，包括套管1、油管2、油管节箍3、连接管4、现场液面测量装置5和远程监控中心6，其中所述油管2穿插设置在套管1内腔中部，所述油管节箍3设置有多个且等距设置在油管2上，所述套管1对应地面的上端设有连接管接口，所述连接管4的一端与连接管接口连接，所述连接管4的另一端与现场液面测量装置5连接，所述现场液面测量装置5包括控制器501、GPRS通信单元502、储存模块503、LCD显示屏504、电控式发声装置505、回波检测电路506、传感器定位组件507和压力传感器组件508，所述GPRS通信单元502、储存模块503、LCD显示屏504、电控式发声装置505、回波检测电路506、传感器定位组件507和压力传感器组件508分别与控制器501电连接，所述压力传感器组件508是由从上到下依次等距设置在套管1内壁内部的多个压力传感器组成，用于检测相应高度套管1内部压力，实现对油井液面的区域定位，所述传感器定位组件507是由用于压力传感器一一定位的多个定位传感器组成，所述控制器501通过GPRS通信单元502与远程监控中心6电连接，所述回波检测电路506是由声波接收器5061、放大器5062、第一滤波器5063、第二滤波器5064和A/D转换电路5065依次电连接组成，所述声波接收器5061接收回波信号后，通过放大器5062、第一滤波器5063、第二滤波器5064和A/D转换电路5065依次进行放大、滤波、采样及A/D转换并发送给控制器501进行处理。

具体来说，所述控制器501采用MSP430F1611单片机，为MSP430系列超低耗的16位混合信号处理器。

具体来说，所述储存模块503采用FlashROM储存器。

具体来说，所述现场液面测量装置5通过电控式发声装置505产生次声源，即利用套管内外压差，对油井套管1内或外放气产生，对内或外放气由2个电磁阀控制，同时针对无套压油井，使用一微型气泵作为内爆声源，微型气泵以空气为气源，与电磁阀和控制器501一起安装在连接管4上并密封设置。

具体来说，所述第一滤波器5063和第二滤波器5064为FIR滤波器，包括BPF和LPF，分别对采样数据进行滤波，分别得到油管节箍波和液面波。

具体来说，所述A/D转换电路5065采用A/D转换器AD7705，实现16位无丢失代码性能。

使用时，在控制器501即MSP430F1611单片机上设定测量时间，通过调整测量时间实现连续测量，即达到测量时间或接收到指令后，通过MSP430F1611单片机控制电控式发声装置505发声，系统即按照设定的参数启动电磁阀或微型气泵向套管内部(或外)放气产生次声波作为测量次声源，次声源沿套管1向井底传播，当遇到油管节箍3、液面后产生次声回波，由回波检测电路506中声波接收器5061接收回波信号，经放大、滤波、采样及A/D转换并发送给MSP430F1611单片机进行处理得到液面值，达到连续、高精度、自动测量的目的，并通过LCD显示屏504进行显示测量数据，同时通过压力传感器组件508对井下液面进行区域定位，通过传感器定位组件507对传感器进行定位，通过MSP430F1611单片机对由传感器定位组件507组成的图像进行处理，通过LCD显示屏504将液面区域直观显示出来，辅助进行液面定位及测量；将检测数据连同套管1压力及设备自身相关参数通过GPRS通信单元502一同发送给远程监控中心6，由远程监控中心6对接收的数据进行最终处理，得到油井液面高度等数据，较之现场勘测判别更具高准确性和可靠性，同时满足远程控制及监控的目的。

综上可得，本实用新型能够达到连续、高精度、自动测量的目的，测量效率高，同时满足远程控制及监控的目的。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种连续测量油井液面装置，其特征在于：包括套管(1)、油管(2)、油管节箍(3)、连接管(4)、现场液面测量装置(5)和远程监控中心(6)，其中所述油管(2)穿插设置在套管(1)内腔中部，所述油管节箍(3)设置有多个且等距设置在油管(2)上，所述套管(1)对应地面的上端设有连接管接口，所述连接管(4)的一端与连接管接口连接，所述连接管(4)的另一端与现场液面测量装置(5)连接，所述现场液面测量装置(5)包括控制器(501)、GPRS通信单元(502)、储存模块(503)、LCD显示屏(504)、电控式发声装置(505)、回波检测电路(506)、传感器定位组件(507)和压力传感器组件(508)，所述GPRS通信单元(502)、储存模块(503)、LCD显示屏(504)、电控式发声装置(505)、回波检测电路(506)、传感器定位组件(507)和压力传感器组件(508)分别与控制器(501)电连接，所述压力传感器组件(508)是由从上到下依次等距设置在套管(1)内壁内部的多个压力传感器组成，用于检测相应高度套管(1)内部压力，实现对油井液面的区域定位，所述传感器定位组件(507)是由用于压力传感器一一定位的多个定位传感器组成，所述控制器(501)通过GPRS通信单元(502)与远程监控中心(6)电连接，所述回波检测电路(506)是由声波接收器(5061)、放大器(5062)、第一滤波器(5063)、第二滤波器(5064)和A/D转换电路(5065)依次电连接组成，所述声波接收器(5061)接收回波信号后，通过放大器(5062)、第一滤波器(5063)、第二滤波器(5064)和A/D转换电路(5065)依次进行放大、滤波、采样及A/D转换并发送给控制器(501)进行处理。

2.根据权利要求1所述的一种连续测量油井液面装置，其特征在于：所述控制器(501)采用MSP430F1611单片机，为MSP430系列超低耗的16位混合信号处理器。

3.根据权利要求1所述的一种连续测量油井液面装置，其特征在于：所述储存模块(503)采用FlashROM储存器。

4.根据权利要求1所述的一种连续测量油井液面装置，其特征在于：所述现场液面测量装置(5)通过电控式发声装置(505)产生次声源，即利用套管内外压差，对油井套管(1)内或外放气产生，对内或外放气由2个电磁阀控制，同时针对无套压油井，使用一微型气泵作为内爆声源，微型气泵以空气为气源，与电磁阀和控制器(501)一起安装在连接管(4)上并密封设置。

5.根据权利要求1所述的一种连续测量油井液面装置，其特征在于：所述第一滤波器(5063)和第二滤波器(5064)为FIR滤波器，包括BPF和LPF，分别对采样数据进行滤波，分别得到油管节箍波和液面波。

6.根据权利要求1所述的一种连续测量油井液面装置，其特征在于：所述A/D转换电路(5065)采用A/D转换器AD7705，实现16位无丢失代码性能。