CN209308679U - 油井动液面在线自动测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油井动液面在线自动测试装置，包括防爆箱，设于防爆箱中的控制模块、电源模块、气泵、蓄压瓶、防雷模块和套管连接管；套管连接管上设有微音器和套管压力传感器，套管连接管上还设有放气管，放气管上设有电磁放气阀，蓄压瓶上设有蓄压瓶压力传感器，气泵通过气泵出气管与蓄压瓶连通，蓄压瓶通过导气管与套管连接管连接，导气管上设有电磁充气阀，伸入防爆箱中的气泵进气管与气泵连接。本实用新型具有稳定、可靠，便于现场调试维护的特点。

Description

油井动液面在线自动测试装置

技术领域

本实用新型涉及油井动液面测试技术领域，尤其是涉及一种稳定、可靠，便于现场调试维护的油井动液面在线自动测试装置。

背景技术

油井动液面在线测试是油田生产管理的重要参数之一。

在油井动液面测试装置中，稳定可靠的进行动液面连续自动测试是油田获取油井动液面的重要保证。在现有技术中，虽然有多种测试产品，但控制模块普遍缺少电源保护；设备整体防护等级不满足现场恶劣户外环境；测试方法不能够适应现场井况变化；现场调试不方便，需要开盖调试；无线通信出现故障时，本地数据无法及时导出，容易丢失数据，无法保证稳定可靠的测量油井动液面。

发明内容

本实用新型的发明目的是为了克服现有技术中的油井动液面测试装置缺少电源保护，现场调试不方便，容易丢失数据的不足，提供了一种稳定、可靠，便于现场调试维护的油井动液面在线自动测试装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种油井动液面在线自动测试装置，包括防爆箱，设于防爆箱中的控制模块、电源模块、气泵、蓄压瓶、防雷模块和套管连接管；套管连接管上设有微音器和套管压力传感器，套管连接管上还设有放气管，放气管上设有电磁放气阀，蓄压瓶上设有蓄压瓶压力传感器，气泵通过气泵出气管与蓄压瓶连通，蓄压瓶通过导气管与套管连接管连接，导气管上设有电磁充气阀，伸入防爆箱中的气泵进气管与气泵连接，套管连接管和放气管一端均伸出防爆箱之外，控制器模块分别与电源模块、气泵、防雷模块、微音器、套管压力传感器、电磁放气阀、蓄压瓶压力传感器和电磁充气阀电连接。

本实用新型的控制模块、电源模块、气泵、蓄压瓶、防雷模块、套管连接管、微音器、套管压力传感器、放气管、电磁放气阀、蓄压瓶压力传感器、气泵出气管和电磁充气阀全部安装在防爆箱内，套管连接器穿过防爆箱体，外端与井口套管通过活结连接，内端接微音器、套管压力传感器、电磁放气阀和电磁充气阀；电磁放气阀另一端通过放气管穿出防爆箱体；电磁充气阀另一端连接蓄压瓶，蓄压瓶通过高压软管与气泵出气口连接；气泵进气口通过气泵进气管穿过防爆箱体与大气连接。

外接电源通过防爆接口与防雷模块、电源模块连接，电源模块输出端与控制模块连接，套管压力传感器、蓄压瓶压力传感器、微音器信号端与控制模块连接，控制模块输出端通过继电器与电磁放气阀、电磁充气阀和气泵相连；

因此，本实用新型具有稳定、可靠，便于现场调试维护的特点。

作为优选，还包括2个插销和4个接口，2个插销分别为RS422接口和USB接口，4个接口分别为RS485接口、天线接口、预留接口和电源接口；RS422接口、USB接口、RS485接口、天线接口和预留接口均与控制模块电连接，电源接口与电源模块连接。

作为优选，控制模块包括LPC1768微处理器，与LPC1768微处理器电连接的2路AD采集电路、气泵控制电路、指示灯控制电路和两个电磁阀控制电路；1路AD采集电路和另1路AD采集电路分别与套管压力传感器和蓄压瓶压力传感器电连接，指示灯控制电路与若干个指示灯电连接，气泵控制电路与气泵电连接，两个电磁阀控制电路分别与电磁放气阀和电磁充气阀电连接。

作为优选，气泵控制电路包括第一放大电路、第一继电器和接口J1，第一放大电路的输入端与LPC1768微处理器电连接，第一放大电路的输出端、第一继电器和接口J1依次电连接，接口J1与气泵连接。

作为优选，指示灯控制电路包括测量状态指示电路、压力高报警指示电路和接口J5；测量状态指示电路和压力高报警指示电路的输入端均与LPC1768微处理器电连接，测量状态指示电路和压力高报警指示电路的输出端均与接口J5电连接，接口J5分别与设于防爆箱上的3个指示灯电连接。

作为优选，所述电磁阀控制电路包括第二放大电路、第二继电器和接口J3，第二放大电路的输入端与LPC1768微处理器电连接，第二放大电路的输出端、第二继电器和接口J3依次电连接，接口J3与电磁放气阀或电磁充气阀电连接。

作为优选，防爆箱包括箱体和盖板，盖板与箱体的接触面上设有防水槽，防水槽中设有四氟密封圈。

因此，本实用新型具有如下有益效果：稳定、可靠，便于现场调试维护。

附图说明

图1是本实用新型的箱体内的一种结构示意图；

图2是本实用新型的电源模块的一种原理框图；

图3是本实用新型的AD采集电路的一种电路图；

图4是本实用新型的气泵控制电路的一种电路图；

图5是本实用新型的指示灯控制电路的一种电路图；

图6是本实用新型的电磁阀控制电路的一种电路图。

图中：防爆箱1、控制模块2、电源模块3、气泵4、蓄压瓶5、防雷模块6、套管连接管7、微音器8、套管压力传感器9、放气管10、电磁放气阀11、RS422接口12、USB接口13、RS485接口14、天线接口15、预留接口16、电源接口17、LPC1768微处理器21、AD采集电路22、气泵控制电路23、指示灯控制电路24、电磁阀控制电路25、蓄压瓶压力传感器101、气泵出气管102、电磁充气阀103、气泵进气管104、第一放大电路231、第一继电器232、测量状态指示电路241、压力高报警指示电路242、第二放大电路251、第二继电器252。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1所示的实施例是一种油井动液面在线自动测试装置，包括防爆箱1，设于防爆箱中的控制模块2、电源模块3、气泵4、蓄压瓶5、防雷模块6和套管连接管7；套管连接管上设有微音器8和套管压力传感器9，套管连接管上还设有放气管10，放气管上设有电磁放气阀11，蓄压瓶上设有蓄压瓶压力传感器101，气泵通过气泵出气管102与蓄压瓶连通，蓄压瓶通过导气管与套管连接管连接，导气管上设有电磁充气阀103，伸入防爆箱中的气泵进气管104与气泵连接，套管连接管和放气管一端均伸出防爆箱之外，控制器模块分别与电源模块、气泵、防雷模块、微音器、套管压力传感器、电磁放气阀、蓄压瓶压力传感器和电磁充气阀电连接。

如图2所示，还包括2个插销和4个接口，2个插销分别为RS422接口12和USB接口13，4个接口分别为RS485接口14、天线接口15、预留接口16和电源接口17；RS422接口、USB接口、RS485接口、天线接口和预留接口均与控制模块电连接，电源接口与电源模块连接。

控制模块包括LPC1768微处理器21，与LPC1768微处理器电连接的2路如图3所示的AD采集电路22、气泵控制电路23、指示灯控制电路24和两个电磁阀控制电路25；1路AD采集电路和另1路AD采集电路分别与套管压力传感器和蓄压瓶压力传感器电连接，指示灯控制电路与多个指示灯电连接，气泵控制电路与气泵电连接，两个电磁阀控制电路分别与电磁放气阀和电磁充气阀电连接。

如图4所示，气泵控制电路包括第一放大电路231、第一继电器232和接口J1，第一放大电路的输入端与LPC1768微处理器电连接，第一放大电路的输出端、第一继电器和接口J1依次电连接，接口J1与气泵连接。

如图5所示，指示灯控制电路包括测量状态指示电路241、压力高报警指示电路242和接口J5；测量状态指示电路和压力高报警指示电路的输入端均与LPC1768微处理器电连接，测量状态指示电路和压力高报警指示电路的输出端均与接口J5电连接，接口J5分别与设于防爆箱上的3个指示灯电连接。

如图6所示，电磁阀控制电路包括第二放大电路251、第二继电器252和接口J3，第二放大电路的输入端与LPC1768微处理器电连接，第二放大电路的输出端、第二继电器和接口J3依次电连接，接口J3与电磁放气阀或电磁充气阀电连接。

防爆箱包括箱体和盖板，盖板与箱体的接触面上设有防水槽，防水槽中设有四氟密封圈。

本实用新型的工作过程如下：

LPC1768微处理器收到测试命令，套管压力变送器判断油井套管内压力是否大于设定值，当油井套管内压力大于设定值，采用放气发声方式，LPC1768微处理器开启放气电磁阀，油井套管内气体突然释放到大气中，在油井环空内形成初始声脉冲，200ms后，LPC1768微处理器关闭放气电磁阀。

当套管内压力小于设定值时，LPC1768微处理器启动气泵，向蓄压瓶内打气，蓄压瓶压力变送器检测蓄压瓶压力，当压力到达设定值后，LPC1768微处理器关闭气泵，开启充气电磁阀，蓄压瓶内高压气体突然释放到油井套管环空内，产生初始声脉冲，200ms后，LPC1768微处理器关闭充气电磁阀。

声波脉冲沿着油井套管环形空间向井下传播，当遇到油管接箍、音标和液面等障碍物变产生反射脉冲，返回的声脉冲由微音器接收转化成电脉冲，然后通过放大、电路整形、滤波后，记录存储下来，并进行计算得出液面深度。测量结果存储并通过有线或者无线通讯方式(Zigbee、4G)发送给用户。

应理解，本实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (7)

1.一种油井动液面在线自动测试装置，其特征是，包括防爆箱(1)，设于防爆箱中的控制模块(2)、电源模块(3)、气泵(4)、蓄压瓶(5)、防雷模块(6)和套管连接管(7)；套管连接管上设有微音器(8)和套管压力传感器(9)，套管连接管上还设有放气管(10)，放气管上设有电磁放气阀(11)，蓄压瓶上设有蓄压瓶压力传感器(101)，气泵通过气泵出气管(102)与蓄压瓶连通，蓄压瓶通过导气管与套管连接管连接，导气管上设有电磁充气阀(103)，伸入防爆箱中的气泵进气管(104)与气泵连接，套管连接管和放气管一端均伸出防爆箱之外，控制器模块分别与电源模块、气泵、防雷模块、微音器、套管压力传感器、电磁放气阀、蓄压瓶压力传感器和电磁充气阀电连接。

2.根据权利要求1所述的油井动液面在线自动测试装置，其特征是，还包括2个插销和4个接口，2个插销分别为RS422接口(12)和USB接口(13)，4个接口分别为RS485接口(14)、天线接口(15)、预留接口(16)和电源接口(17)；RS422接口、USB接口、RS485接口、天线接口和预留接口均与控制模块电连接，电源接口与电源模块连接。

3.根据权利要求1所述的油井动液面在线自动测试装置，其特征是，控制模块包括LPC1768微处理器(21)，与LPC1768微处理器电连接的2路AD采集电路(22)、气泵控制电路(23)、指示灯控制电路(24)和两个电磁阀控制电路(25)；1路AD采集电路和另1路AD采集电路分别与套管压力传感器和蓄压瓶压力传感器电连接，指示灯控制电路与若干个指示灯电连接，气泵控制电路与气泵电连接，两个电磁阀控制电路分别与电磁放气阀和电磁充气阀电连接。

4.根据权利要求3所述的油井动液面在线自动测试装置，其特征是，气泵控制电路包括第一放大电路(231)、第一继电器(232)和接口J1，第一放大电路的输入端与LPC1768微处理器电连接，第一放大电路的输出端、第一继电器和接口J1依次电连接，接口J1与气泵连接。

5.根据权利要求3所述的油井动液面在线自动测试装置，其特征是，指示灯控制电路包括测量状态指示电路(241)、压力高报警指示电路(242)和接口J5；测量状态指示电路和压力高报警指示电路的输入端均与LPC1768微处理器电连接，测量状态指示电路和压力高报警指示电路的输出端均与接口J5电连接，接口J5分别与设于防爆箱上的3个指示灯电连接。

6.根据权利要求3所述的油井动液面在线自动测试装置，其特征是，所述电磁阀控制电路包括第二放大电路(251)、第二继电器(252)和接口J3，第二放大电路的输入端与LPC1768微处理器电连接，第二放大电路的输出端、第二继电器和接口J3依次电连接，接口J3与电磁放气阀或电磁充气阀电连接。

7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的油井动液面在线自动测试装置，其特征是，防爆箱包括箱体和盖板，盖板与箱体的接触面上设有防水槽，防水槽中设有四氟密封圈。