CN212927833U - 一种丛式井组动液面自动测试与控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于油田采油监测设备技术领域，特别涉及一种丛式井组动液面自动测试与控制装置，包括单井液面回波接收单元、中心收发控制单元和中心发声单元；单井液面回波接收单元设置有多个并与各个油井一一对应；中心收发控制单元包括数据传输模块，数据传输模块与计算机相连，计算机连接至互联网；中心发声单元通过管道支路与丛式井组中的各个油井的环套空间连通，中心发声单元中设有发声装置，发声装置在中心收发控制单元的控制下发声，声音通过管道支路传递至各个油井内；本实用新型通过采用自动化的控制方式，可将测得的液面数据实时的发送至互联网上，工作人员可直接登录互联网对数据进行查看和处理，节省了数据采集和记录所需的人力。

Description

一种丛式井组动液面自动测试与控制装置

技术领域

本实用新型属于油田采油监测设备技术领域，特别涉及一种丛式井组动液面自动测试与控制装置。

背景技术

在油井的生产过程中需要使用液面测量装置对井内的液面进行动态测试，测试的原理是：先向井内输入声波，然后测量收到返回波的时间差，再根据声速测量液面位置。但现有的液面测量装置存在一些缺陷：1)现有的测量装置仅能进行现场测量，且测量完成后需要人工到现场采集数据，这种测量方法不但耗费了大量的人力，而且难以在第一时间发现液面异常，从而加大了事故的处理难度；2)现有的测量装置均是针对单井设计的，而对于丛式井组来说，在每个井口上分别安装一套测量设备的成本比较高。

实用新型内容

针对现有技术中的问题，本实用新型的目的在于提供一种丛式井组动液面自动测试与控制装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种丛式井组动液面自动测试与控制装置，包括：

单井液面回波接收单元，设置有多个并与丛式井组中的各个油井一一对应，所述的单井液面回波接收单元设置在油井的井口处；

中心收发控制单元，其通过RS485或RS232接口有线连接所述的单井液面回波接收单元，所述的中心收发控制单元包括数据传输模块和单井液面自动测试控制模块，所述的数据传输模块与计算机相连，计算机连接至互联网；

中心发声单元，其通过管道支路与丛式井组中的各个油井的环套空间连通，所述的中心发声单元中设有发声装置，所述的发声装置在中心收发控制单元的控制下发声，声音通过所述的管道支路传递至各个油井内。

优选地，所述的单井液面回波接收单元内设有用于接收回波的微音器，所述的微音器置于一密闭壳体内，密闭壳体上设有一管路接口，所述的管路接口通过气管与井口套管内部连通。

优选地，所述的发声装置为气爆发声装置。

优选地，所述的气爆发声装置包括有气泵、储气罐、发声电磁阀和气动发声器；

所述的储气罐上连接有进气管和排气管，所述的气泵连接在进气管上，发声电磁阀串联在排气管上，气动发声器连接在排气管的末端；

所述的储气罐上设有用于采集储气罐内压力的压力采集模块，所述的压力采集模块与所述的中心收发控制单元电性连接，所述的气泵和发声电磁阀均在中心收发控制单元的控制下执行开关动作。

优选地，所述的中心发声单元与各油井之间的管道支路上均串联有选测电磁阀，所述的选测电磁阀与所述的单井液面自动测试控制模块电性连接。

优选地，所述的数据传输模块为GPRS、3G、4G、WIFI通信模块中的一种。

与现有技术相比，本实用新型具有以下技术效果：

本实用新型提供的丛式井组动液面自动测试与控制装置，通过采用自动化的控制方式，可将测得的液面数据实时的发送至互联网上，工作人员可直接登录互联网对数据进行查看和处理，节省了数据采集和记录所需的人力；

本实用新型提供的丛式井组动液面自动测试与控制装置，相比于现有技术来说，有效的减少了设备投入，降低了测试与控制成本。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式中予以详细说明。

附图说明

图1示出为根据本实用新型具体实施方式提供的一种丛式井组动液面自动测试与控制装置的整体结构框图；

图2示出为本实用新型提供的气爆发声装置的结构示意图；

图中标号说明：1-选测电磁阀，2-气泵，3-进气管，4-储气罐，5-压力釆集模块，6-发声电磁阀，7-排气管，8-管道支路，9-气动发声器。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体附图，进一步阐明本实用新型。

如图1所示为根据本实用新型具体实施方式提供的一种丛式井组动液面自动测试与控制装置的整体结构框图，其中，箭头指示的方向为信号的传输方向。本实用新型提供的一种丛式井组动液面自动测试与控制装置，包括单井液面回波接收单元、中心收发控制单元和中心发声单元；其中，所述的中心发声单元用于产生声波，所述的单井液面回波接收单元用于接收声波的回波，中心收发控制单元用于控制中心发声单元发出声波。

具体的，所述的单井液面回波接收单元设置有多个并与丛式井组中的各个油井一一对应，所述的单井液面回波接收单元设置在油井的井口处，也即，在丛式井组的每个油井的井口处设置一个单井液面回波接收单元，以使各个油井的声音回波接收过程相互独立；

所述的中心收发控制单元通过RS485或RS232接口有线连接所述的单井液面回波接收单元，所述的中心收发控制单元包括数据传输模块和单井液面自动测试控制模块，所述的数据传输模块与计算机相连，计算机连接至互联网；

所述的中心发声单元通过管道支路与丛式井组中的各个油井的环套空间连通，所述的中心发声单元中设有发声装置，所述的发声装置在中心收发控制单元的控制下发声，声音通过所述的管道支路传递至各个油井内。

在具体的工作过程中，单井液面自动测试控制模块通过对单井液面回波接收单元接收到的信号进行处理，得到单井的实时液面数据，并通过所述的数据传输模块将数据发送至计算机，数据在通过计算机发送至互联网，以便于所有有权限者均能实时获取液面数据。

现有技术中，发声单元直接连接在井口套管上，且每口油井上均需配备一个发声单元；而在本实用新型提供的技术方案中，仅仅设置有一个发声单元，即中心发声单元。所述的中心发声单元内设有发声装置，中心发声单元通过管道支路8与丛式井组中的各个油井的环套空间连通，发声装置在中心收发控制单元的控制下发声，声音通过所述的管道支路8传递至各个油井内，因此，与现有技术相比，采用本实用新型提供的技术方案，丛式井组的液面测试设备的投入成本大大降低。

进一步的，本实用新型中，所述的单井液面回波接收单元内设有用于接收回波的微音器，所述的微音器置于一密闭壳体内，密闭壳体上设有一管路接口，所述的管路接口通过气管与井口套管内部连通。所述的微音器是声音回波接收的主要器件。

本实用新型中，所述的发声装置为气爆发声装置。

具体的，如图2所示，所述的气爆发声装置包括有气泵2、储气罐4、发声电磁阀6和气动发声器9；

所述的储气罐4上连接有进气管3和排气管7，所述的气泵2连接在进气管3上，发声电磁阀6串联在排气管7上，气动发声器9连接在排气管7的末端；

所述的储气罐4上设有用于采集储气罐内压力的压力采集模块5，所述的压力采集模块5与所述的中心收发控制单元电性连接，所述的气泵2和发声电磁阀6均在中心收发控制单元的控制下执行开关动作。

在具体的工作过程中，气泵2向储气罐4中注入空气，当压力达到预定上限值(通常设定为1MPa)时，关闭气泵2；需要测量液面时，打开发声电磁阀6，空气瞬间冲出，促使气动发声器发声，当压力达到预定下限值(通常设定为0.2MPa)时，开启气泵2，重新将储气罐4内的压力提升至预定上限值，以待下一次测量的进行。

本实用新型提供的气爆发声装置，相比于其他发声装置，其优点包括：1)通过气泵2和储气罐4进行蓄能发声，声波的强度更能得到保证，从而有利于提高测量精度；2)气爆发声装置工作过程中，仅需要对气泵2和发声电磁阀6进行低压间歇式供电，对电源的要求很低，能耗也很小；3)气爆发声装置的结构极其简单，各零部件的使用寿命长，不易损坏，易于维护。

本实用新型中，所述的中心发声单元与各油井之间的管道支路8上均串联有选测电磁阀1，所述的选测电磁阀1与所述的单井液面自动测试控制模块电性连接。在具体的工作过程中，将各个支路上的选测电磁阀1逐一开启，从而将各管道支路8逐一导通，从而实现对各个油井内的动液面进行逐一测量。

本实用新型中，对油井内动液面的测量频率可通过内置在单井液面自动测试控制模块内的软件进行控制。

本实用新型中，所述的数据传输模块为GPRS、3G、4G、WIFI通信模块中的一种，通过该数据传输模块，实现油井与计算机之间的无线连接。

本实用新型提供的丛式井组动液面自动测试与控制装置，通过测量制度进行油井选井测量，测量由中心收发控制单元控制中心发声单元发射声波脉冲信号至测量油井，其中，所述的中心发声单元通过管道支路与丛式井组中各油井环套空间相通，声波脉冲沿管道传向油井液面，回波由该测量油井的单井液面回波接收单元(微音器)接收，微音器经声信号转换为电信号并放大、滤波、A/D转换之后声波数据传至远程控制模块进行运算存储并通过GPRS/3G/4G等多种通讯方式上传到数据中心服务器，上传的液面数据按约定的格式存入数据库，监控中心人员通过WEB客户端可本地及远程访问中心数据库，完成对液面数据解析、分析、发布、用户管理等功能。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的特点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种丛式井组动液面自动测试与控制装置，其特征在于，包括：

单井液面回波接收单元，设置有多个并与丛式井组中的各个油井一一对应，所述的单井液面回波接收单元设置在油井的井口处；

中心收发控制单元，其通过RS485或RS232接口有线连接所述的单井液面回波接收单元，所述的中心收发控制单元包括数据传输模块和单井液面自动测试控制模块，所述的数据传输模块与计算机相连，计算机连接至互联网；

中心发声单元，其通过管道支路与丛式井组中的各个油井的环套空间连通，所述的中心发声单元中设有发声装置，所述的发声装置在中心收发控制单元的控制下发声，声音通过所述的管道支路传递至各个油井内。

2.根据权利要求1所述的丛式井组动液面自动测试与控制装置，其特征在于，所述的单井液面回波接收单元内设有用于接收回波的微音器，所述的微音器置于一密闭壳体内，密闭壳体上设有一管路接口，所述的管路接口通过气管与井口套管内部连通。

3.根据权利要求1所述的丛式井组动液面自动测试与控制装置，其特征在于，所述的发声装置为气爆发声装置。

4.根据权利要求3所述的丛式井组动液面自动测试与控制装置，其特征在于，所述的气爆发声装置包括有气泵、储气罐、发声电磁阀和气动发声器；

所述的储气罐上连接有进气管和排气管，所述的气泵连接在进气管上，发声电磁阀串联在排气管上，气动发声器连接在排气管的末端；

所述的储气罐上设有用于采集储气罐内压力的压力采集模块，所述的压力采集模块与所述的中心收发控制单元电性连接，所述的气泵和发声电磁阀均在中心收发控制单元的控制下执行开关动作。

5.根据权利要求1所述的丛式井组动液面自动测试与控制装置，其特征在于，所述的中心发声单元与各油井之间的管道支路上均串联有选测电磁阀，所述的选测电磁阀与所述的单井液面自动测试控制模块电性连接。

6.根据权利要求1所述的丛式井组动液面自动测试与控制装置，其特征在于，所述的数据传输模块为GPRS、3G、4G、WIFI通信模块中的一种。

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