CN213087989U - 一种套气外排发声的油井动液面连续监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种套气外排发声的油井动液面连续监测装置，包括箱体和井口连接器，井口连接器穿过箱体壁，井口连接器底部在箱体外，顶部在箱体内；井口连接器的顶部开有端盖孔，端盖孔上连接有端盖，端盖下表面连接有微音器，微音器置于井口连接器内，井口连接器顶部上表面还连接有电磁阀，电磁阀与井口连接器相连通，电磁阀另一端连接出气管，出气管的另一端伸出箱体外，井口连接器在箱体内的部分上还连接有压力变送器，箱体内还连接有RTU控制器，RTU控制器分别与电磁阀和压力变送器电连接。定时开启电磁阀排出套管气发声，实时采集微音器、压力变送器信号，计算液面深度，并通过油田内网或公网上传测试数据，实现在线自动测试。

Description

一种套气外排发声的油井动液面连续监测装置

技术领域

本实用新型属于油井动液面测试技术领域，具体涉及一种套气外排发声的油井动液面连续监测装置。

背景技术

现有油井井口原油含水率测量技术：目前国内油田大多数采用回声法测试动液面，测试方式主要为流动测试，由专业测试人员携带测试设备到井口进行测试。这种测试方式的优点的是技术成熟，但是存在以下缺点：

现场油井较多，专业测试人员较少，通常一口井一个月只能测试两次动液面；

测试工作量大，受天气影响较大，如果有雨雪天气无法到现场测试；

测试完的数据需要人工计算，人为影响因素大（不同的人测量计算的结果通常不一样）；

对油套环空的要求较高，例如气压过低，动液面太深，反射回来的声波就会很弱，导致液面波不明显或者根本测量不出来。

由于发声源使用无弹头火药子弹或氮气瓶（高压），存在安全、环保隐患；

数据无法及时上传，数据实时性较差。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种套气外排发声的油井动液面连续监测装置，以自动测试油井动液面，并实时上传数据的动液面在线监测装置，从而克服动液面测试依赖专业测试人员，测试数据较少，实时性差的弊端；也能克服套压较高的油井，无法采用压缩空气内释放的方式测量问题。

本实用新型的目的是通过以下技术手段实现的，一种套气外排发声的油井动液面连续监测装置，包括箱体和井口连接器，井口连接器穿过箱体壁，井口连接器底部在箱体外，顶部在箱体内；井口连接器的顶部开有端盖孔，端盖孔上连接有端盖，端盖下表面连接有微音器，微音器置于井口连接器内，井口连接器顶部上表面还连接有电磁阀，电磁阀与井口连接器相连通，电磁阀另一端连接出气管，出气管的另一端伸出箱体外，井口连接器在箱体内的部分上还连接有压力变送器，箱体内还连接有RTU控制器，RTU控制器分别与电磁阀和压力变送器电连接。

进一步的，所述井口连接器螺纹连接在箱体上，且井口连接器在箱体外的部分上有井口安装螺纹。

进一步的，所述端盖通过螺丝连接在井口连接器顶部。

进一步的，所述井口连接器和电磁阀通过活接和双头外丝连接，活接连接在井口连接器顶部，活接另一端连接双头外丝，双头外丝另一端连接至电磁阀。

进一步的，所述电磁阀和出气管通过头外丝和活接相连，电磁阀另一端连接有双头外丝，双头外丝另一端连接有活接，活接另一端连接出气管。

进一步的，所述箱体上开有防爆接口，出气管从防爆接口伸出箱体外，且出气管伸出箱体的一段还连接有弯头。

进一步的，所述箱体内还连接有安装底板，RTU控制器连接在安装底板上。

进一步的，所述箱体上还开有信号传输口、电源线进口、调试接口和天线接口。

本实用新型的有益效果在于：通过开启电磁阀，将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，一定时间后关闭电磁阀。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RTU控制器放大、电路整形、滤波后，记录存储下来，并进行计算得出液面深度。可以定时测试动液面深度，提高了数据实时性，减少人员测试工作量，为油田确定采油泵的合理沉没度，制定合理、科学的油井开采计划，提供有效的数据支撑。

附图说明

附图1是本实用新型发明的装置结构示意图；

附图2是本实用新型发明的井口连接器示意图；

附图3是本实用新型发明的出气管示意图；

附图4是本实用新型发明的电气原理图；

图中1、箱体；2、井口连接器；3、端盖；4、电磁阀；5、出气管；6、压力变送器；7、RTU控制器；8、微音器；9、活接；10、双头外丝；11、防爆接口；12、弯头；13、安装底板；14、信号传输口；15、电源线进口；16、调试接口；17、天线接口；18、紧固螺纹；19、井口安装螺纹；20、压力变送器安装口。

以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。

具体实施方式

【实施例1】

如图1至图3所示，一种套气外排发声的油井动液面连续监测装置，包括箱体1和井口连接器2，井口连接器2穿过箱体壁，井口连接器2底部在箱体1外，顶部在箱体1内；井口连接器2的顶部开有端盖孔，端盖孔上连接有端盖3，端盖3下表面连接有微音器8，微音器8置于井口连接器2内，井口连接器2顶部上表面还连接有电磁阀4，电磁阀4与井口连接器2相连通，电磁阀4另一端连接出气管5，出气管5的另一端伸出箱体1外，井口连接器2在箱体1内的部分上还连接有压力变送器6，箱体1内还连接有RTU控制器7，RTU控制器7分别与电磁阀4和压力变送器6电连接。

箱体1为防爆箱，井口连接器2整体为空心筒状，其中顶部开口处被封闭。井口连接器2顶部位于箱体1内，底部位于箱体1外。如图2所示，井口连接器2通过外壁上的紧固螺纹18与箱体1连接并固定。井口连接器2最底端的外壁上设有井口安装螺纹19，用于和套管连接。

井口连接器2顶部开有端盖口，端盖3连接在井口连接器2顶端上表面，堵住了端盖口，而端盖3的下表面连接有微音器8，端盖3连接完毕后，微音器位于井口连接器2内，用于接收返回的声脉冲，微音器8通过螺母压紧在端盖3上。

井口连接器2顶部还连接有电磁阀4，电磁阀4入口和井口连接器2相连通，电磁阀4出口连接有出气管5，出气管5穿过箱体1，伸出箱体1外。

井口连接器2在箱体1内的部分上还开有压力变送器安装口20，压力变送器安装口20处连接有压力变送器6，压力变送器安装口20连通井口连接器2和压力变送器6，压力变送器6用于检测井口连接器2中的压力。压力变送器安装口20为内螺纹孔。

RTU控制器7分别与电磁阀4和压力变送器6电连接，通过检测井口连接器2内的压力控制电磁阀4的开闭。

【实施例2】

如图2所示，在实施例1的基础上，所述井口连接器2螺纹连接在箱体1上，且井口连接器2在箱体1外的部分上有井口安装螺纹19。

通过井口安装螺纹19将井口连接器2于箱体1固定。

所述端盖3通过螺丝连接在井口连接器2顶部，且端盖3中间有通孔。

端盖3周围通过螺丝固定在井口连接器2顶部，。具体的，端盖3中间开有微音器孔，微音器8的末端连接有连接柱，连接柱插入微音器孔中，从端盖3上方用螺母固定住连接柱，从而将微音器8与端盖3连接。

所述井口连接器2和电磁阀4通过活接9和双头外丝10连接，活接9连接在井口连接器2顶部，活接9另一端连接双头外丝10，双头外丝10另一端连接至电磁阀4。

井口连接器2顶端连接有活接9，活接9上方连接双头外丝10，双头外丝10上方连接电磁阀4的入口。

如图3所示，所述电磁阀4和出气管5通过头外丝10和活接9相连，电磁阀4另一端连接有双头外丝10，双头外丝10另一端连接有活接9，活接9另一端连接出气管5。电磁阀4上端的出口连接双头外丝10，双头外丝10上端连接活接9，活接9上端连接出气管5的下端。

所述箱体1上开有防爆接口11，出气管5从防爆接口11伸出箱体1外，且出气管5伸出箱体1的一段还连接有弯头12。

出气管5从防爆接口11伸出箱体1外，并且在远离电磁阀4的一端通过内螺纹连接弯头12。

所述箱体1内还连接有安装底板13，RTU控制器7连接在安装底板13上。

通过安装底板13给RTU控制器7提供固定点。

所述箱体1上还开有信号传输口14、电源线进口15、调试接口16和天线接口17。

箱体1上预留信号传输口14、电源线进口15、调试接口16和天线接口17。

如图4所示，微音器8、压力变送器6的信号输出端通过信号线接入RTU控制器7AD数据采集通道；RTU控制器7的I/O口输出端通过信号线接入电磁阀4；RTU控制器7的无线通信模块通过射频线连接至防爆箱体天线接口17；RTU控制器7电源模块通过供电导线连接至防爆箱体电源线进口15；RTU控制器7数据总线连接至防爆箱体调试接口16以及信号传输口14。

在具体工作时，压力变送器6实时采集采集油井套管内压力，套管压力大于0.3MPa时开启电磁阀4，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，一定时间后关闭电磁阀4。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8接收转化成电脉冲，然后通过RTU控制器7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。

其中气体经电磁阀4、出气管5和弯头12排出到大气中。

整个装置安装在井口，定时测试动液面深度，提高了数据实时性，减少人员测试工作量，为油田确定采油泵的合理沉没度，制定合理、科学的油井开采计划，提供有效的数据支撑。

Claims (8)

1.一种套气外排发声的油井动液面连续监测装置，其特征在于：包括箱体（1）和井口连接器（2），井口连接器（2）穿过箱体壁，井口连接器（2）底部在箱体（1）外，顶部在箱体（1）内；井口连接器（2）的顶部开有端盖孔，端盖孔上连接有端盖（3），端盖（3）下表面连接有微音器（8），微音器（8）置于井口连接器（2）内，井口连接器（2）顶部上表面还连接有电磁阀（4），电磁阀（4）与井口连接器（2）相连通，电磁阀（4）另一端连接出气管（5），出气管（5）的另一端伸出箱体（1）外，井口连接器（2）在箱体（1）内的部分上还连接有压力变送器（6），箱体（1）内还连接有RTU控制器（7），RTU控制器（7）分别与电磁阀（4）和压力变送器（6）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种套气外排发声的油井动液面连续监测装置，其特征在于：所述井口连接器（2）螺纹连接在箱体（1）上，且井口连接器（2）在箱体（1）外的部分上有井口安装螺纹（19）。

3.根据权利要求1所述的一种套气外排发声的油井动液面连续监测装置，其特征在于：所述端盖（3）通过螺丝连接在井口连接器（2）顶部。

4.根据权利要求1所述的一种套气外排发声的油井动液面连续监测装置，其特征在于：所述井口连接器（2）和电磁阀（4）通过活接（9）和双头外丝（10）连接，活接（9）连接在井口连接器（2）顶部，活接（9）另一端连接双头外丝（10），双头外丝（10）另一端连接至电磁阀（4）。

5.根据权利要求1所述的一种套气外排发声的油井动液面连续监测装置，其特征在于：所述电磁阀（4）和出气管（5）通过头外丝（10）和活接（9）相连，电磁阀（4）另一端连接有双头外丝（10），双头外丝（10）另一端连接有活接（9），活接（9）另一端连接出气管（5）。

6.根据权利要求1所述的一种套气外排发声的油井动液面连续监测装置，其特征在于：所述箱体（1）上开有防爆接口（11），出气管（5）从防爆接口（11）伸出箱体（1）外，且出气管（5）伸出箱体（1）的一段还连接有弯头（12）。

7.根据权利要求1所述的一种套气外排发声的油井动液面连续监测装置，其特征在于：所述箱体（1）内还连接有安装底板（13），RTU控制器（7）连接在安装底板（13）上。

8.根据权利要求1所述的一种套气外排发声的油井动液面连续监测装置，其特征在于：所述箱体（1）上还开有信号传输口（14）、电源线进口（15）、调试接口（16）和天线接口（17）。

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