CN220418916U - 一种压裂井示踪剂监测自动取样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于油气开采技术领域，具体地，涉及一种压裂井示踪剂监测自动取样装置。压裂井示踪剂监测自动取样装置包括：过滤系统，所述过滤系统与分离器连接；流量计，所述流量计连接在所述过滤系统的下游；取样系统，所述取样系统连接在所述流量计的下游，所述取样系统包括取样电磁阀和取样瓶，所述取样电磁阀设置在所述取样瓶和所述流量计之间；以及信号控制系统，所述信号控制系统与所述取样电磁阀电性连接。本实用新型能够代替人工进行自动取样。

Description

一种压裂井示踪剂监测自动取样装置

技术领域

本实用新型属于油气开采技术领域，具体地，涉及一种压裂井示踪剂监测自动取样装置。

背景技术

目前，连续油管输送阵列测试仪器和分布式光纤温度压力测试是水平井产剖测试的主要技术手段。连续油管输送阵列测试仪器技术在深井、出砂井、小井眼、复杂结构井，以及高温高压油气井中应用受到限制。光纤温度压力测试具有长期监测、成本高、施工难度大及资料解释难度大的特点，技术需要进一步完善。

缓释示踪剂产出剖面测试技术，利用具有不同识别号的示踪剂置入井下不同生产层段，生产过程中示踪剂溶解在不同层段的产出流体中返排到井口，然后进行井口取样及实验室化验分析。通过示踪剂不同的物理特性和浓度分析，可以反演不同层段流体性质和产量。这项技术具有适用性广、成本低、长期监测水平井产液剖面的特点，在技术和成本上具有显著优势。

就目前的示踪剂现场应用的情况来看，该技术在具体实施的过程中还存在以下不足：第一，现场取样质量受到人为因素影响较大，取样人员出现漏取、错取的情况时有发生；第二，人工现场取样不能满足长期监测的需要；第三，取样情况缺乏实时远程控制系统，如果出现问题不能及时反馈给相关人员。为解决以上现有技术的不足，保障示踪剂返排液取样质量，现提出一套替代人工取样的可长期监测且实现远程控制的自动取样装置。

实用新型内容

针对如上所述的技术问题，本实用新型旨在提出一种压裂井示踪剂监测自动取样装置，其能够代替人工进行自动取样。

根据本实用新型，提供了一种压裂井示踪剂监测自动取样装置，包括：

过滤系统，所述过滤系统与分离器连接；

流量计，所述流量计连接在所述过滤系统的下游；

取样系统，所述取样系统连接在所述流量计的下游，所述取样系统包括取样电磁阀和取样瓶，所述取样电磁阀设置在所述取样瓶和所述流量计之间。

在一个优选的实施例中，所述取样系统包括多个所述取样电磁阀和所述取样瓶，各个所述取样电磁阀分别与设置在所述流量计的下游，各所述取样瓶与所述取样电磁阀一一对应。

在一个优选的实施例中，所述取样电磁阀采用防爆电磁阀。

在一个优选的实施例中，在所述流量计的下游还设置有排空系统，在所述取样系统取样之前，所述排空系统先将连接管线内的残留液体排出。

在一个优选的实施例中，所述排空系统包括排空电磁阀和排空瓶，所述排空电磁阀设置在所述流量计与所述排空瓶之间。

在一个优选的实施例中，所述排空电磁阀与所述信号控制系统电性连接。

在一个优选的实施例中，所述排空电磁阀采用防爆电磁阀。

在一个优选的实施例中，所述过滤系统包括过滤器，来自所述分离器的液体经过所述过滤器过滤之后流向所述流量计。

在一个优选的实施例中，所述流量计采用防爆电磁流量计，所述流量计与所述信号控制系统电性连接。

在一个优选的实施例中，所述压裂井示踪剂监测自动取样装置还包括供电系统，所述供电系统包括电源，所述电源与所述流量计、所述取样系统、所述排空系统电性连接。

与现有技术相比，本申请的优点如下。

本实用新型与井口的分离器连接，井内的排出液体依次经过分离器、过滤系统、流量计和取样电磁阀，最终进入取样瓶，通过对取样电磁阀的开闭进行控制，能够实现自动取样。

附图说明

下面将参照附图对本实用新型进行说明。

图1显示了根据本实用新型的压裂井示踪剂监测自动取样装置的一种实施例的示意图。

图中：1、过滤系统；11、过滤器；

2、流量计；

3、取样系统；31、取样电磁阀；32、取样瓶；

4、信号控制系统；

5、排空系统；51、排空电磁阀；52、排空瓶；

6、供电系统；61、电源；

10、分离器；

100、压裂井示踪剂监测自动取样装置。

在本申请中，所有附图均为示意性的附图，仅用于说明本实用新型的原理，并且未按实际比例绘制。

具体实施方式

下面通过附图来对本实用新型进行介绍。

需要说明的是，在本申请中，将根据本实用新型的井内排出液体的来向描述为“上游”、“前端”或类似用语，而井内排出液体的去向描述为“下游”、“后端”或类似用语。

图1显示了根据本实用新型的压裂井示踪剂监测自动取样装置100的结构。如图1所示压裂井示踪剂监测自动取样装置100包括过滤系统1、流量计2、取样系统3以及信号控制系统4。

过滤系统1与井口设置的分离器10连接，流量计2连接在过滤系统1的下游，取样系统3连接在流量计2的下游。容易理解，与井口连接的分离器10为现有技术，在此不再赘述。

其中，取样系统3包括取样电磁阀31和取样瓶32，取样电磁阀31设置在取样瓶32和流量计2之间。井内排出液体流经分离器10之后，依次经过过滤系统1和流量计2，到达取样系统3。当需要对井内排出液体进行取样时，取样电磁阀31开启，井内排出液体便通过取样电磁阀31流入取样瓶32内。取样完成之后，取样电磁阀31内壁，工作人员取走取样瓶32即可。

在一个具体的实施例中，取样瓶32的容量为500ml，取样量300-400ml。

在本实施例中，信号控制系统4与取样电磁阀31电性连接。具体地，信号控制系统4通过广域网与取样电磁阀31连接，从而使信号控制系统4能够远程对取样电磁阀31的开闭进行控制。

信号控制系统4现场控制距离100m以内，显示方式现场显示，信号输出4-20mA，供电电源24VDC，通信方式RS485，防爆等级Exd(mb)IICT6G。信号控制系统4通过广域网对取样电磁阀31进行控制的具体设置方式为现有技术，在此不再赘述。

在一个具体的实施例中，信号控制系统4采用PLC系统，PLC控制系统又叫可编程逻辑控制器，专为工业生产设计的一种数字运算操作的电子装置，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，是现有技术中工业控制领域的成熟技术，在此不再赘述。

在一个优选的实施例中，取样系统3包括多个取样电磁阀31，各个取样电磁阀31分别与设置在流量计2的下游，也就是说，在流量计2的下游分设多条支路，各支路分别与各个取样电磁阀31连接。各取样瓶32与取样电磁阀31一一对应，即在每个取样电磁阀31的下游分别设置有一个取样瓶32。通过这种设置，可以按照时间顺序，将各个取样电磁阀31依次开启和关闭，实现在不同时间段的取样。等全部取样瓶32完成取样之后，再由工作人员取走取样瓶32，节省操作步骤。

在一个具体的实施例中，取样电磁阀31采用德国力士乐防爆电磁阀4WE10。取样电磁阀31的阀前压力3-10MPa，阀后无备压。电磁阀口径3mm，材质304不锈钢，电压24VDC，防护等级IP65，防爆等级ExdIICT5。取样系统3适用温度范围，环境温度-20℃～40℃。

在一个优选的实施例中，在流量计2的下游还设置有排空系统5，在取样系统3取样之前，排空系统5先将取样系统3前端的连接管线内的残留液体排出。

具体地，排空系统5包括排空电磁阀51和排空瓶52，排空电磁阀51与流量计2和取样系统3之间的管路连接，排空瓶52设置在排空电磁阀51的下游。在取样系统3开始取样之前，排空系统5的排空电磁阀51先打开，将取样系统3前端的连接管线(包括分离器10与取样系统3之间的管线)内的残留液体排至排空瓶52内，然后排空电磁阀51关闭，取样电磁阀31打开，开始取样。

在一个具体的实施例中，排空电磁阀51与信号控制系统4电性连接，排空电磁阀51采用德国力士乐防爆电磁阀4WE10。

过滤系统1包括过滤器11，来自分离器10的液体经过过滤器11过滤之后流向流量计2。具体地，过滤器11采用湖北旗达高压过滤器，60～80目，耐压10MPa。

在本实施例中，流量计2采用中核仪表CN311-A/B型防爆电磁流量计，流量范围10000mL/min，精度等级±5％。流量计2与信号控制系统4电性连接。

压裂井示踪剂监测自动取样装置100还包括供电系统6，供电系统6包括电源61，电源61与流量计2、取样系统3、排空系统5电性连接，为这些设备供电。

压裂井示踪剂监测自动取样装置100通过信号控制系统4控制取样时间和取样频次，当需要取样时，信号控制系统4通过广域网远程控制打开排空电磁阀51，先进行排空作业，压裂井示踪剂监测自动取样装置100内的残留液体，然后打开取样电磁阀31，收集300-400ml液体。在本实施例中，取样电磁阀31和取样瓶32设置有三个，取完液样后工作人员取走取样瓶32，并将空的取样瓶32放在原取样瓶32的位置。

在一个具体的实施例中，过滤器11为60目，压裂井示踪剂监测自动取样装置100的入口压力5.5MPa，环境温度25℃，现场远程控制距离95m，设置三个500ml的取样瓶32，取样时间设置为8:00、16:00、24:00。取样后三个取样瓶32的取样量分别为320ml、315ml、330ml，满足取样要求。

在一个具体的实施例中，过滤器11为60目，压裂井示踪剂监测自动取样装置100的入口压力3.2MPa，环境温度15℃，现场远程控制距离84m，设置三个500ml的取样瓶32，取样时间设置为8:00、16:00、24:00。取样后三个取样瓶32的取样量分别为324ml、319ml、340ml，满足取样要求。

压裂井示踪剂监测自动取样装置100可以精准控制取样时间，避免人为因素造成取样错误，有效监管现场取样。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

最后应说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施方案而已，并不构成对本实用新型的任何限制。尽管参照前述实施方案对本实用新型进行了详细的说明，但是对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种压裂井示踪剂监测自动取样装置，其特征在于，包括：

过滤系统(1)，所述过滤系统(1)与分离器(10)连接；

流量计(2)，所述流量计(2)连接在所述过滤系统(1)的下游；

取样系统(3)，所述取样系统(3)连接在所述流量计(2)的下游，所述取样系统(3)包括取样电磁阀(31)和取样瓶(32)，所述取样电磁阀(31)设置在所述取样瓶(32)和所述流量计(2)之间。

2.根据权利要求1所述的压裂井示踪剂监测自动取样装置，其特征在于，所述取样系统(3)包括多个所述取样电磁阀(31)和所述取样瓶(32)，各个所述取样电磁阀(31)分别与设置在所述流量计(2)的下游，各所述取样瓶(32)与所述取样电磁阀(31)一一对应。

3.根据权利要求2所述的压裂井示踪剂监测自动取样装置，其特征在于，所述取样电磁阀(31)采用防爆电磁阀。

4.根据权利要求1所述的压裂井示踪剂监测自动取样装置，其特征在于，在所述流量计(2)的下游还设置有排空系统(5)，在所述取样系统(3)取样之前，所述排空系统(5)先将连接管线内的残留液体排出。

5.根据权利要求4所述的压裂井示踪剂监测自动取样装置，其特征在于，所述排空系统(5)包括排空电磁阀(51)和排空瓶(52)，所述排空电磁阀(51)设置在所述流量计(2)与所述排空瓶(52)之间。

6.根据权利要求5所述的压裂井示踪剂监测自动取样装置，其特征在于，所述压裂井示踪剂监测自动取样装置还包括信号控制系统(4)，所述排空电磁阀(51)与所述信号控制系统(4)电性连接。

7.根据权利要求5所述的压裂井示踪剂监测自动取样装置，其特征在于，所述排空电磁阀(51)采用防爆电磁阀。

8.根据权利要求1所述的压裂井示踪剂监测自动取样装置，其特征在于，所述过滤系统(1)包括过滤器(11)，来自所述分离器(10)的液体经过所述过滤器(11)过滤之后流向所述流量计(2)。

9.根据权利要求1所述的压裂井示踪剂监测自动取样装置，其特征在于，所述压裂井示踪剂监测自动取样装置还包括信号控制系统(4)，所述流量计(2)采用防爆电磁流量计，所述流量计(2)与所述信号控制系统(4)电性连接。

10.根据权利要求4～7中任一项所述的压裂井示踪剂监测自动取样装置，其特征在于，所述压裂井示踪剂监测自动取样装置还包括供电系统(6)，所述供电系统(6)包括电源(61)，所述电源(61)与所述流量计(2)、所述取样系统(3)、所述排空系统(5)电性连接。