RU2378507C2 - Device to control operating gas or oil well - Google Patents

Device to control operating gas or oil well Download PDF

Info

Publication number
RU2378507C2
RU2378507C2 RU2006144998/03A RU2006144998A RU2378507C2 RU 2378507 C2 RU2378507 C2 RU 2378507C2 RU 2006144998/03 A RU2006144998/03 A RU 2006144998/03A RU 2006144998 A RU2006144998 A RU 2006144998A RU 2378507 C2 RU2378507 C2 RU 2378507C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
microprocessor
input
output
digital
analog
Prior art date
Application number
RU2006144998/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006144998A (en
Inventor
Юрий Иванович Баканов (RU)
Юрий Иванович Баканов
Андрей Александрович Бражников (RU)
Андрей Александрович Бражников
Владимир Петрович Колесниченко (RU)
Владимир Петрович Колесниченко
Андрей Александрович Захаров (RU)
Андрей Александрович Захаров
Любовь Ивановна Мищенко (RU)
Любовь Ивановна Мищенко
Александр Анатольевич Нечаев (RU)
Александр Анатольевич Нечаев
Павел Евгеньевич Криворучко (RU)
Павел Евгеньевич Криворучко
Вадим Георгиевич Гераськин (RU)
Вадим Георгиевич Гераськин
Андрей Валерьевич Шостак (RU)
Андрей Валерьевич Шостак
Николай Федорович Сычев (RU)
Николай Федорович Сычев
Владимир Александрович Мордовин (RU)
Владимир Александрович Мордовин
Валерий Павлович Шумаков (RU)
Валерий Павлович Шумаков
Надежда Ивановна Кобелева (RU)
Надежда Ивановна Кобелева
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Кубаньгазпром"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Кубаньгазпром" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Кубаньгазпром"
Priority to RU2006144998/03A priority Critical patent/RU2378507C2/en
Publication of RU2006144998A publication Critical patent/RU2006144998A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2378507C2 publication Critical patent/RU2378507C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Alarm Systems (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

FIELD: oil-and-gas industry.
SUBSTANCE: invention relates to oil-and-gas industry, particularly to devices designed to control the state of operating gas or oil wells. Proposed device comprises controlled power supply, microprocessor incorporating ADC and DAC, pickup signal switch, permanent memory, radio modem, and vernier unit with its one input connected to switch output and output connected to DAC out, and its other input connected to the input of the other DAC. Note here that microprocessor serves to allow single transmission of parametres as SMS-messages via both main telephone line and additional line.
EFFECT: comprehensive control and accurate measurements of hard-to-access well parametres.
1 dwg, 3 cl

Description

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к устройствам контроля состояния работающей газовой или нефтяной скважины, а именно для контроля устьевых параметров действующих скважин, расположенных в труднодоступных районах.The invention relates to the oil and gas industry, in particular to devices for monitoring the state of a working gas or oil well, namely, to control wellhead parameters of existing wells located in remote areas.

Известна скважинная беспроводная двухсторонняя телеметрическая система, содержащая расположенную в стволе скважины электропроводную систему трубопроводов, одно или более устройств, электрически подсоединенных к системе трубопроводов в стволе скважины для беспроводного приема изменяющегося во времени электрического сигнала, прикладываемого к системе трубопроводов, и по меньшей мере одно устройство для считывания или управления физической характеристикой в стволе скважины, расположенное в непосредственной близости к стволу скважины. (Заявка на изобретение RU №2002122759, кл. Е21В 47/12, опубл. 2004 г.) [1].A well-known wireless two-way telemetry system comprising a conductive piping system located in a wellbore, one or more devices electrically connected to a piping system in a wellbore for wirelessly receiving a time-varying electrical signal applied to a piping system, and at least one device for reading or controlling a physical characteristic in a wellbore located in close proximity to the wellbore us. (Application for invention RU No. 2002122759, CL ЕВВ 47/12, publ. 2004) [1].

Недостатком данной телеметрической системы является необходимость для передачи сигналов наличия электропроводной системы трубопроводов, что не позволяет передавать сигналы от скважины в удаленный диспетчерский пункт.The disadvantage of this telemetry system is the need for transmitting signals of the presence of an electrically conductive piping system, which does not allow transmitting signals from the well to a remote control room.

Известно устройство для регистрации параметров установки для ремонта скважин, содержащее блок питания, переносной блок памяти, блок измерения, включающий датчик измерения перемещения трубы, датчик устьевого давления, датчик давления прижима колодок, датчики давления веса легкой и тяжелой трубы, датчики давления технологической жидкости, датчик давления натяжения цепи, датчик учета моторочасов, и блок регистрации, включающий аналого-цифровой преобразователь, световую и звуковую сигнализацию, блок индикации, табло, микроконтроллер и клавиатуру. (Заявка на изобретение RU 2002124642/03, кл. Е21В 19/00, опубл. 17.09.2002 г.) [2].A device for recording parameters of an installation for repairing wells is known, comprising a power supply unit, a portable memory unit, a measurement unit including a pipe movement measuring sensor, wellhead pressure sensor, pad pressure sensor, light and heavy pipe weight pressure sensors, process fluid pressure sensors, a sensor chain tension pressure sensor, engine hours meter, and registration unit, including analog-to-digital converter, light and sound alarm, indication unit, display, microcontroller and cells viaturu. (Application for invention RU 2002124642/03, CL ЕВВ 19/00, published on September 17, 2002) [2].

Недостатком данного устройства является ограниченная область применения, в частности невозможность оперативного контроля устьевых параметров (давления, температуры, расхода, влажности и др.) скважин, расположенных в труднодоступных районах, где передача информации в удаленный диспетчерский пункт возможна только по радиоканалу.The disadvantage of this device is the limited scope, in particular the impossibility of operational monitoring of wellhead parameters (pressure, temperature, flow, humidity, etc.) of wells located in hard-to-reach areas, where the transmission of information to a remote control center is possible only by radio channel.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому устройству контроля состояния работающей газовой или нефтяной скважины является устройство для контроля состояния оборудования нефтяных скважин, содержащее аналого-цифровой преобразователь, блок памяти, блок индикации текущего значения данных, персональный компьютер с электрическим соединителем, блок управления с ключом запуска измерений и датчик тока в виде токоизмерительных клещей. (Патент на изобретение RU №2184226, кл. Е21В 47/00, опубл. 27.06.2002 г.) [3].The closest in technical essence and the achieved result to the claimed device for monitoring the state of a working gas or oil well is a device for monitoring the state of oil well equipment containing an analog-to-digital converter, a memory unit, a display unit for the current data value, a personal computer with an electrical connector, a control unit with a key to start measurements and a current sensor in the form of clamp meters. (Patent for invention RU No. 2184226, CL ЕВВ 47/00, publ. 06/27/2002) [3].

Недостатком данного устройства является также невозможность оперативного контроля устьевых параметров скважин, расположенных в труднодоступных районах и имеющих связь с удаленным диспетчерским пунктом только по радиоканалу.The disadvantage of this device is the impossibility of operational monitoring of wellhead parameters of wells located in remote areas and having communication with a remote control center only over the air.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение оперативного контроля и повышение точности измерений устьевых параметров скважин, расположенных в труднодоступных районах.The objective of the present invention is the provision of operational control and improving the accuracy of measurements of wellhead parameters of wells located in remote areas.

Сущность настоящего изобретения заключается в том, что известное устройство контроля состояния работающей газовой или нефтяной скважины, содержащее управляемый блок питания, микропроцессор, включающий аналого-цифровой и цифроаналоговый преобразователи, датчики устьевых параметров, коммутатор сигналов датчиков, блок энергонезависимой памяти, радиомодем, согласно изобретению дополнительно содержит блок нониуса, один вход которого соединен с выходом коммутатора, другой вход соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, а выход соединен со входом второго аналого-цифрового преобразователя, микропроцессор выполнен обеспечивающим после его программирования и запуска в работу контрольную одноразовую передачу параметров в виде SMS-сообщения как по основному телефонному номеру, так и по дополнительному номеру.The essence of the present invention lies in the fact that the known device for monitoring the state of a working gas or oil well containing a controlled power supply, a microprocessor, including analog-to-digital and digital-to-analog converters, wellhead parameters sensors, sensor signal switch, non-volatile memory unit, radio modem, according to the invention, additionally contains a nonius block, one input of which is connected to the output of the switch, another input is connected to the output of the digital-to-analog converter, and the output q is connected to the input of the second analog-to-digital converter, the microprocessor is designed to provide, after programming and commissioning, a one-time control transmission of parameters in the form of an SMS message using either the main telephone number or the additional number.

При этом микропроцессор выполнен обеспечивающим, в случае временного отсутствия связи, передачу не переданных данных при следующем включении радиомодема.In this case, the microprocessor is made capable of providing, in the event of a temporary lack of communication, the transmission of non-transmitted data the next time the radio modem is turned on.

Кроме того, микропроцессор выполнен обеспечивающим, при достижении значения какого-либо устьевого параметра аварийного порога, внеочередную передачу данных по основному телефонному номеру.In addition, the microprocessor is designed to provide, when the value of any wellhead parameter of the emergency threshold is reached, extraordinary data transmission via the main telephone number.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.The drawing shows a functional diagram of the proposed device.

Устройство включает датчики устьевых параметров (например, датчики давления, температуры, влагосодержания, расхода и шума) 1-5, выходы которых соединены со входами коммутатора 6, выход которого подключен ко входу первого аналого-цифрового преобразователя микропроцессора 7 и к первому входу блока нониуса 8. Второй вход блока нониуса подключен к выходу цифроаналогового преобразователя микропроцессора 7, а выход блока нониуса подключен ко входу второго аналого-цифрового преобразователя. Блок энергонезависимой памяти 9 соединен шиной данных и адресной шиной с микропроцессором 7. Блок преобразования RS-сигналов 10 преобразует уровни TTL на выходе микропроцессора 7 в стандартные для RS-канала уровни для согласования с интерфейсом радиомодема 11 и интерфейсом персонального компьютера 12, подключаемого для программирования устройства и запуска его в работу. Автономный блок питания, например аккумулятор 13, соединен с управляемым блоком питания 14, управляющий вход которого подключен к микропроцессору 7, а выход - ко всем узлам устройства. Через делитель напряжения 15 автономный блок питания 13 соединен со входом коммутатора 6.The device includes wellhead parameters sensors (for example, pressure, temperature, moisture, flow and noise sensors) 1-5, the outputs of which are connected to the inputs of the switch 6, the output of which is connected to the input of the first analog-to-digital converter of microprocessor 7 and to the first input of the nonius block 8 The second input of the nonius block is connected to the output of the digital-to-analog converter of the microprocessor 7, and the output of the nonius block is connected to the input of the second analog-to-digital converter. The non-volatile memory unit 9 is connected by a data bus and an address bus to the microprocessor 7. The RS-signal conversion unit 10 converts the TTL levels at the output of the microprocessor 7 to the standard levels for the RS-channel for coordination with the interface of the radio modem 11 and the interface of a personal computer 12 connected for programming the device and start it up. An autonomous power supply unit, for example, a battery 13, is connected to a controlled power supply unit 14, the control input of which is connected to the microprocessor 7, and the output to all nodes of the device. Through a voltage divider 15, an autonomous power supply 13 is connected to the input of the switch 6.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Для программирования режима работы устройства и запуска его персональный компьютер 12 через блок преобразования 10 подключается к микропроцессору 7. При этом задаются следующие параметры:To program the operating mode of the device and start its personal computer 12 through the conversion unit 10 is connected to the microprocessor 7. In this case, the following parameters are set:

- корректируется текущее время;- corrects the current time;

- задается первый интервал измерения, служащий для измерения и усреднения некоторых параметров, требующих повышенную частоту опроса, например водосодержания;- sets the first measurement interval, which is used to measure and average some parameters that require an increased frequency of polling, for example, water content;

- задается второй интервал измерения, определяющий интервал записи значений измеряемых параметров в блок памяти 9, при этом второй интервал больше первого интервала;- sets the second measurement interval, which determines the recording interval of the values of the measured parameters in the memory unit 9, while the second interval is greater than the first interval;

- задается интервал передачи данных из блока памяти в диспетчерский пункт;- sets the interval for data transfer from the memory unit to the control room;

- задается основной номер телефона диспетчерского пункта;- the main telephone number of the control room is set;

- задается дополнительный номер телефона оператора, производящего программирование и запуск в работу устройства.- an additional telephone number is set for the operator programming and starting up the device.

После программирования и отключения персонального компьютера устройство автоматически осуществляет одноразовую контрольную передачу данных в виде SMS-сообщения по основному и дополнительному телефонным номерам и переходит в режим пониженного энергопотребления. Контрольная передача позволяет оценить правильность работы устройства путем сравнения переданного значения, например, давления с показанием манометра, установленного на устье скважины.After programming and turning off the personal computer, the device automatically performs a one-time control data transfer in the form of SMS messages to the primary and secondary telephone numbers and switches to low power mode. The control transmission allows you to evaluate the correct operation of the device by comparing the transmitted value, for example, pressure with the pressure gauge installed at the wellhead.

По истечении первого интервала измерения устройство включается, измеряет некоторые параметры, усредняет их значения, запоминает в оперативной памяти микропроцессора и переходит в режим пониженного энергопотребления.After the first measurement interval has elapsed, the device turns on, measures some parameters, averages their values, stores it in the microprocessor RAM and switches to low power consumption mode.

По истечении второго интервала измерений устройство измеряет параметры и вместе с осредненными параметрами в оперативной памяти заносит их значения в блок энергонезависимой памяти 9 и переходит в режим пониженного электропотребления.After the second measurement interval, the device measures the parameters and, together with the averaged parameters in the main memory, writes their values to the non-volatile memory unit 9 and switches to the low power consumption mode.

По истечении интервала передачи данных микропроцессор 7 включает радиомодем 11, передает из блока памяти 9 страницу измерений и переходит в режим пониженного электропотребления. Если передача не состоялась из-за временного отсутствия связи между радиомодемом 11 и локальным центром связи, то не переданная информация будет передана при следующем включении радиомодема. При резком изменении значений некоторых параметров, например при достижении аварийных значений устьевого давления, осуществляется внеочередная передача.After the expiration of the data transmission interval, the microprocessor 7 turns on the radio modem 11, transmits a measurement page from the memory unit 9 and switches to the low power consumption mode. If the transmission did not take place due to a temporary lack of communication between the radio modem 11 and the local communication center, then the non-transmitted information will be transmitted the next time the radio modem is turned on. With a sharp change in the values of some parameters, for example, when emergency values of wellhead pressure are reached, an extraordinary transmission is carried out.

Блок нониуса позволяет измерять значения параметров в увеличенном масштабе, что обеспечивает повышенную точность измерений, например, устьевого давления или температуры.The vernier block allows you to measure parameter values on an enlarged scale, which provides increased measurement accuracy, for example, wellhead pressure or temperature.

Делитель 15 согласовывает напряжение автономного блока питания 13 с допустимым напряжением на входе микропроцессора 7, что позволяет контролировать напряжение блока питания и не допускать его снижение ниже допустимого значения.The divider 15 coordinates the voltage of the autonomous power supply 13 with the allowable voltage at the input of the microprocessor 7, which allows you to control the voltage of the power supply and prevent it from falling below the permissible value.

Claims (3)

1. Устройство контроля состояния работающей газовой или нефтяной скважины, содержащее управляемый блок питания, микропроцессор, включающий аналого-цифровой и цифроаналоговый преобразователи, датчики устьевых параметров, коммутатор сигналов датчиков, блок энергонезависимой памяти, радиомодем, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит блок нониуса, один вход которого соединен с выходом коммутатора, другой вход соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, а выход соединен со входом второго аналого-цифрового преобразователя, микропроцессор выполнен обеспечивающим, после его программирования и запуска в работу, контрольную одноразовую передачу параметров в виде SMS-сообщения как по основному телефонному номеру, так и по дополнительному номеру.1. A device for monitoring the state of a working gas or oil well, comprising a controllable power supply unit, a microprocessor including analog-to-digital and digital-to-analog converters, wellhead parameter sensors, a switch for sensor signals, a non-volatile memory unit, and a radio modem, characterized in that it further comprises a nonius unit, one input of which is connected to the output of the switch, another input is connected to the output of the digital-to-analog converter, and the output is connected to the input of the second analog-to-digital converter When eating, the microprocessor is designed to provide, after programming and putting it into operation, a control one-time transmission of parameters in the form of an SMS message both by the main telephone number and by the additional number. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что микропроцессор выполнен обеспечивающим, в случае временного отсутствия связи, передачу не переданных данных при следующем включении радиомодема.2. The device according to claim 1, characterized in that the microprocessor is designed to provide, in the event of a temporary lack of communication, the transmission of not transmitted data the next time the radio modem is turned on. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что микропроцессор выполнен обеспечивающим, при достижении значения какого-либо устьевого параметра аварийного порога, внеочередную передачу данных по основному телефонному номеру. 3. The device according to claim 1, characterized in that the microprocessor is designed to provide, upon reaching the value of any wellhead parameter of the emergency threshold, extraordinary data transmission by the main telephone number.
RU2006144998/03A 2006-12-18 2006-12-18 Device to control operating gas or oil well RU2378507C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006144998/03A RU2378507C2 (en) 2006-12-18 2006-12-18 Device to control operating gas or oil well

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006144998/03A RU2378507C2 (en) 2006-12-18 2006-12-18 Device to control operating gas or oil well

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006144998A RU2006144998A (en) 2008-06-27
RU2378507C2 true RU2378507C2 (en) 2010-01-10

Family

ID=39679526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006144998/03A RU2378507C2 (en) 2006-12-18 2006-12-18 Device to control operating gas or oil well

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2378507C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106285624A (en) * 2016-07-20 2017-01-04 中国海洋石油总公司 A kind of logger data acquisition means and device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106285624A (en) * 2016-07-20 2017-01-04 中国海洋石油总公司 A kind of logger data acquisition means and device

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006144998A (en) 2008-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20110083521A1 (en) Wireless circular chart recorder
CA2654411A1 (en) User interface for monitoring a plurality of faulted circuit indicators
US8159340B2 (en) Techniques for wireless sensing using device including sensor train
JP2009245109A (en) Equipment-monitoring system using radio communication and measuring instrument using the same
US10620147B2 (en) Sensor interface for interfacing with a sensor
JP4947283B2 (en) Wireless soil humidity measuring device and automatic water supply device for plants
RU95849U1 (en) WIRELESS GAS SENSOR WITH INDEPENDENT POWER SUPPLY
Arora et al. Design and implementation of an automatic irrigation feedback control system based on monitoring of soil moisture
US7605717B2 (en) AMR transmitter with programmable operating mode parameters
RU2378507C2 (en) Device to control operating gas or oil well
KR20110056946A (en) Wireless communication type integrated indoor environment measuring apparatus and system for integrated indoor environment control using the same
JP2008234361A (en) Strain measuring system and wireless strain amplifier
RU111675U1 (en) AUTONOMOUS WIRELESS GAS SENSOR
US11598796B2 (en) System for measuring a parameter with an electrical meter
RU68714U1 (en) DEVICE FOR AUTOMATED REMOTE ENVIRONMENTAL MONITORING
JP2007304913A (en) Radio meter reading system
CN105513263A (en) Remote-controlled intelligent remote control
RU2690261C1 (en) Self-contained device for cathodic protection of underground structures
CN101848556A (en) Wireless sensor network constructing system in certain environment
JP2010015486A (en) Wireless meter reading system
CN208672497U (en) Oil-immersed transformer insulation ag(e)ing detection system
KR20180128599A (en) Wireless communication modem and control method of thereof
KR100461896B1 (en) System for measuring structure using radio frequency power
KR100379294B1 (en) System for remotely observing underground water by using mobile communication network
CN105167981A (en) Automatic female massager

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20101219

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20120127