專利名稱：一種油井動液面智能采集與監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種油井監(jiān)控系統(tǒng)，尤其涉及一種油井動液面智能采集與監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術：
在油田開發(fā)過程中，準確地測量動液面深度，對于考察抽油機和泵的工作性能、監(jiān)測和調整油井產(chǎn)量具有十分重要的意義。目前的采油方式主要分為兩大類:一類是依靠油層的自身能量完成，為自噴采油；另一類借助外界補充的能量完成，為人工舉升或機械采油。目前人們使用的主要設備有采油機、電泵和螺桿泵，在油田開發(fā)后期，主要以抽油機為主要采油方式，而動液面的深度變化可以反映抽油機的工作性能，進而可以合理的調整抽油機的工作狀態(tài)。因此，油井動液面的深度測量在油田開發(fā)的過程顯得十分重要。目前，在油田現(xiàn)場動液面深度的測量方法主要是采取回聲的辦法，目前已經(jīng)被國內大多數(shù)油田接收和采用。一直以來，抽油機井環(huán)空動液面都是使用回聲儀測試的，發(fā)聲介質使用無彈頭火藥子彈或氮氣瓶聲彈，其原理是利用聲波在氣體介質中傳播時，遇到障礙物便反射回來，若知道聲波在氣體中的傳播速度和聲源到障礙物的傳播時間，即可計算出聲源與障礙物之間的距離。這樣的測量方法是人工定期進行操作，使用的設備比較危險、笨重，而且也很難長時間連續(xù)測試，另外除了此方法外還存在其他測量方法(諸如電動氣槍，電動氮氣瓶)，但因工藝結構復雜，成本較高，使用周期短，因此推廣起來比較困難。動液面作為油田生產(chǎn)一個重要數(shù)據(jù)，每個月都要進行測量，而測量常常受到多種因素干擾，結果測試誤差較大，準確得到油井動液面成為油田需要解決的一個重要問題。目前測量油井動液面存在的主要問題是:I)通過回聲的辦法探測動液面，回聲的技術往往受到井筒的情況制約產(chǎn)生誤差，比如井筒內的結臘點、油污泡沫都會對回聲產(chǎn)生影響而導致探測數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差，同時出現(xiàn)的誤差不能在線實時測量，使管理者不能觀測到井況數(shù)據(jù)并進行及時處理，例如套壓太低、氣液比太大或者套管內因結臘太臟等，從而導致聲波無法抵達動液面、無法返回到井口接收裝置；2)目前所采用的動液面測試儀器，由于受油井套管環(huán)空內死油環(huán)、井下狗腿等因素的影響，造成測試分析結果與實際液面情況不符；3)人工操作，工序繁瑣且危險，測量頻率比較高，且費用也比較高。測量動液面是油田生產(chǎn)重要的資料，如果能通過新技術可以連續(xù)、自動的測量、計算動液面將大大提高油田生產(chǎn)管理水平。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種油井動液面智能采集與監(jiān)控系統(tǒng)，以克服目前現(xiàn)有技術存在的上述不足。本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn):[0011]一種油井動液面智能采集與監(jiān)控系統(tǒng)，包括控制箱、RTU單元和后臺處理單元，所述控制箱通過信號電纜與RTU單元連接，RTU單元通過信號電纜與后臺處理單元連接；所述控制箱內設有液面測試單元和通訊控制單元，所述通訊控制單元通過信號電纜與液面測試單元連接。進一步的，所述液面測試單元為一體化全密封結構。本實用新型的有益效果為:本系統(tǒng)不受環(huán)境條件的限制，為油井動液面的數(shù)據(jù)測量、數(shù)據(jù)遠程傳輸和數(shù)據(jù)即時監(jiān)控提供了一種可靠有效的解決途徑；另外，本系統(tǒng)結構簡單，使用安全、便利，可以實現(xiàn)連續(xù)、自動的測量，大大提高了油田生產(chǎn)能力。

下面根據(jù)附圖對本實用新型作進一步詳細說明。圖1是本實用新型實施例所述的一種油井動液面智能采集與監(jiān)控系統(tǒng)的結構框圖。圖中:1、控制箱；2、通訊控制單元；3、液面測試單元；4、RTU單元；5、后臺處理單元。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型實施例所述的一種油井動液面智能采集與監(jiān)控系統(tǒng)，包括控制箱1、RTU單元4和后臺處理單元5，所述控制箱I通過信號電纜與RTU單元4連接，RTU單元4通過信號電纜與后臺處理單元5連接；所述控制箱I內設有液面測試單元3和通訊控制單元2，所述通訊控制單元2通過信號電纜與液面測試單元3連接；所述液面測試單元3為一體化全密封結構。使用時，通訊控制單元2發(fā)出控制信號，控制和檢測整個系統(tǒng)工作過程中的情況，同時液面測試單元3實施測試過程，液面測試單元3僅通過一個高壓膠管與油井套管口連接，作為液面測試聲波信號的通道，通過釋放套管氣體產(chǎn)生聲波，通過聲波測試動液面數(shù)據(jù)，測試后通過RTU控制單元4完成數(shù)據(jù)采集，采集后的數(shù)據(jù)傳輸給后處理單元5，自動計算聲速和動液面，在數(shù)據(jù)處理點配有強大的計算機處理軟件，可對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行精確處理及圖形顯示。另外系統(tǒng)安裝有無線數(shù)據(jù)傳輸裝置，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠程傳輸和數(shù)據(jù)即時監(jiān)控，同時系統(tǒng)采用泵壓式自動測量方式，這種設計能夠確保油井有無套壓都能實現(xiàn)自動液面測試。本實用新型液面測試采用次聲波作為回波信號，由于頻率小于20Hz的亞聲波在油套環(huán)形空間內傳播距離遠，能量消失的慢，使得一體化結構設計使用細膠管作為聲波通道得以實現(xiàn)。次聲波采用機械諧振發(fā)聲法，次聲波作為聲波的特定頻段，本身屬于機械波(區(qū)別于電磁波)，故此可以使氣流通過特殊發(fā)生裝置(機械發(fā)生裝置)，產(chǎn)生特定于次聲波頻段(0-20Hz)的諧振，而發(fā)出需要的次聲波。在本系統(tǒng)中，液面測試單元3僅通過一個高壓膠管與油井套管口連接，這樣使得液面測試單元3與油井井口之間不使用任何電源線和信號通訊線，井口安全無漏電隱患。套管口僅有一個三通與信號膠管連接，無附加設備，另外，油井熱洗、加藥和維修作業(yè)施工時，只要把三通與膠管之間的高壓閥門關閉即可，不影響作業(yè)流程和施工。液面測試單元3的一體化設計使得井口干凈簡潔，防盜效果大大提高，不易遭人為破壞，另外，液面測試單元3設有精密小巧的內置式增壓裝置，測試液面時不向設備外釋放套管氣體，亦不用任何外界氣源，而直接采用套管內氣體做聲源介質，確保無論油井套壓大小，都能夠根據(jù)預先設定的時間間隔連續(xù)自動測量液面值和套壓值并記錄。后臺處理單元5可以遠程監(jiān)測動液面，既可以設置測試動液面的間隔時間，結合功圖分析泵的工作狀況，還能夠根據(jù)所測抽油機地面功圖直接測算出地下泵功圖，這對于故障分析有很大的幫助；另外后臺處理單元5可以根據(jù)液面和功圖進行軟量油推算，解決了低產(chǎn)液井和環(huán)狀流程油井的單井產(chǎn)液計量問題，可以根據(jù)客戶需求方便設置數(shù)據(jù)報表格式，實現(xiàn)與油田數(shù)據(jù)庫方便對接；同時后臺處理單元可實現(xiàn)實時動液面、實時套壓值的測量，查詢歷史數(shù)據(jù)，分析變化趨勢，掌握動液面的動態(tài)及規(guī)律，使整個系統(tǒng)實現(xiàn)自動化。本實用新型不局限于上述最佳實施方式，任何人在本實用新型的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結構上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術方案，均落在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種油井動液面智能采集與監(jiān)控系統(tǒng)，包括控制箱(1)、RTU單元(4)和后臺處理單元(5)，其特征在于:所述控制箱(I)通過信號電纜與RTU單元(4)連接，RTU單元(4)通過信號電纜與后臺處理單元(5)連接；所述控制箱(I)內設有液面測試單元(3)和通訊控制單元(2)，所述通訊控制單元(2)通過信號電纜與液面測試單元(3)連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的油井動液面智能采集與監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述液面測試單元(3)為一體化全密封結構。
專利摘要本實用新型涉及一種油井動液面智能采集與監(jiān)控系統(tǒng)，包括控制箱、RTU單元和后臺處理單元，所述控制箱通過信號電纜與RTU單元連接，RTU單元通過信號電纜與后臺處理單元連接；所述控制箱內設有液面測試單元和通訊控制單元，所述通訊控制單元通過信號電纜與液面測試單元連接；所述液面測試單元為一體化全密封結構。本實用新型的有益效果為本系統(tǒng)不受環(huán)境條件的限制，為油井動液面的數(shù)據(jù)測量、數(shù)據(jù)遠程傳輸和數(shù)據(jù)即時監(jiān)控提供了一種可靠有效的解決途徑；另外，本系統(tǒng)結構簡單，使用安全、便利，可以實現(xiàn)連續(xù)、自動的測量，大大提高了油田生產(chǎn)能力。
文檔編號E21B47/12GK202946145SQ20122067405
公開日2013年5月22日 申請日期2012年12月10日 優(yōu)先權日2012年12月10日
發(fā)明者薛小渠, 廖正佳 申請人:北京華石同和信息技術有限公司