專利名稱：油井動液面自動采集儀的制作方法
技術領域：
油井動液面自動采集儀技術領域[0001]本實用新型涉及油田測試油井動液面的儀器，具體涉及油井動液面自動采集儀。
技術背景[0002]目前使用的抽油井動液面測試方法一般為雙頻道回聲儀測試法，這種方法是根據聲波反射的原理計算出抽油井的動液面?；芈暦ㄒ好鏈y試儀一般由主機箱、井口連接器和氣瓶三部分組成。測試動液面時，需要人工在測試現場把這三部分連接起來，井口連接器利用氣瓶的氣壓激發(fā)聲波，當聲波遇到液面時反射回來被主機箱接收處理，最后得出動液面值，這種雙頻道回聲儀測試法存在構造相對龐大復雜，無法大規(guī)模實現油井動液面的實時自動采集，只能人工攜帶儀器對油井的動液面進行測量，工人勞動強度大，費時費工，測試頻率一般為每口井每月1-2次，不能及時監(jiān)控油井的動液面變化情況，從而不能及時準確掌握油井的生產動態(tài)，導致躺井不能及時發(fā)現等的缺陷。發(fā)明內容[0003]本實用新型的目的在于提供一種結構簡單，成本低，使用方便，永久安裝在油井井口，無需人工測試，無需聲源，自動化程度高，可以節(jié)約人力成本和減少安全隱患的發(fā)生，同時可以實時監(jiān)控油井動液面的動態(tài)變化，方便油田實施數字化管理，做到聽數字指揮，讓數字說話的管理理念的油井動液面自動采集儀。[0004]為了克服現有技術的不足，本實用新型的技術方案是這樣解決的一種油井動液面自動采集儀包括井口連接器、防爆常閉電磁閥、防爆常開電磁閥、防爆壓力傳感器、過濾器、節(jié)流孔板、溫度傳感器、電源、單片機、上位機，本實用新型的特殊之處在于所述井口連接器依次分別與過濾器、防爆壓力傳感器、防爆常閉電磁閥、防爆常開電磁閥連接，所述過濾器另一端與井口油套環(huán)空出口連接，所述防爆常閉電磁閥另一端與節(jié)流孔板連接，所述防爆常開電磁閥另一端與供氣管線連接，所述節(jié)流孔板另一端與大氣相通，其中防爆壓力傳感器、溫度傳感器與A/D轉換器一端連接，A/D轉換器另一端與單片機連接，所述單片機分別與驅動電路、通信接口模塊、電源模塊連接，所述驅動電路與防爆常閉電磁閥和防爆常開電磁閥連接、通訊接口模塊與上位機連接，所述控制箱包含溫度傳感器、A/D轉換器、驅動電路、單片機、電源模塊、通訊接口模塊。[0005]本實用新型與現有技術相比，具有結構簡單，成本低，使用方便，永久安裝在油井井口，無需人工測試，無需聲源，自動化程度高，可以節(jié)約人力成本和減少安全隱患的發(fā)生， 同時可以實時監(jiān)控油井動液面的動態(tài)變化，方便油田實施數字化管理，做到聽數字指揮，讓數字說話的管理理念的優(yōu)點，同時，還有以下特點[0006]1、由于本實用新型原理不是采用回聲法測量，而是采用測試油套環(huán)空氣柱的氣柱長度來得到動液面，可以避免油套環(huán)空氣柱柱中由于泡沫段的存在使得液面測量不準確 (油田上俗稱假液面)，更能真實反映油井的真實液面。[0007]2、對于動液面較深的油井，回聲法往往很難測試或者無法測試動液面，主要原因是聲波存在衰減，動液面越深，液面回波越難以分辨。而本實用新型不存在此困難。[0008]3、由于本實用新型構造簡單，每天可以采集若干個動液面值，所以可以大規(guī)模裝在油井井口，實現油井的動液面實時采集功能。而要實現這一點，目前的設備要不成本過高、要不構造過于復雜龐大、要不對套氣的依賴太強。而本實用新型均能克服以上困難，構造簡單巧妙，成本較低，對套氣的依賴性也不強。[0009]4、可以根據本實用新型測出來的動液面值對低滲透油井實施間開，達到節(jié)約能源和減少油井桿管磨損的效果。[0010]廣泛用于石油采集場無線或有線集中管理。


[0011]圖1為本實用新型結構示意圖；[0012]圖2為圖1的電原理結構示意框圖；[0013]圖3為井口連接器主視剖視圖；[0014]圖4為圖3右視結構示意圖；[0015]圖5為圖2的電路原理圖。
具體實施方式
[0016]附圖為本實用新型的實施例。[0017]
以下結合附圖對發(fā)明內容作進一步說明[0018]參照圖1 圖4所示，一種油井動液面自動采集儀包括井口連接器、防爆電磁閥、 防爆壓力傳感器、過濾器、溫度傳感器、電源、單片機、上位機，所述井口連接器1依次分別與過濾器2、防爆壓力傳感器3、防爆常閉電磁閥4、防爆常開電磁閥5連接，所述過濾器2另一端與井口油套環(huán)空出口連接，所述防爆常閉電磁閥4另一端與節(jié)流孔板6連接，所述防爆常開電磁閥5另一端與供氣管線連接，所述節(jié)流孔板6另一端與大氣相通，其中防爆壓力傳感器3、溫度傳感器7與A/D轉換器8 一端連接，A/D轉換器8另一端與單片機10連接，所述單片機10分別與驅動電路9、通信接口模塊12、電源模塊11連接，所述驅動電路9與防爆常閉電磁閥4和防爆常開電磁閥5連接、通訊接口模塊12與上位機14連接，所述控制箱 13包含溫度傳感器7、A/D轉換器8、驅動電路9、單片機10、電源模塊11、通訊接口模塊12。[0019]所述節(jié)流孔板6與大氣直接連通，使得通過一個防爆壓力傳感器3測出的數據可以得到排氣周期的體積流量；并且可以通過調節(jié)節(jié)流孔板6的大小來適應不同井深的油井。[0020]參考圖5，電源模塊11接P7后與穩(wěn)壓電路U9、UlO連接，防爆壓力傳感器3接入 P6，壓力信號接入U7進行信號放大處理，U7接入轉換電路TO，對信號進行A/D轉換，U6與單片機U5連接，溫度傳感器Ull直接與單片機U5連接，晶體振蕩器U8與單片機U5連接， U5與電磁閥驅動電路Q3、Q5連接，達到控制電磁閥啟閉的目的；U5還與通訊接口模塊Ul和 U3連接，達到與上位機通訊的目的。[0021]測量時電路部分的工作順序[0022]1)、達到設定測試時間點后，單片機U5通過Q3打開防爆常閉電磁閥4、通過Q5關閉防爆常開電磁閥5，進行排氣周期的數據采集，即防爆壓力傳感器的壓力值通過放大電路U7、A/D轉換電路TO進入單片機，溫度傳感器Ull直接進入單片機。[0023]2)、排氣周期采集數據結束后，單片機TO又通過Q3關閉防爆常閉電磁閥4，進入憋壓周期的數據采集。[0024]3)、單片機TO把排氣周期與憋壓周期采集到的壓力值和溫度值帶入式(7)和式 (5)即可求出動液面值H，最后U5通過通訊接口模塊Ul和U3把動液面值H發(fā)送給上位機， 供油田管理者和技術人員使用。[0025]油井動液面自動采集儀原理[0026]1、理論基礎[0027]由氣體狀態(tài)方程m[0028] PV = nRTZ= — RTZM1—_Xrv[0029]和物質平衡原理，即流入和流出油套環(huán)空的質量流量之差等于油套環(huán)空內質量隨時間的變化率可得Γ π η PslM ^ PstM d (PVM、[0030]QxQ2- - _ —RTstRTsl dtRTZ\ly 2 /V[0031]和溫度t[0032]氣時式中，Q1, Q2分別為流入和流出油套環(huán)空的體積流量，Pst>Tst分別為標況下的壓強 M、R為常數，Τ、Z取為常數，于是1)、排氣周期打開常閉電磁閥、關閉常開電磁閥，油套環(huán)空通過節(jié)流孔板向大氣排[0033](3)[0034] 2)、憋氣周期關閉常閉電磁閥、關閉常開電磁閥，油套環(huán)空處于憋氣狀態(tài)時
權利要求1.一種油井動液面自動采集儀，該采集儀包括井口連接器、防爆電磁閥、防爆壓力傳感器、過濾器、溫度傳感器、電源、單片機、上位機，其特征在于所述井口連接器(1)依次分別與過濾器O)、防爆壓力傳感器(3)、防爆常閉電磁閥G)、防爆常開電磁閥(5)連接，所述過濾器⑵另一端與井口油套環(huán)空出口連接，所述防爆常閉電磁閥⑷另一端與節(jié)流孔板(6) 連接，所述防爆常開電磁閥( 另一端與供氣管線連接，所述節(jié)流孔板(6)另一端與大氣相通，其中防爆壓力傳感器(3)、溫度傳感器(7)與A/D轉換器(8) —端連接，A/D轉換器(8) 另一端與單片機(10)連接，所述單片機(10)分別與驅動電路(9)、通信接口模塊(12)、電源模塊(11)連接，所述驅動電路(9)與防爆常閉電磁閥⑷和防爆常開電磁閥(5)連接、 通訊接口模塊(1 與上位機(14)連接，所述控制箱(1 包含溫度傳感器(7)、A/D轉換器 (8)、驅動電路(9)、單片機(10)、電源模塊(11)、通訊接口模塊(12)。
2.根據權利要求1所述的動液面自動采集儀，其特征在于所述節(jié)流孔板(6)與大氣直接連通。
專利摘要本實用新型公開了油井動液面自動采集儀。采集儀的井口連接器分別與過濾器、壓力傳感器、常閉、常開電磁閥連接，過濾器另一端與油套環(huán)空出口連接，常閉開電磁閥另一端與節(jié)流孔板連接，常開電磁閥另一端與供氣管線連接。壓力傳感器、溫度傳感器與A/D轉換器一端連接，A/D轉換器另一端與單片機連接，單片機分別與驅動電路、通信接口模塊、電源模塊連接，驅動電路與電磁閥連接。具有結構簡單，成本低，使用方便，永久安裝在油井井口，無需人工測試，無需聲源，自動化程度高，可以節(jié)約人力成本和減少安全隱患的發(fā)生，同時可以實時監(jiān)控油井動液面的動態(tài)變化，方便油田實施數字化管理，減少管柱磨損的效果，廣泛用于石油采集場無線或有線集中管理。
文檔編號E21B47/047GK202250044SQ20112031681
公開日2012年5月30日 申請日期2011年8月26日 優(yōu)先權日2011年8月26日
發(fā)明者姜武, 廖正佳, 廖莎莎 申請人:廖正佳