本實(shí)用新型涉及高壓密閉測井井下儀器位置感應(yīng)系統(tǒng)和感應(yīng)裝置。

背景技術(shù)：

在油田開發(fā)生產(chǎn)過程中，常用密閉測試方法對生產(chǎn)井進(jìn)行測試，如圖1所示，其為油、氣、水井的一種井口管道裝置(采油樹)。由于這些井的井口都帶有一定的壓力(高壓)，在測試時通常只能在井口上部加裝密閉管(也叫防噴管)，依次如圖2、3和4所示，讓測試儀器(即井下儀器)在密閉管內(nèi)順利地進(jìn)入到井內(nèi)進(jìn)行測試的。在測試完成后起出儀器時，儀器是否進(jìn)入井口上部的密閉管內(nèi)是很關(guān)鍵的問題，因?yàn)橹挥袃x器進(jìn)入密閉管內(nèi)才能關(guān)閉測試閥門，不然測試儀器就會落井。

通常我們用深度顯示和儀器碰撞密閉管頂部的防噴頭聲音來判斷儀器是否進(jìn)入防噴管內(nèi)的。由于深度顯示往往出現(xiàn)誤差，比如深度輪打滑，或者電纜拉伸等原因會造成深度不準(zhǔn)，無法判斷測試儀器的準(zhǔn)確位置。再者，由于井內(nèi)有臟物(稠油和其它臟物聚集)，往往聽不到儀器與密閉管碰撞的聲音，或者有時聽到的聲音是井下儀器同中心閥門或測試閥門碰撞引起的，造成無法確定儀器是否真的進(jìn)入密閉管內(nèi)。如果儀器沒進(jìn)入密閉防噴管內(nèi)，當(dāng)關(guān)閉測試閥門時就會切斷測試儀器的測試電纜，造成測試儀器落井的事故，如圖5所示，帶來較大的經(jīng)濟(jì)損失。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供高壓密閉測井井下儀器位置感應(yīng)系統(tǒng)和感應(yīng)裝置，用以解決傳統(tǒng)的方法無法確定測試儀器的準(zhǔn)確位置的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的方案包括：一種高壓密閉測井井下儀器位 置感應(yīng)系統(tǒng)，包括采油樹，采油樹上端設(shè)置有密閉管，還包括設(shè)置在密閉管設(shè)定位置處的透磁短節(jié)，設(shè)置在透磁短節(jié)外壁處的、用于當(dāng)井下儀器到達(dá)設(shè)定位置時吸合的干簧管，設(shè)置在所述井下儀器上的磁鐵，以及報警回路，所述干簧管串設(shè)在所述報警回路中。

所述報警回路上串設(shè)有一個無線發(fā)射模塊，所述系統(tǒng)還包括一個遠(yuǎn)端監(jiān)測模塊，所述遠(yuǎn)端監(jiān)測模塊包括一個狀態(tài)指示模塊和一個與所述無線發(fā)射模塊對應(yīng)設(shè)置的無線接收模塊，所述無線接收模塊連接所述狀態(tài)指示模塊。

所述狀態(tài)指示模塊為聲光報警單元，所述遠(yuǎn)端監(jiān)測模塊為一條遠(yuǎn)端監(jiān)測回路，該遠(yuǎn)端監(jiān)測回路上串設(shè)有供電電源、所述無線接收模塊和所述聲光報警單元。

所述狀態(tài)指示模塊為一條狀態(tài)指示回路，該狀態(tài)指示回路上串設(shè)有供電電源、控制開關(guān)和聲光報警單元，所述無線接收模塊控制連接所述控制開關(guān)。

一種高壓密閉測井井下儀器位置感應(yīng)裝置，包括干簧管以及報警回路，所述干簧管用于當(dāng)井下儀器到達(dá)設(shè)定位置時吸合，所述干簧管串設(shè)在所述報警回路中。

所述感應(yīng)裝置還包括磁鐵，所述磁鐵設(shè)置在所述井下儀器上。

所述報警回路上串設(shè)有一個無線發(fā)射模塊，所述系統(tǒng)還包括一個遠(yuǎn)端監(jiān)測模塊，所述遠(yuǎn)端監(jiān)測模塊包括一個狀態(tài)指示模塊和一個與所述無線發(fā)射模塊對應(yīng)設(shè)置的無線接收模塊，所述無線接收模塊連接所述狀態(tài)指示模塊。

所述狀態(tài)指示模塊為聲光報警單元，所述遠(yuǎn)端監(jiān)測模塊為一條遠(yuǎn)端監(jiān)測回路，該遠(yuǎn)端監(jiān)測回路上串設(shè)有供電電源、所述無線接收模塊和所述聲光報警單元。

所述狀態(tài)指示模塊為一條狀態(tài)指示回路，該狀態(tài)指示回路上串設(shè)有供電電源、控制開關(guān)和聲光報警單元，所述無線接收模塊控制連接所述控制開關(guān)。

所述感應(yīng)裝置還包括一個用于設(shè)置在密閉管上設(shè)定位置處的透磁短節(jié)，所 述干簧管設(shè)置在所述透磁短節(jié)外、且在距離該透磁短節(jié)的外壁設(shè)定距離處。

由于有些井下測試儀器上本身就帶有永久磁性的磁定位裝置，該磁定位裝置實(shí)質(zhì)上為一個永磁磁鐵，所以，可以利用該磁定位裝置的永久磁性來確定該測試儀器的位置。而本實(shí)用新型提供的井下儀器位置感應(yīng)系統(tǒng)和感應(yīng)裝置就是利用上述原理。當(dāng)井下儀器到達(dá)一定位置時，干簧管由于磁力線的作用而吸合，報警回路導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)報警，通過這種方式能夠較為準(zhǔn)確地確定高壓密閉測井施工中井下測試儀器在密閉管內(nèi)的位置，避免出現(xiàn)因判斷不出儀器位置而誤關(guān)井的后果，進(jìn)而避免了井下儀器因落井帶來的損失。另外，該裝置涉及到的設(shè)備較少，投入成本低，并且，使用方便，能夠在高壓密閉測井安全生產(chǎn)中能起到很好的作用。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有的井口管道裝置(采油樹)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是密閉管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是井口管道裝置與密閉管的結(jié)合示意圖；

圖4是井口管道裝置、密閉管和井下測試儀器之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系示意圖；

圖5是當(dāng)測井電纜斷裂造成測試儀器墜入井下的示意圖；

圖6是加裝位置感應(yīng)裝置的測井裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是位置感應(yīng)裝置第一個實(shí)施例整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是位置感應(yīng)裝置第一個實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是測井裝置遠(yuǎn)觀簡圖；

圖10是位置感應(yīng)裝置第二個實(shí)施例整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11是位置感應(yīng)裝置第二個實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖12是位置感應(yīng)裝置第二個實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖二；

其中，圖7、8、10、11、12中，1為透磁短節(jié)，2為井下儀器中的永磁體，3為干簧管；

圖1、2、3、4、5、6、9中，4為CCL中心，5位CR晶體，6為測試閥門，7為中心閥門，8為防噴頭，9為密閉管，10為防噴器，11為磁定位，12為無磁短節(jié)，13為無線發(fā)射感應(yīng)器，14為無線發(fā)射模塊，15為采油樹，16為井筒，17為測井車,18為已被測試閥門切斷或因收電纜速度過快，儀器到頂部時崩斷的電纜。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

如圖6所示，井下測試儀器(也稱為井下儀器)由密閉管下放到井下。該高壓密閉測井的井下測試儀器自身帶有一支叫磁定位儀(ccL)的儀器，磁定位儀器有個磁缸(永磁體)的磁性較大，它的磁力線能夠穿透較遠(yuǎn)的距離。井下測試儀器在一般情況下均具有磁定位儀器，但是，也可能會有一些特殊的井下測試儀器，其本身沒有攜帶有具有磁性的定位儀器，這時本實(shí)用新型提供的位置感應(yīng)裝置中就還包括一個帶有磁性的模塊，比如磁鐵，在進(jìn)行定位時，就需要在該測試儀器上專門安裝該磁鐵，比如永磁體或者其他的帶有磁性的東西以充當(dāng)磁定位儀。

如圖6所示，為了保證井下測試儀器的磁力線能夠有效地穿過該密閉管，在密閉管與井口管道裝置之間設(shè)置有一個透磁短節(jié)，該透磁短節(jié)的一端與密閉管接通，該透磁短節(jié)的另一端與井口管道裝置接通。當(dāng)井下測試儀器經(jīng)過該透磁短節(jié)時，磁定位儀產(chǎn)生的磁力線能夠有效地穿過該透磁短節(jié)而傳到管道的外邊。

本實(shí)用新型提供的一種用于檢測該井下測試儀器的位置感應(yīng)裝置，如圖7所示，該裝置整體上包括兩部分，分別是干簧管和檢測模塊，檢測模塊采樣連接該干簧管。干簧管是已有的設(shè)備，所以，關(guān)于其具體結(jié)構(gòu)以及工作原理在此不做詳細(xì)說明。該干簧管設(shè)置在透磁短節(jié)的外邊、且距離該透磁短節(jié)的外壁設(shè)定距離處，該設(shè)定距離根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇，但是必須是能夠有效檢測磁力 線的距離，如果距離太遠(yuǎn)，就無法有效檢測磁力線。所以，只要能夠有效檢測磁力線，即干簧管只要能夠根據(jù)磁力線而做出導(dǎo)通或者關(guān)斷的動作，干簧管與透磁短節(jié)之間的距離不做硬性要求。

當(dāng)井下測試儀器經(jīng)過該透磁短節(jié)時，即磁定位儀經(jīng)過該透磁短節(jié)時，干簧管受到磁力的作用而導(dǎo)通，檢測模塊根據(jù)干簧管的動作得到井下測試儀器的位置，實(shí)現(xiàn)井下測試儀器的位置感應(yīng)檢測。該檢測模塊可以是一個具體的控制電路；也可以是一個控制器，比如單片機(jī)等控制芯片，根據(jù)接收到的干簧管的狀態(tài)變化對儀器的位置進(jìn)行判定。

以下以該檢測模塊為一個具體的控制電路為例進(jìn)行說明。

該控制電路為一個報警回路，該報警回路上串設(shè)有供電電源和干簧管，用于當(dāng)干簧管吸合時進(jìn)行報警。而且，在本實(shí)施例中，該報警回路上還串設(shè)有一個報警指示模塊，如圖8所示，該報警指示模塊可以為一個指示燈或者蜂鳴器。當(dāng)干簧管導(dǎo)通時，報警指示模塊得電，做出相應(yīng)的指示，提醒工作人員井下測試儀器的位置。

另外，通常情況下，每個測井均配套有一個測井車，該測井車用于下放和絞收井下檢測儀器，如圖9所示。并且，該測井車能夠起到遠(yuǎn)端監(jiān)測作用，車內(nèi)的絞車工的工作是下放和絞收井下檢測儀器，所以其需要實(shí)時獲知該井下測試儀器的位置。另外，由于測井車與測井井口之間相距一定距離，一般為30m，所以上述報警指示模塊產(chǎn)生的指示信號可能無法使測井車內(nèi)的控制人員獲知。

為了使信號能夠被測井車中的絞車工獲知，有以下兩種處理方式，第一種：將上述報警指示模塊設(shè)置在測井車中，并設(shè)置較長的連接線路，使上述報警回路貫穿干簧管和該設(shè)置在測井車中的報警指示模塊，這樣測井車中的絞車工就能夠通過報警指示模塊實(shí)時獲知井下儀器的位置；第二種：在上述報警回路上還串設(shè)一個無線發(fā)射模塊，相應(yīng)地，在測井車內(nèi)還有一個遠(yuǎn)端監(jiān)測模塊，該遠(yuǎn)端監(jiān)測模塊包括一個無線接收模塊和一個狀態(tài)指示模塊，如圖10所示。該無 線接收模塊與上述無線發(fā)射模塊對應(yīng)，無線接收模塊與狀態(tài)指示模塊連接。當(dāng)井下儀器到達(dá)密閉管內(nèi)時，干簧管導(dǎo)通，報警指示模塊做出相應(yīng)的指示，現(xiàn)場施工人員獲知井下儀器的位置；同時，無線發(fā)射模塊得電，將相應(yīng)的信號輸出給無線接收模塊，無線接收模塊接收到相應(yīng)信號，并由狀態(tài)指示模塊進(jìn)行相應(yīng)的指示，比如：聲光報警等，車內(nèi)的絞車工獲知井下儀器已到達(dá)密閉管內(nèi)時，就停止繼續(xù)絞收該井下儀器，防止測試電纜內(nèi)拉斷而造成井下儀器落井的后果。

同樣地，該狀態(tài)指示模塊可以是一個控制芯片，在無線接收模塊接收到相應(yīng)的信號后，該控制芯片經(jīng)過處理后輸出相應(yīng)的控制信號，進(jìn)行聲光報警；或者，該遠(yuǎn)端監(jiān)測模塊整體上還可以是一個具體的電路，以下給出兩種該電路的具體實(shí)施方式：

第一種：如圖11所示，該遠(yuǎn)端監(jiān)測回路上串設(shè)有供電電源、無線接收模塊和聲光報警單元。無線接收模塊根據(jù)接收到的信號導(dǎo)通或者關(guān)斷，聲光報警單元實(shí)現(xiàn)狀態(tài)的指示。這時，該無線接收模塊相當(dāng)于一個控制開關(guān)，根據(jù)接收到的信號相應(yīng)地導(dǎo)通或者關(guān)斷。

第二種：如圖12所示，該遠(yuǎn)端監(jiān)測線路包括無線接收模塊和狀態(tài)指示回路，該狀態(tài)指示回路上串設(shè)有供電電源、控制開關(guān)和聲光報警單元，無線接收模塊控制連接該控制開關(guān)。無線接收模塊根據(jù)接收到的信號控制該控制開關(guān)導(dǎo)通或者關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)的指示。這時，該無線接收模塊不但具有信號接收的功能，還具有根據(jù)接收到的信號輸出相應(yīng)的控制信號的功能。

無線發(fā)射模塊串接在電路中，無線發(fā)射模塊進(jìn)行以下設(shè)置：只要得電就發(fā)出相應(yīng)信號。在干簧管斷開時，無線發(fā)射模塊不耗電，信號也就無法發(fā)出；當(dāng)干簧管導(dǎo)通時，無線發(fā)射模塊得電，信號會發(fā)出。所以，這種設(shè)置方式能夠有效降低無線發(fā)射模塊的功耗。

另外，作為一個具體實(shí)施例，透磁短節(jié)設(shè)置在密閉管與井口管道裝置之間， 在絞收井下儀器時，只要干簧管導(dǎo)通，就表明儀器已到井口，正在進(jìn)入密閉管內(nèi)，所以，通過干簧管，該位置感應(yīng)裝置能夠及時提醒現(xiàn)場施工人員和車內(nèi)的絞車工井下儀器的位置，保證了絞收的安全。

上述實(shí)施例中，為了保證磁力線有效地穿過管道，在密閉管與井口管道裝置之間設(shè)置有一個透磁短節(jié)，用于透磁，當(dāng)然，作為其他的實(shí)施例，如果密閉管本身就是能夠透過磁力線的管道，那么，就無需設(shè)置透磁短節(jié)，干簧管直接設(shè)置在密閉管管壁外的設(shè)定為位置處。

上述實(shí)施例中，設(shè)置遠(yuǎn)端監(jiān)測模塊是為了方便遠(yuǎn)處的工作人員實(shí)時獲知井下檢測儀器的位置，如果該測井沒有遠(yuǎn)端工作人員，只有處于測井附近的工作人員，那么，就無需設(shè)置遠(yuǎn)端監(jiān)測模塊。

以上給出了具體的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型不局限于所描述的實(shí)施方式。本實(shí)用新型的基本思路在于上述基本方案，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，根據(jù)本實(shí)用新型的教導(dǎo)，設(shè)計(jì)出各種變形的模型、公式、參數(shù)并不需要花費(fèi)創(chuàng)造性勞動。在不脫離本實(shí)用新型的原理和精神的情況下對實(shí)施方式進(jìn)行的變化、修改、替換和變型仍落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。