CN201874559U - 次声波无压油井液面自动监测仪 - Google Patents
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Abstract
一种次声波无压油井液面自动监测仪，在监测仪的壳体内设有储气室、与储气室相连的气室压力传感器、气体发射装置、次声波接收处理装置和采气装置，监测仪还设有气体发生装置，气体发生装置的进气口通过管路与采气装置相连，气体发生装置的出气口通过管路与储气室相连。该次声波无压油井液面自动监测仪,通过抽取油井套管内的气体，加压处理后注入储气室，产生测试液面所需的次声波脉冲，替代火药声弹或氮气瓶，能够长时间在无压油井上自动连续稳定工作。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种利用次声波自动监测无压油井液面深度的监测装置，属于采油工程采油技术领域，主要应用于油田没有套管压力的油井。
背景技术
在油田采油过程中，测试油井液面恢复是一项重要工作。需要在一天或几天内按一定的时间间隔多次重复测量抽油机井环空液面深度。
随着我国各大油田陆续进入开采的中后期，地层供液能力逐步下降，没有伴生气的油井（即无压油井）越来越多，能够长时间自动监测这类无压油井的装置设备目前国内还处于空白。对于有压的油井，液面自动监测设备结构相对简单，直接利用套管气就可以进行液面测试，这种结构市场上已有成型的产品，如：沈阳新石科技有限公司XS的系列产品，专利如：ZL200520092928.3.等。
对于无压井，井口敞开与外部大气相通，井内气体压力为零，测试液面深度时，需要利用外部设备产生一个脉冲声源。对于无压井的液面连续监测目前采用的方法为测试人员利用普通液面回声仪蹲守在油井旁，每隔一定的时间进行一次人工测试。通过击发火药声弹或者瞬间释放高压氮气瓶内氮气产生冲击声，由仪器传感器接收处理。测试完成后，将仪器内的数据通讯到测试中心的计算机内。当前测试方法的缺点主要表现为：1.火药声弹有安全隐患，目前逐步在淘汰;2.气瓶属于高压容器类产品，运输、保管、使用都有严格要求，需要经常充气，使用的间接成本很高,气瓶体积较大、笨重，操作携带不方便。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种次声波无压油井液面自动监测仪,通过抽取油井套管内的气体，加压处理后注入储气室，产生测试液面所需的次声波脉冲，替代火药声弹或氮气瓶，能够长时间在无压油井上自动连续稳定工作。
为解决以上问题，本实用新型的具体技术方案如下:一种次声波无压油井液面自动监测仪，在监测仪的壳体内设有储气室、与储气室相连的气室压力传感器、气体发射装置、次声波接收处理装置和采气装置，监测仪还设有气体发生装置，气体发生装置的进气口通过管路与采气装置相连，气体发生装置的出气口通过管路与储气室相连。
所述的气体发生装置的结构为：在自动监测仪的壳体外部设有控制箱，控制箱内设有可充电备用电池、直流无刷电机、活塞气缸、电源充电插座和控制信号插头，其中可充电备用电池分别与电源充电插座和直流无刷电机通过导线相连，直流无刷电机与活塞气缸连接，直流无刷电机与控制信号插头通过导线连接；在监测仪的壳体内活塞气缸的出气口与储气室通过管路相连。
所述的采气装置为自动监测仪的壳体内设有放气电磁阀，放气电磁阀的一端通过管路与油井相通，另一端与活塞气缸的进气口通过管路相连。
所述的气体发射装置的结构为：在监测仪壳体内设有一击发电磁阀，击发电磁阀的一端通过管路与储气室相通，其另一端通过管路与油井套管相通。
所述的次声波接收处理装置包括固定于壳体的微音器和自动控制装置。
该次声波无压油井液面自动监测仪采用储气室、气室压力传感器、次声波接收处理装置、气体发射装置、采气装置和气体发生装置的结构，该结构可以通过抽取油井套管内的气体，加压处理后注入储气室，再通过气体发射装置发射出的高压气体产生测试液面所需的次声波脉冲，再通过次声波接收处理装置将声波转换为直观的数值，从而测量到液面高度。
附图说明
图1为次声波无压油井液面自动监测仪的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种次声波无压油井液面自动监测仪，其结构为：在监测仪的壳体内设有储气室10、与储气室相连的气室压力传感器9、气体发射装置、次声波接收处理装置和采气装置，监测仪还设有气体发生装置，气体发生装置的进气口通过管路与采气装置相连，气体发生装置的出气口通过管路与储气室10相连。
所述的气体发生装置的结构为：在自动监测仪的壳体外部设有控制箱21，控制箱21内设有可充电备用电池19、直流无刷电机17、活塞气缸16、电源充电插座20和控制信号插头18，其中可充电备用电池19分别与电源充电插座20和直流无刷电机17通过导线相连，直流无刷电机17与活塞气缸16连接，直流无刷电机17与控制信号插头18通过导线连接；在监测仪的壳体内活塞气缸16的出气口与储气室10通过管路相连。
所述的采气装置为自动监测仪的壳体内设有放气电磁阀7，放气电磁阀7的一端通过管路与油井相通，另一端与活塞气缸16的进气口通过管路相连。
所述的气体发射装置的结构为：在监测仪壳体内设有一击发电磁阀6，击发电磁阀6的一端通过管路与储气室10相通，其另一端通过管路与油井套管相通。
所述的次声波接收处理装置包括固定于壳体的微音器2和自动控制装置4，所述的微音器2为专利号：200720013187.4的声波接收传感器，所述的自动控制装置4为已有技术，该连接方式和控制关系为所属技术领域人员能够独立完成的。
该自动控制装置4通过导线连接微音器、压力传感器、气室传感器、击发电磁阀、放气电磁阀，用于对上述部件进行控制，同时自动控制装置4通过控制信号插头18与控制箱21内的直流无刷电机17相连，以保证自动控制装置4对直流无刷电机17的控制。
为了便于该次声波无压油井液面自动监测仪与井口的连接，可在壳体的前端接口1处加工有标准油管外螺纹，可以直接连接到油井采油树套管阀门上。
其工作原理为：由自动控制装置根据设置的控制命令，首先打开放气电磁阀7，启动电机，通过管路抽取油井套管内气体，由活塞气缸16压缩后的气体通过管路注入储气室10内。通过气室压力传感器9检测，达到需求压力后关断电源停止工作。瞬间开启击发电磁阀6，将储气室内的压缩气体快速释放到油井套管内。在井口处环空中的气体瞬间发生压缩，产生压缩次声冲击波。该次声波脉冲沿环空向井下传播，遇到油管接箍、音标、气液界面产生反射声波脉冲，由微音器接收声脉冲转换成电信号，经自动控制装置处理后得出油井液面深度，测试结果可以传输到计算机内。
本实用新型的有益效果：次声无压油井液面自动监测装置采用油井自身的套管气做为声源，不需采用笨重的氮气瓶和火药声弹，安全可靠方便。本设备只需定时充电或外接12伏电源，就可以长期连续自动监测井况，配接无线功能就可满足数字化油田的各种需求。节省了使用成本，彻底解决了高成本的火药声弹的安全隐患，避免了充灌氮气运输保管的不方便问题。便携式结构可以方便在需要的井口安装拆卸，设备完全自动控制，不需人工参与，节省了大量人力。
本实用新型具有体积小、便于携带、操作安全、使用方便、易维护等特点。
Claims (5)
1.一种次声波无压油井液面自动监测仪，其特征在于：在监测仪的壳体内设有储气室（10）、与储气室相连的气室压力传感器（9）、气体发射装置、次声波接收处理装置和采气装置，监测仪还设有气体发生装置，气体发生装置的进气口通过管路与采气装置相连，气体发生装置的出气口通过管路与储气室（10）相连。
2.如权利要求1所述的自动监测仪，其特征在于：所述的气体发生装置的结构为：在自动监测仪的壳体外部设有控制箱（21），控制箱（21）内设有可充电备用电池（19）、直流无刷电机（17）、活塞气缸（16）、电源充电插座（20）和控制信号插头（18），其中可充电备用电池（19）分别与电源充电插座（20）和直流无刷电机（17）通过导线相连，直流无刷电机（17）与活塞气缸（16）连接，直流无刷电机（17）与控制信号插头（18）通过导线连接；在监测仪的壳体内活塞气缸（16）的出气口与储气室（10）通过管路相连。
3.如权利要求1所述的自动监测仪，其特征在于：所述的采气装置为自动监测仪的壳体内设有放气电磁阀（7），放气电磁阀（7）的一端通过管路与油井相通，另一端与活塞气缸（16）的进气口通过管路相连。
4.如权利要求1所述的自动监测仪，其特征在于：所述的气体发射装置的结构为：在监测仪壳体内设有一击发电磁阀（6），击发电磁阀（6）的一端通过管路与储气室（10）相通，其另一端通过管路与油井套管相通。
5.如权利要求1所述的自动监测仪，其特征在于：所述的次声波接收处理装置包括固定于壳体的微音器（2）和自动控制装置（4）。
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