[發明專利]水源井載波液位監測系統

在審

• 申請號: 201410571313.2
• 申請日: 2014-10-23
• 公開（公告）號: CN104481512A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 魏璇;施永;張天馬
• 申請（專利權）人: 西安思坦儀器股份有限公司
• 主分類號: E21B47/047
• 分類號: E21B47/047;E21B47/12;E21B47/06
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 楊引雪

技術領域

本發明屬于油、水、氣井井下測量領域，涉及一種檢測系統，具體涉及一種水源井載波液位檢測系統.

背景技術

油田生產生活用水均來自水源井，但由于水資源匱乏、水源井受季節、下潛深度、底層涌水量不穩定、電潛泵選型等因素影響，油田在進行水源井的抽水作業時面臨著水位降低以及電潛泵空抽的問題，易造成潛水電機燒毀，導致昂貴的檢泵費用。因此液位信息成為水源井開采過程中的重要資料，對科學管理水源井具有重要意義。

在油田水源井開采領域，目前已有多種方式測量液位信息，如壓力計、射頻導納、磁致伸縮等。傳統的測量儀器(按照信號傳輸方式分)一般分為兩種，分別是：有纜設備和無纜設備，上述兩種方式的測量儀器具有結構簡單，操作方便等優點。

但是缺點也是顯而易見的，如有纜壓力計及射頻導納方式需隨儀器下電纜，易造成電纜損壞導致儀器失效。無纜壓力計由于電池供電使其在實時測量及長期測量方面有所欠缺。

發明內容

為了克服背景技術中的問題、，本發明提出了一種測量安全性高、穩定性強、易于控制并且能夠滿足井下長時間作業的水源井載波液位檢測系統。

本發明的具體技術方案是：

一種水源井載波液位監測系統，其特征在于：包括井下測量裝置、地面控制裝置、與地面控制裝置連接用于實現遠程操控的上位機以及用于連接井下測量裝置和地面控制裝置的動力電纜；

所述動力電纜為水源井潛水電泵上的電源線；

所述井下測量裝置包括外護管、第一接頭、第二接頭、過流管道、?壓力傳感器、溫度傳感器、進線密封裝置以及第一主控板；

所述外護管的兩端安裝第一接頭和第二接頭；所述過流管道依次穿過第一接頭和第二接頭；所述過流管道和外護管之間為空腔；所述第一主控板設置在空腔內；

所述第一接頭或第二接頭上開設有過線孔；所述第一主控板上的電源線穿過過線孔與動力電纜連接；所述第一接頭或第二接頭上開設有測量小孔，所述測量小孔一端與井下介質連通，另一端封閉；所述壓力傳感器和溫度傳感器均安裝在測量小孔內；

所述第一主控板分別與壓力傳感器以及溫度傳感器連接；

所述第一主控板包括第一電源模塊、井下控制芯片、耦合模塊、測量模塊；所述第一電源模塊用于給井下控制芯片、耦合模塊以及測量模塊供電；所述測量模塊采集壓力傳感器和溫度傳感器收集的壓力和溫度信號并且將壓力和溫度信號發送至井下控制芯片；所述井下控制芯片將接收到的壓力和溫度信號轉換成數據碼并將其傳輸至耦合模塊；所述耦合模塊將數據碼耦合至動力電纜上；

所述地面控制裝置包括第二主控板以及阻波器；所述阻波器和第二主控板分別與動力電纜連接；所述阻波器用于阻止耦合模塊耦合到動力電纜上的數據碼輸入至380VAC電源線上；第二主控板包括第二電源模塊、地面控制芯片、解耦模塊、顯示模塊以及通信模塊；所述第二電源模塊用于給地面控制芯片、解耦模塊、顯示模塊以及通信模塊供電；

所述解耦模塊將耦合模塊耦合至動力電纜的數據碼進行提取后發送至地面控制芯片；所述地面控制芯片將數據碼解析成液面數據并分別發送至顯示模塊和通信模塊；

所述顯示模塊用于對液面數據進行顯示；所述通信模塊用于將液面數據發送至遠程的上位機；

上述耦合模塊包括功率放大電路、變壓器及諧振電路；所述功率放大電路與變壓器原邊連接；所述諧振電路輸入端與變壓器副邊連接，諧振電路輸出端與動力電纜連接；所述功率放大電路的用于將信?號幅值放大；所述變壓器及諧振電路的用于將通過功率放大電路放大的信號耦合到動力電纜上；

所述解耦模塊包括振電路、變壓器、增益調節電路；所述諧振電路的輸入端與動力電纜連接；所述諧振電路的輸出端連接與變壓器原邊連接；所述增益調節電路與變壓器副邊連接；所述諧振電路及變壓器用于將動力電纜上的信號解耦，所述增益調節電路用于將解耦出來的信號進行幅值范圍調節。

上述地面控制裝置還包括停泵檢測單元；所述停泵檢測單元包括控制單元、繼電器單元、保護單元。所述控制單元接收上位機的開啟停泵監測命令來控制繼電器單元開啟，通過保護單元給井下儀供電。

上述第二主控板還包括檢波整形電路；所述檢波整形電路用于將解耦模塊傳輸至地面控制芯片的數據碼進行檢測和整形。

上述井下控制芯片為DSP處理器；所述地面控制芯片為單片機。

上述顯示模塊由多個數碼管組成；所述通信模塊由無線數傳模塊及串口服務器組成。

上述第一主控板上的電源線通過模縮套連接到動力電纜上。

本發明的優點在于：