[發(fā)明專利]一種自適應井下動液面實時監(jiān)測裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710596755.6
• 申請日: 2017-07-20
• 公開（公告）號: CN107218030A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發(fā)明（設計）人: 袁伯利;王雄;胡緒山;王才美
• 申請（專利權）人: 荊州市明德科技有限公司
• 主分類號: E21B47/047
• 分類號: E21B47/047;E21B47/06;E21B47/14
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司11332
• 代理人: 胡彬

技術領域

本發(fā)明涉及油井動液面深度監(jiān)測技術領域，尤其涉及一種自適應井下動液面實時監(jiān)測裝置。

背景技術

在油田開采中，油井動液面數據是一項重要的油井管理基礎資料，它直接反映著油井的供油能力，實時了解油井動液面的深度，以便了解油井儲層壓力和抽油泵的沉沒度以及油井是否有溢流、井漏、井涌等狀況；并且根據油井動液面的深度變化情況設置抽油泵的沉沒度、抽油作業(yè)的快慢以及抽油作業(yè)的起停，可以減少抽油機空抽時間，提高采油效率。

油井動液面測試的常規(guī)方法為聲學間接測量法，該常規(guī)方法采用的油井動液面測試裝置通過在井口利用氮氣瓶或空壓機作為聲源，并與套管連接，向套管中釋放高壓氣體，當高壓氣體釋放到低壓氣體中時會瞬間膨脹發(fā)出聲波，并沿油管、套管內的環(huán)行空間向下傳播，當遇到油管節(jié)箍以及井下動液面時發(fā)生反射，利用井口聲波接收裝置通過接收初始聲波以及油管節(jié)箍以及井下動液面反射回的聲波來計算井下動液面的深度。聲波的強度由高壓氣體與井口套管中的氣體的氣壓差決定的，當氣壓差越大，相應的聲波強度越高，由于油井非常深，聲波在傳播過程中會發(fā)生損失，只有足夠強的聲波經井下動液面反射后才能被接收裝置所接收，采用常規(guī)方法監(jiān)測油井動液面時，由于無法探知井口套管中氣壓的大小及實時變化，通常直接采用較高氣壓的高壓氣體通入井口套管中。這種常規(guī)的測試方法存在以下問題：

1)由于油井都在野外，作業(yè)人員需要攜帶笨重的設備，工作量大。

2)氮氣瓶中的氮氣隨著使用時間的增長，逐漸消耗，無法長時間連續(xù)使用；空壓機壓縮空氣會將空氣中的氧氣輸送到井下套管中，容易導致套管中可燃性氣體與氧氣混合達到爆炸極限，存在安全隱患。

3)無法自動適應各種套壓，特別在井口套管中的氣壓不穩(wěn)定時，無法根據井口套管中的氣壓的實時數值，及時調整釋放到套管中高壓氣體的壓力值，導致測試效果不穩(wěn)定或者根本不能測，并且還造成能源的無效浪費。

4)探測手法單一，只能通過向井口套管中充入高壓氣體來監(jiān)測井下動液面的深度。

5)無法實現遠程監(jiān)控。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種自適應井下動液面實時監(jiān)測裝置，以解決現有油井動液面測試裝置無法持續(xù)監(jiān)測，測試作業(yè)人員攜帶設備量大，作業(yè)存在安全隱患的問題。

為達此目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

一種自適應井下動液面實時監(jiān)測裝置，包括井口連接裝置、監(jiān)控裝置以及氣體壓縮裝置；其中：

所述井口連接裝置內部設有一端未封閉的第一腔室，所述井口連接裝置上設有分別與所述第一腔室連通的進氣接口及出氣接口，所述第一腔室能夠與井口套管的內部空腔連通；所述監(jiān)控裝置包括微音器以及控制器，所述微音器固定于所述井口連接裝置上，且處于所述第一腔室中，所述微音器以及氣體壓縮裝置分別與所述控制器連接；所述氣體壓縮裝置的輸出端與所述進氣接口連接，輸入端與所述出氣接口連接，當所述井口連接裝置與所述井口套管連接時，所述氣體壓縮裝置能夠經所述出氣接口從所述第一腔室中抽取氣體，并壓縮為高壓氣體，并將高壓氣體經所述進氣接口釋放到所述第一腔室。

氣體壓縮裝置輸入端通過出氣接口從井口套管內抽取氣體，并壓縮成高壓氣體，然后通過進氣接口將高壓氣體釋放到井口套管內，從而不必單獨配置高壓氣源，也不會將外界的空氣輸入到井口套管內，解決了現有油井動液面測試裝置無法持續(xù)監(jiān)測以及存在安全風險的問題，并降低了測試作業(yè)人員攜帶的設備量，提高了測試效率。

作為優(yōu)選，所述監(jiān)控裝置還包括固定在所述井口連接裝置上并與所述控制器連接的第一壓力變送器，所述第一壓力變送器用于測試所述第一腔室中氣體的壓力。

通過設置第一壓力變送器，測試井口套管內部氣壓，并將其轉換成電信號傳遞給控制器，從而可以對井口套管內部氣壓進行實時監(jiān)測，并根據井口套管內的實時氣壓調整氣體壓縮裝置所壓縮的氣體的壓力。

作為優(yōu)選，所述監(jiān)控裝置還包括與所述控制器連接的第二壓力變送器，所述第二壓力變送器用于測試所述氣體壓縮裝置所壓縮的氣體的壓力。

通過設置第二壓力變送器，測試氣體壓縮裝置所壓縮的高壓氣體的壓力，并將其轉換成電信號傳遞給控制器，從而能夠對氣體壓縮裝置所壓縮的高壓氣體的壓力進行實時監(jiān)測，精確的控制井口套管內部氣壓與氣體壓縮裝置所壓縮的高壓氣體的壓力差，從而當井口套管內部氣壓不穩(wěn)定時，能夠實時調整所壓縮的高壓氣體的壓力，保證上述壓力差的穩(wěn)定，保證了監(jiān)測效果的準確性，同時，可以將氣體壓縮裝置所壓縮的高壓氣體的壓力控制在最合適的大小，避免壓力過高浪費能源。