[發明專利]一種氣井井底流壓用液動壓力監測系統及其監測方法

有效

• 申請號: 201811284707.4
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109162705B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發明（設計）人: 楊華;袁宏亮;郭娜;李樂;楊衛東
• 申請（專利權）人: 秦川機床集團寶雞儀表有限公司
• 主分類號: E21B47/06
• 分類號: E21B47/06
• 代理公司: 西安新動力知識產權代理事務所(普通合伙) 61245
• 代理人: 劉強

1.一種氣井井底流壓用液動壓力監測系統，其特征在于，包括液動壓力控制器以及與測量裝置相連接的輸出裝置；所述測量裝置包括底座(8)，所述底座(8)上安裝有殼體(1)，所述殼體(1)腔體為中空結構，所述腔體分為大徑端以及與底座(8)相連通的小徑端；其中，小徑端內設置有可移動的下活塞(2)，大徑端內設置有可移動的上活塞(3)，大徑端底部側壁開設有排氣孔(9)，大徑端頂部設置有上蓋(5)，大徑端內充滿液壓油(4)；上蓋(5)上設置有排空閥(7)、壓力傳感器芯體接頭(6)、以及壓力輸出端接頭(10)；輸出裝置包括安裝于壓力傳感器芯體接頭(6)內的壓力傳感器芯體(3-1)，所述壓力傳感器芯體(3-1)的輸出端連接有A/D轉換器以及顯示器。

2.根據權利要求1所述的氣井井底流壓用液動壓力監測系統，其特征在于，所述下活塞(2)安裝于小徑端腔體中，并通過擋圈限位，下活塞(2)與小徑端腔體徑向之間留有運動間隙。

3.根據權利要求1所述的氣井井底流壓用液動壓力監測系統，其特征在于，所述排空閥(7)、壓力傳感器芯體接頭(6)、以及壓力輸出端接頭(10)周向均勻布置于上蓋(5)上。

4.根據權利要求1或3所述的氣井井底流壓用液動壓力監測系統，其特征在于，所述壓力輸出端接頭(10)上安裝有壓力值顯示于360°的壓力表。

5.根據權利要求1所述的氣井井底流壓用液動壓力監測系統，其特征在于，所述壓力傳感器芯體(3-1)安裝于壓力傳感器芯體接頭(6)內，壓力傳感器芯體(3-1)上安裝有壓蓋(3-2)，壓力傳感器芯體(3-1)接頭外側連接A/D轉換器，將芯體輸出的模擬信號轉換為數字信號，所述數字信號通過處理得出井底流壓值，并顯示于壓力表上。

6.一種基于權利要求1所述的氣井井底流壓用液動壓力監測方法，其特征在于，包括：

1)、通過液動壓力控制器將井口的高壓值通過液動壓力控制器系統轉換為可控的低壓值；

2)、低壓值通過壓力輸出端接頭(10)上安裝的壓力表實時監測井口壓力值，同時，低壓值通過壓力傳感器芯體(3-1)將芯體輸出的模擬信號轉換為數字信號，所述數字信號通過處理得出井底流壓值，并顯示于壓力表上。

7.根據權利要求1所述的氣井井底流壓用液動壓力監測方法，其特征在于，所述低壓值通過壓力傳感器芯體(3-1)將芯體輸出的模擬信號轉換為數字信號，所述數字信號通過處理得出井底流壓值，并顯示于壓力表上包括：

2.1、壓力傳感器芯體(3-1)通過電橋線路將應變片的電阻變化轉換成電壓值；

2.2、通過井口的電壓力值，計算井底流壓值；

其中，所述井底流動壓力與井口的壓力值的關系式：

Z—井筒內平均氣體偏差系數；D—采氣管內徑，cm；

Q—地面標準條件下氣體流量，10⁴M³/d；

P_wf—井底流動壓力，MPa；P_sc—地面標準壓力，MPa；

P_wh—井口壓力，MPa；f—無因次摩擦阻力系數；

γ_g—氣體密度；T—井筒內平均氣體溫度，K；

L—井深，m。