[發(fā)明專利]一種油氣田開采層存儲二氧化碳的檢測與預(yù)警裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010746179.0
• 申請日: 2020-07-29
• 公開（公告）號: CN111927429B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏一鳴;王蓬濤;余碧瑩;劉蘭翠;沈萌;王偉正;梁巧梅;汪哲蓀
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B47/06;E21B47/07;E21B47/04;E21B47/047;E21B43/16
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 廖輝;仇蕾安

1.一種油氣田開采層存儲二氧化碳的檢測與預(yù)警裝置，其特征在于，所述檢測與預(yù)警裝置包括收放裝置、管長測量裝置、抽氣管、進氣器、二氧化碳傳感器、溫度傳感器及監(jiān)測柜、抽氣管長度誤差糾正器；

所述抽氣管長度誤差糾正器包括磁敏傳感器Ⅲ和若干個磁膜環(huán)，若干個磁膜環(huán)在抽氣管上等間隔設(shè)置，磁敏傳感器Ⅲ設(shè)置在監(jiān)測井井口，根據(jù)磁敏傳感器Ⅲ感應(yīng)的磁膜環(huán)個數(shù)及間隔距離得到下放或回收的抽氣管長度，對管長測量裝置測得的抽氣管管長做修正；

所述收放裝置、管長測量裝置均安裝于監(jiān)測井井口，收放裝置與抽氣管連通，抽氣管端部與進氣器連通；監(jiān)測柜安裝于監(jiān)測井旁的地面上，所述二氧化碳傳感器、溫度傳感器安裝在監(jiān)測柜上，所述收放裝置、管長測量裝置均與監(jiān)測柜電連；

檢測時，所述收放裝置帶動抽氣管及進氣器進入監(jiān)測井內(nèi)，同時由管長測量裝置得到抽氣管的長度，所述長度由監(jiān)測柜顯示；抽氣管抽取所需監(jiān)測高度處的二氧化碳，通過二氧化碳傳感器檢測濃度，通過溫度傳感器檢測溫度，濃度及溫度由監(jiān)測柜顯示，超出設(shè)定閾值時監(jiān)測柜預(yù)警；

當進氣器到達監(jiān)測井井底或地下水面時，進氣器封閉。

2.如權(quán)利要求1所述的油氣田開采層存儲二氧化碳的檢測與預(yù)警裝置，其特征在于，所述收放裝置包括抽氣管盤、支架、兩個磁敏傳感器Ⅰ、磁鐵Ⅰ、疏管器、減速器和電機；

所述抽氣管盤安裝在支架上，所述電機的主軸與減速器輸入軸連接，減速器輸出軸帶動所述抽氣管盤轉(zhuǎn)動；所述磁鐵Ⅰ固定在抽氣管盤上，兩個磁敏傳感器Ⅰ并排安裝在支架上，且位于抽氣管盤轉(zhuǎn)動時磁鐵Ⅰ的運行軌跡處，兩個磁敏傳感器Ⅰ與磁鐵Ⅰ之間留有間隙；所述疏管器安裝在支架上，所述抽氣管纏繞在抽氣管盤上，根據(jù)兩個磁敏傳感器Ⅰ檢測磁鐵Ⅰ信號的先后順序判斷抽氣管的下放和回收狀態(tài)，同時疏管器根據(jù)磁敏傳感器Ⅰ檢測到的信號同步動作使抽氣管規(guī)律排列。

3.如權(quán)利要求2所述的油氣田開采層存儲二氧化碳的檢測與預(yù)警裝置，其特征在于，所述疏管器包括步進電機、疏導(dǎo)塊、滑竿、螺桿軸、微動開關(guān)a及微動開關(guān)b；

滑竿和螺桿軸兩端支承于支架，滑竿和螺桿軸平行；疏導(dǎo)塊套裝在滑竿上，且與螺桿軸螺紋配合，所述抽氣管穿過疏導(dǎo)塊后纏繞在抽氣管盤上；所述步進電機安裝在支架外側(cè)面，步進電機主軸與螺桿軸固定連接；微動開關(guān)a及微動開關(guān)b分別安裝在支架與螺桿軸固連的兩側(cè)內(nèi)壁面，步進電機驅(qū)動螺桿軸正反轉(zhuǎn)，帶動疏導(dǎo)塊沿滑竿往復(fù)移動，分別觸發(fā)微動開關(guān)a和微動開關(guān)b。

4.如權(quán)利要求2所述的油氣田開采層存儲二氧化碳的檢測與預(yù)警裝置，其特征在于，所述管長測量裝置包括傳動輪、齒輪加速器、過渡輪、磁鐵Ⅱ、安裝架、底板及兩個磁敏傳感器Ⅱ；

傳動輪和過渡輪設(shè)置在安裝架上，抽氣管帶動傳動輪和過渡輪；齒輪加速器的輸入軸與傳動輪的軸連接，齒輪加速器輸出軸的外伸軸上設(shè)有調(diào)制輪，調(diào)制輪上設(shè)有磁鐵Ⅱ；兩個磁敏傳感器Ⅱ并排安裝在底板上，且兩個磁敏傳感器Ⅱ位于調(diào)制輪轉(zhuǎn)動時磁鐵Ⅱ的運行軌跡處，兩個磁敏傳感器Ⅱ與磁鐵Ⅱ之間有間隙；根據(jù)兩個磁敏傳感器Ⅱ檢測磁鐵Ⅱ信號的先后順序以及調(diào)制輪轉(zhuǎn)動的圈數(shù)，得到下放或回收的抽氣管長度，由監(jiān)測柜記錄并顯示。

5.如權(quán)利要求1所述的油氣田開采層存儲二氧化碳的檢測與預(yù)警裝置，其特征在于，所述進氣器包括外殼、滑塊、連桿、止水圈及浮子塞；

所述外殼頂部用于與所述抽氣管連通，外殼底部開放，開放端固定連接止水圈，止水圈中部設(shè)有錐形圈孔；

浮子塞上部為錐形，與連桿一端固定連接，連桿穿過止水圈錐形圈孔，浮子塞位于外殼外，連桿另一端固定連接滑塊，滑塊位于外殼內(nèi)，所述滑塊上設(shè)有通氣口；

當抽氣管懸吊進氣器抽氣檢測時，浮子塞下落，滑塊底面抵于止水圈頂面，監(jiān)測井內(nèi)的氣體沿連桿與止水圈的縫隙，經(jīng)過滑塊的通氣口和外殼內(nèi)腔進入抽氣管；當進氣器到達監(jiān)測井井底或地下水面時，浮子塞升高，浮子塞的錐形面抵于止水圈錐形圈孔內(nèi)壁，阻止監(jiān)測井內(nèi)的氣體進入進氣器。