專利名稱：無(wú)線網(wǎng)絡(luò)型便攜式油井、氣井通用實(shí)時(shí)參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種油井、氣井在壓裂、酸化施工時(shí)，氣井在1it井施工時(shí)的多參數(shù)實(shí)時(shí) 監(jiān)測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
在石油和夭然氣及煤層氣的開采中，很多情況下，采用加砂壓裂、酸化壓裂工藝擴(kuò)展裂 縫的方法以增加油或氣的產(chǎn)量。用高壓向井內(nèi)加壓裂液和砂擴(kuò)展裂縫，以便在撤銷壓力后由 砂填充裂縫，支撐裂縫。酸fc敏工時(shí)注入酸清理與擴(kuò)展裂縫。地面指揮人員霱要及時(shí)了解施工時(shí)的壓力、流量、砂比、砂量及膠液M等數(shù)據(jù)，防止井下堵砂、超壓而破壞油氣并或損 壞設(shè)備和傷人'.工程人員也露要從施工數(shù)據(jù)中分析增產(chǎn)效果和地層情況。在天然氣的開采過(guò)程中在ra后還必須對(duì)氣井在一定的時(shí)候進(jìn)行參數(shù)監(jiān)獮(即試井)， 以便計(jì)算出天然氣的平均曰流量(即產(chǎn)量)。所監(jiān)測(cè)的參數(shù)為流程各有關(guān)節(jié)點(diǎn)的壓力(包括油壓、套壓、截流入壓力、截流出壓力等等，排液流量及有關(guān)節(jié)點(diǎn)的溫度。為了計(jì)算產(chǎn)sa必須精確溯量孔板前后的壓力(即上壓和下壓)以及孔板處的溫度。在以往的施工中大都采 用人工定時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)讀取,式儀表的M，然后人工計(jì)算。這樣既加大了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度也不能保a^夠的精度及可信度。目前國(guó)內(nèi)雖然有類似的裝置，不管是車載還是便攜式都為常規(guī)的作法，即每一個(gè)傳感器 都必須要拉.一根電纜，這樣現(xiàn)場(chǎng)電纜縱橫，擴(kuò)展性差，而且對(duì)不同的施工監(jiān)滅必須配備不同 的設(shè)備。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是在已有技術(shù)的基礎(chǔ)上，使得檢測(cè)裝置具有更好的擴(kuò)展性和通用性， 使用戶購(gòu)買一套設(shè)備能夠具有多種用途即一機(jī)能多用。同時(shí)在施工現(xiàn)場(chǎng)免除連接電纜M^。 提高了設(shè)備的可靠性和可維性。本實(shí)用新型是一種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)型便攜式油氣井施工參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置，整個(gè)系統(tǒng)只有一套主機(jī) (r)和^r-個(gè)前端uo，模擬信號(hào)的傳感器接到模擬前端，頻率信號(hào)的傳感麟到頻率前 端。它們通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與主計(jì)算機(jī)通訊?？梢匀我庠觥p前端的數(shù)目及種類》計(jì)算機(jī)上配備相應(yīng)的軟件即可以組成不同的監(jiān)溯裝置(圖2)。本實(shí)用新型工作原理是，實(shí)湄信號(hào)的傳感器用電纜連接到前端(u)，前端(ii)對(duì)信號(hào)進(jìn)行A/D (模擬型)或F/D (頻率型)變換后通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)字信號(hào)送到與網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器相連接的計(jì)算機(jī)，計(jì)算m所有信號(hào)分別處理后生成實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)的曲線、圖表、報(bào)表等。計(jì)算機(jī)同時(shí)可以將圖表、曲線送到外接的LED!K/和LCD顯示屏顯示。本實(shí)用新型的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)采用符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的ZigBee協(xié)議，它由IEEE 802. i5.4標(biāo)準(zhǔn)發(fā) 展而來(lái)。^￡微2.15.4協(xié)議面向那種自率數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)單連接和電池供電組成無(wú)線UW應(yīng)用。 ZigBee協(xié)議添加了路由和網(wǎng)絡(luò)功能。802. 15-4標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定其通訊頻率中有2.400~2.4835GHz 的ISM國(guó)^il用頻段。柳2.15.4允許Jt立點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通訊的局域網(wǎng)(PAN),霱要 一個(gè)協(xié)調(diào)器。ZigBee采用了一種設(shè)備分級(jí)(hierarchy)慨念，由于附加了路由及網(wǎng)絡(luò)功能， 所以可以組成網(wǎng)格網(wǎng)并具有自愈功能。它大大的提高了網(wǎng)絡(luò)通訊的可靠性。本3EII網(wǎng)鞭攜式油氣井施工參雌瀾錢是—種能夠滿足油、氣并壓裂、試并多參數(shù) 監(jiān)測(cè)要求，監(jiān)糖精度高、工作穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單、設(shè)備量少、擴(kuò)展方便、用途廣泛、便，護(hù) 的智能化油、氣井施工參數(shù)監(jiān)賴裝置。可制成便攜式，也可制成車載式。


圖1本無(wú)線網(wǎng)絡(luò)型便攜式油氣井施工參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置原理框圖。 圖2本無(wú)線網(wǎng)絡(luò)型便攜式油氣井施工參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置立體示意圖。具體實(shí)施方案 實(shí)施例l如圖2所示，作為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的計(jì)算fl部件及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器安裝在儀表箱(1)內(nèi) 鼠標(biāo)(2)和鍵盤(5)放在箱體(1)面板上；計(jì)算機(jī)的外設(shè)接口板(6)(其上有并口、串 口、 USB口、網(wǎng)絡(luò)接口、 VGA接口及電源開關(guān)等)安裝在儀表箱(1)面板上；lt盤安放在儀 表箱(1)面板的前部；儀表箱(1)的右糖安裝電源線插座(3)及無(wú)線發(fā)送信號(hào)插座(4); 液晶顯示器(8)安裝在儀表箱蓋(7)上》圖2所示本裝置的(9)為無(wú)線ait放大器，(10)為天線，參數(shù)監(jiān)瀾系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)二次數(shù) 據(jù)處理的電子元器件安裝在防水隔爆密閉的前端盒內(nèi)(11)，傳M接到輸入^m(12)、 ( 13) 上，(14)為天線《使用時(shí)打開儀表箱蓋，將電源電綴插入插座(3),發(fā)送放大器(9)與插座(4)用專用 電纜連接。所有前端設(shè)備與相應(yīng)的傳感器連接，接通電源即可進(jìn)行數(shù)據(jù)的監(jiān)獮。M計(jì)算機(jī) 上外設(shè)接口板(6)的VGA插座可以外接顯示器。運(yùn)行不同的軟件即可以執(zhí)行不同的監(jiān)瀾任 務(wù)》實(shí)施例2利用筆記本電腦(15)作為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。ZigBee組件、本機(jī)的接口電路、電源 部件安裝在^^箱(16)內(nèi)，手提箱(16)中的ZigBee組件通過(guò)USB接口與筆記本^K作為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器從體積上看更小巧、更輕便。對(duì)于實(shí)施例i與實(shí)施例2，不同的用戶要求可以選擇不同的配置。施工的甲、乙方都 可同步共享數(shù)據(jù)《通過(guò)局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)可達(dá)到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)共享。
權(quán)利要求1. 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)型便攜式油井、氣井通用實(shí)時(shí)參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置包括壓力、流量、溫度、膠液流量、輸砂器、密度計(jì)各傳感器和對(duì)應(yīng)的變換器、參數(shù)采集電路、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器計(jì)算機(jī)、終端顯示器，參數(shù)采集電路與無(wú)線控制器組成獨(dú)立的前端，其特征是每一個(gè)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)安放一個(gè)前端與對(duì)應(yīng)的變換器相連，所有前端通過(guò)無(wú)線與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，網(wǎng)絡(luò)按照符合IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的ZigBee器件組成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，所建立的網(wǎng)絡(luò)是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通訊的無(wú)線局域網(wǎng)(PAN)，系統(tǒng)電源及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器計(jì)算機(jī)安裝在儀表箱(1)內(nèi)，無(wú)線局域網(wǎng)的終端安裝在數(shù)據(jù)采集前端(11)內(nèi)，所組成的網(wǎng)格網(wǎng)具有自愈功能，提高了通訊的可靠性，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)眾多的聯(lián)接電纜，滿足油、氣井壓裂、試井多參數(shù)監(jiān)測(cè)要求。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)型便攜式油井、氣井通用實(shí)時(shí)參數(shù)監(jiān)瀬裝置， 其特征是前端(11)包括模擬量前端和頻率量前端的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以任意增、 減前端的數(shù)目及種類，同時(shí)計(jì)算機(jī)配備相應(yīng)的應(yīng)用軟件可以組成不同的監(jiān)瀾 裝置》
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)型便攜式油井、氣井通用實(shí)時(shí)參數(shù)監(jiān)溯裝置， 其特征是作為服務(wù)器的計(jì)算機(jī)具有與外接打印機(jī)、外接顯示器、網(wǎng)絡(luò)的接口，顯示和生成實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)的曲線、圖表、報(bào)表等。
專利摘要油氣井參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置包括傳感器、變換器、數(shù)據(jù)采集器及終端顯示器等。傳統(tǒng)做法是將各部件用電纜連接，由于部件數(shù)目眾多，傳感器的位置又分散，使得現(xiàn)場(chǎng)電纜縱橫交錯(cuò)。本實(shí)用新型就是為解決這一問(wèn)題而提出，它是一種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)型裝置，采用由IEEE802.15.4發(fā)展的ZigBee協(xié)議組成小型無(wú)線局域網(wǎng)將上述部件連接，部件之間無(wú)連接電纜，從而擺脫了眾多電纜的羈絆，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了設(shè)備的可靠性和可維性。設(shè)備的部件僅有兩類主機(jī)及前端。系統(tǒng)配以不同的軟件及對(duì)前端進(jìn)行簡(jiǎn)單的組合可以適應(yīng)不同的施工要求，一套設(shè)備可以適應(yīng)油氣井多種施工的用途。達(dá)到一機(jī)多用途的目的。通過(guò)局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)還可以達(dá)到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)共享。
文檔編號(hào)E21B49/00GK201110171SQ200720078710
公開日2008年9月3日 申請(qǐng)日期2007年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月9日
發(fā)明者宋隨州, 易濱軍, 陸克強(qiáng) 申請(qǐng)人:四川長(zhǎng)城電子工程有限公司