專利名稱：次聲波無壓油井液面自動監(jiān)測儀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種利用次聲波自動監(jiān)測無壓油井液面深度的監(jiān)測裝置，屬于采油 工程采油技術領域，主要應用于油田沒有套管壓力的油井。
背景技術：
在油田采油過程中，測試油井液面恢復是一項重要工作。需要在一天或幾天內 按一定的時間間隔多次重復測量抽油機井環(huán)空液面深度。隨著我國各大油田陸續(xù)進入開采的中后期，地層供液能力逐步下降，沒有伴生 氣的油井(即無壓油井)越來越多，能夠長時間自動監(jiān)測這類無壓油井的裝置設備目前 國內還處于空白。對于有壓的油井，液面自動監(jiān)測設備結構相對簡單，直接利用套管氣 就可以進行液面測試，這種結構市場上已有成型的產品，如沈陽新石科技有限公司XS 的系列產品，專利如ZL200520092928.3.等。對于無壓井，井口敞開與外部大氣相通，井內氣體壓力為零，測試液面深度 時，需要利用外部設備產生一個脈沖聲源。對于無壓井的液面連續(xù)監(jiān)測目前采用的方法 為測試人員利用普通液面回聲儀蹲守在油井旁，每隔一定的時間進行一次人工測試。通 過擊發(fā)火藥聲彈或者瞬間釋放高壓氮氣瓶內氮氣產生沖擊聲，由儀器傳感器接收處理。 測試完成后，將儀器內的數據通訊到測試中心的計算機內。當前測試方法的缺點主要表 現為1.火藥聲彈有安全隱患，目前逐步在淘汰;2.氣瓶屬于高壓容器類產品，運輸、保 管、使用都有嚴格要求，需要經常充氣，使用的間接成本很高，氣瓶體積較大、笨重，操 作攜帶不方便。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種次聲波無壓油井液面自動監(jiān)測儀，通過抽取 油井套管內的氣體，加壓處理后注入儲氣室，產生測試液面所需的次聲波脈沖，替代火 藥聲彈或氮氣瓶，能夠長時間在無壓油井上自動連續(xù)穩(wěn)定工作。為解決以上問題，本發(fā)明的具體技術方案如下一種次聲波無壓油井液面自動 監(jiān)測儀，在監(jiān)測儀的殼體內設有儲氣室、與儲氣室相連的氣室壓力傳感器、氣體發(fā)射裝 置、次聲波接收處理裝置和采氣裝置，監(jiān)測儀還設有氣體發(fā)生裝置，氣體發(fā)生裝置的進 氣口通過管路與采氣裝置相連，氣體發(fā)生裝置的出氣口通過管路與儲氣室相連。所述的氣體發(fā)生裝置的結構為在自動監(jiān)測儀的殼體外部設有控制箱，控制箱 內設有可充電備用電池、直流無刷電機、活塞氣缸、電源充電插座和控制信號插頭，其 中可充電備用電池分別與電源充電插座和直流無刷電機通過導線相連，直流無刷電機與 活塞氣缸連接，直流無刷電機與控制信號插頭通過導線連接；在監(jiān)測儀的殼體內活塞氣 缸的出氣口與儲氣室通過管路相連。所述的采氣裝置為自動監(jiān)測儀的殼體內設有放氣電磁閥，放氣電磁閥的一端通 過管路與油井相通，另一端與活塞氣缸的進氣口通過管路相連。
所述的氣體發(fā)射裝置的結構為在監(jiān)測儀殼體內設有一擊發(fā)電磁閥，擊發(fā)電磁 閥的一端通過管路與儲氣室相通，其另一端通過管路與油井套管相通。所述的次聲波接收處理裝置包括固定于殼體的微音器和自動控制裝置。該次聲波無壓油井液面自動監(jiān)測儀采用儲氣室、氣室壓力傳感器、次聲波接收 處理裝置、氣體發(fā)射裝置、采氣裝置和氣體發(fā)生裝置的結構，該結構可以通過抽取油井 套管內的氣體，加壓處理后注入儲氣室，再通過氣體發(fā)射裝置發(fā)射出的高壓氣體產生測 試液面所需的次聲波脈沖，再通過次聲波接收處理裝置將聲波轉換為直觀的數值，從而 測量到液面高度。


圖1為次聲波無壓油井液面自動監(jiān)測儀的結構示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，一種次聲波無壓油井液面自動監(jiān)測儀，其結構為在監(jiān)測儀的 殼體內設有儲氣室10、與儲氣室相連的氣室壓力傳感器9、氣體發(fā)射裝置、次聲波接收 處理裝置和采氣裝置，監(jiān)測儀還設有氣體發(fā)生裝置21，氣體發(fā)生裝置21的進氣口通過管 路與采氣裝置相連，氣體發(fā)生裝置21的出氣口通過管路與儲氣室10相連。所述的氣體發(fā)生裝置的結構為在自動監(jiān)測儀的殼體外部設有控制箱21，控制 箱21內設有可充電備用電池19、直流無刷電機17、活塞氣缸16、電源充電插座20和控 制信號插頭18，其中可充電備用電池19分別與電源充電插座20和直流無刷電機17通過 導線相連，直流無刷電機17與活塞氣缸16連接，直流無刷電機17與控制信號插頭18通 過導線連接；在監(jiān)測儀的殼體內活塞氣缸16的出氣口與儲氣室10通過管路相連。所述的采氣裝置為自動監(jiān)測儀的殼體內設有放氣電磁閥7，放氣電磁閥7的一端 通過管路與油井相通，另一端與活塞氣缸16的進氣口通過管路相連。所述的氣體發(fā)射裝置的結構為在監(jiān)測儀殼體內設有一擊發(fā)電磁閥6，擊發(fā)電 磁閥6的一端通過管路與儲氣室10相通，其另一端通過管路與油井套管相通。所述的次聲波接收處理裝置包括固定于殼體的微音器2和自動控制裝置4，所述 的微音器2為專利號200720013187.4的聲波接收傳感器，所述的自動控制裝置4為已有 技術，該連接方式和控制關系為所屬技術領域人員能夠獨立完成的。該自動控制裝置4通過導線連接微音器、壓力傳感器、氣室傳感器、擊發(fā)電磁 閥、放氣電磁閥，用于對上述部件進行控制，同時自動控制裝置4通過控制信號插頭18 與控制箱21內的直流無刷電機17相連，以保證自動控制裝置4對直流無刷電機17的控 制。為了便于該次聲波無壓油井液面自動監(jiān)測儀與井口的連接，可在殼體的前端接 口1處加工有標準油管外螺紋，可以直接連接到油井采油樹套管閥門上。其工作原理為由自動控制裝置根據設置的控制命令，首先打開放氣電磁閥 7,啟動電機，通過管路抽取油井套管內氣體，由活塞氣缸16壓縮后的氣體通過管路注 入儲氣室10內。通過氣室壓力傳感器9檢測，達到需求壓力后關斷電源停止工作。瞬 間開啟擊發(fā)電磁閥6，將儲氣室內的壓縮氣體快速釋放到油井套管內。在井口處環(huán)空中的氣體瞬間發(fā)生壓縮，產生壓縮次聲沖擊波。該次聲波脈沖沿環(huán)空向井下傳播，遇到油管 接箍、音標、氣液界面產生反射聲波脈沖，由微音器接收聲脈沖轉換成電信號，經自動 控制裝置處理后得出油井液面深度，測試結果可以傳輸到計算機內。本發(fā)明的有益效果次聲無壓油井液面自動監(jiān)測裝置采用油井自身的套管氣做 為聲源，不需采用笨重的氮氣瓶和火藥聲彈，安全可靠方便。本設備只需定時充電或外 接12伏電源，就可以長期連續(xù)自動監(jiān)測井況，配接無線功能就可滿足數字化油田的各種 需求。節(jié)省了使用成本，徹底解決了高成本的火藥聲彈的安全隱患，避免了充灌氮氣運 輸保管的不方便問題。便攜式結構可以方便在需要的井口安裝拆卸，設備完全自動控 制，不需人工參與，節(jié)省了大量人力。本發(fā)明具有體積小、便于攜帶、操作安全、使用方便、易維護等特點。
權利要求
1.一種次聲波無壓油井液面自動監(jiān)測儀，其特征在于在監(jiān)測儀的殼體內設有儲氣 室(10)、與儲氣室相連的氣室壓力傳感器(9)、氣體發(fā)射裝置、次聲波接收處理裝 置和采氣裝置，監(jiān)測儀還設有氣體發(fā)生裝置(21)，氣體發(fā)生裝置(21)的進氣口通過 管路與采氣裝置相連，氣體發(fā)生裝置(21)的出氣口通過管路與儲氣室(10)相連。
2.如權利要求1所述的自動監(jiān)測儀，其特征在于所述的氣體發(fā)生裝置的結構為 在自動監(jiān)測儀的殼體外部設有控制箱(21)，控制箱(21)內設有可充電備用電池(19)、直流無刷電機(17)、活塞氣缸(16)、電源充電插座(20)和控制信號插頭 (18)，其中可充電備用電池(19)分別與電源充電插座(20)和直流無刷電機(17) 通過導線相連，直流無刷電機(17)與活塞氣缸(16)連接，直流無刷電機(17)與控 制信號插頭(18)通過導線連接；在監(jiān)測儀的殼體內活塞氣缸(16)的出氣口與儲氣室 (10)通過管路相連。
3.如權利要求1所述的自動監(jiān)測儀，其特征在于所述的采氣裝置為自動監(jiān)測儀的 殼體內設有放氣電磁閥(7)，放氣電磁閥(7)的一端通過管路與油井相通，另一端與 活塞氣缸(16)的進氣口通過管路相連。
4.如權利要求1所述的自動監(jiān)測儀，其特征在于所述的氣體發(fā)射裝置的結構為 在監(jiān)測儀殼體內設有一擊發(fā)電磁閥(6)，擊發(fā)電磁閥(6)的一端通過管路與儲氣室(10)相通，其另一端通過管路與油井套管相通。
5.如權利要求1所述的自動監(jiān)測儀，其特征在于所述的次聲波接收處理裝置包括 固定于殼體的微音器(2)和自動控制裝置(4)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種次聲波無壓油井液面自動監(jiān)測儀，在監(jiān)測儀的殼體內設有儲氣室、與儲氣室相連的氣室壓力傳感器、氣體發(fā)射裝置、次聲波接收處理裝置和采氣裝置，監(jiān)測儀還設有氣體發(fā)生裝置，氣體發(fā)生裝置的進氣口通過管路與采氣裝置相連，氣體發(fā)生裝置的出氣口通過管路與儲氣室相連。該次聲波無壓油井液面自動監(jiān)測儀,通過抽取油井套管內的氣體，加壓處理后注入儲氣室，產生測試液面所需的次聲波脈沖，替代火藥聲彈或氮氣瓶，能夠長時間在無壓油井上自動連續(xù)穩(wěn)定工作。
文檔編號E21B47/14GK102022108SQ201010556878
公開日2011年4月20日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權日2010年7月27日
發(fā)明者岳強 申請人:岳強