一種井下作業(yè)自動(dòng)壓井工藝方法及裝置制造方法
【專利摘要】一種井下作業(yè)自動(dòng)壓井工藝方法及裝置，屬于油田井下作業(yè)【技術(shù)領(lǐng)域】。包括液面動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；中央處理系統(tǒng)和儲(chǔ)液灌注系統(tǒng)；液面動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)完成油井實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)動(dòng)液面檢測(cè)及硫化氫氣體、一氧化碳?xì)怏w、可燃?xì)怏w監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集和超標(biāo)報(bào)警任務(wù)，以音速為基準(zhǔn)根據(jù)接收到的動(dòng)液面反射波往返傳輸時(shí)間，來(lái)確定油井動(dòng)液面的相對(duì)位置，完成油井動(dòng)液面監(jiān)測(cè)。本發(fā)明在油井作業(yè)過(guò)程中準(zhǔn)確地動(dòng)態(tài)監(jiān)控井下動(dòng)液面變化量及趨勢(shì)，當(dāng)液面降低超過(guò)設(shè)限，自動(dòng)啟動(dòng)灌液系統(tǒng)向井內(nèi)補(bǔ)充壓井液，平衡井下壓力。并將監(jiān)測(cè)的動(dòng)液面、補(bǔ)充液量、CH4、H2S、C02溢氣等主要參數(shù)，進(jìn)行處理、顯示、存儲(chǔ)、遠(yuǎn)傳、預(yù)報(bào)，超限聲光報(bào)警。
【專利說(shuō)明】一種井下作業(yè)自動(dòng)壓井工藝方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種井下作業(yè)自動(dòng)壓井工藝方法及裝置，屬于油田井下作業(yè)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國(guó)內(nèi)外油井在常規(guī)井下作業(yè)過(guò)程中處于敞口常壓狀態(tài)，必須在作業(yè)之前向井內(nèi)注入壓井液以液柱壓力平衡地層壓力，防止作業(yè)過(guò)程中發(fā)生井噴事故，某些地層情況復(fù)雜的油區(qū)，上述壓井工序?qū)嵤┎坏轿粫r(shí)，會(huì)有井噴風(fēng)險(xiǎn)，也會(huì)使有毒有害氣體溢出井口，威脅井場(chǎng)內(nèi)修井作業(yè)人員的安全。現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)一般都進(jìn)行循環(huán)壓井將壓井液注滿井筒，確認(rèn)井口無(wú)外溢后方可拆卸井口開(kāi)始作業(yè)，作業(yè)過(guò)程起出管柱過(guò)程會(huì)導(dǎo)致動(dòng)液面下降，根據(jù)設(shè)計(jì)要求要及時(shí)向井內(nèi)補(bǔ)灌修井液，灌入修井液量與起出管柱排替量相符，來(lái)保持井筒液柱壓力。遇到有壓井液漏失或井涌時(shí)，修井液補(bǔ)灌往往不能及時(shí)準(zhǔn)確的進(jìn)行，現(xiàn)實(shí)中亟需一種能動(dòng)態(tài)保持壓井液柱壓力平衡儲(chǔ)層壓力的新技術(shù)裝置，來(lái)徹底解決作業(yè)過(guò)程中自動(dòng)平衡灌液壓井的難題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種井下作業(yè)自動(dòng)壓井工藝方法及裝置。
[0004]一種適合油井作業(yè)工況的油井作業(yè)自動(dòng)壓井工藝裝置，包括液面動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、中央處理系統(tǒng)、儲(chǔ)液灌注系統(tǒng)和電源適配器；所述的液面動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由三通式外殼、安全閘閥、氣缸體、磁力活塞、喉晚、微音器組成；
[0005]在同一個(gè)殼腔內(nèi)輔助陣列安裝了一氧化碳傳感器、硫化氫傳感器、可燃?xì)怏w傳感器；所述的三通式外殼前端設(shè)置了井口連接器，后端設(shè)置了灌液管線連接器，與后端呈45度角的上方連接一個(gè)安全閘閥，安全閘閥的上端儀器艙內(nèi)安裝有次聲波發(fā)生系統(tǒng)和各種傳感器，在三通的灌液管線連接器7—側(cè)設(shè)置了單流閥，與安全閘閥垂直安裝，防止液體倒流、阻斷聲波向其它方向傳播；
[0006]所述的液面動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由氣缸體、磁力活塞、喉嚨和微音器構(gòu)成；
[0007]活塞兩端等同壓力于井口聯(lián)通的密閉的三通殼體內(nèi)；磁力活塞是依靠通過(guò)其線圈的正反電流所產(chǎn)生的正反電磁力作用，在氣缸體中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，磁力活塞在氣缸體內(nèi)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的氣流，通過(guò)喉嚨時(shí)產(chǎn)生次聲波，該波沿井筒下傳，遇到各油管接箍反射到微音器，傳送至中央處理系統(tǒng)，標(biāo)定該環(huán)境下的音速；以該音速為基準(zhǔn)根據(jù)接收到的動(dòng)液面反射波往返傳輸時(shí)間，來(lái)確定油井動(dòng)液面的相對(duì)位置，完成油井動(dòng)液面監(jiān)測(cè)；電源適配器4將220V交流電轉(zhuǎn)換成24V直流電連接整個(gè)設(shè)備使用；
[0008]所述的中央處理系統(tǒng)主要包括，信號(hào)接收系統(tǒng)、運(yùn)算系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)、觸控顯示系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳系統(tǒng)和控制輸出系統(tǒng)，集成在一個(gè)殼體內(nèi)；
[0009]運(yùn)算系統(tǒng)連接信號(hào)接收系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)、觸控顯示系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳系統(tǒng)和控制輸出系統(tǒng)，
[0010]信號(hào)接收系統(tǒng)連接流量計(jì)、液面動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；控制輸出系統(tǒng)連接灌注泵和自動(dòng)閘閥；
[0011]中央處理系統(tǒng)定時(shí)指令液面動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)正在作業(yè)的油井實(shí)施動(dòng)態(tài)液面和有毒氣體監(jiān)測(cè)，并將測(cè)得數(shù)據(jù)傳輸給中央處理系統(tǒng)，信號(hào)接收系統(tǒng)，能將來(lái)自各傳感器的原始信號(hào)數(shù)據(jù)梳理后，傳送到運(yùn)算系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)算分析與設(shè)定值比較，將生成數(shù)據(jù)遞交并指令存儲(chǔ)系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、遠(yuǎn)傳系統(tǒng)，視實(shí)際情況指令儲(chǔ)液罐注系統(tǒng)做出相應(yīng)的計(jì)量注液或停止，將所灌入壓井液的計(jì)量數(shù)據(jù)反饋給中央處理系統(tǒng)；
[0012]所述的儲(chǔ)液灌注系統(tǒng)主要由撬裝車載儲(chǔ)液罐、灌注泵、流量計(jì)和自動(dòng)閘閥及單流閥構(gòu)成；撬裝車載儲(chǔ)液罐連接流量計(jì)，流量計(jì)連接灌注泵、灌注泵和信號(hào)接收系統(tǒng)；灌注泵連接控制輸出系統(tǒng)和自動(dòng)閘閥；自動(dòng)閘閥連接灌液管線連接器。
[0013]一種井下作業(yè)自動(dòng)壓井工藝方法，包括液面動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；中央處理系統(tǒng)和儲(chǔ)液灌注系統(tǒng)；
[0014]液面動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)完成油井實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)動(dòng)液面檢測(cè)及硫化氫氣體、一氧化碳?xì)怏w、可燃?xì)怏w監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集和超標(biāo)報(bào)警任務(wù)，以音速為基準(zhǔn)根據(jù)接收到的動(dòng)液面反射波往返傳輸時(shí)間，來(lái)確定油井動(dòng)液面的相對(duì)位置，完成油井動(dòng)液面監(jiān)測(cè)；
[0015]中央處理系統(tǒng)主要包括，信號(hào)接收系統(tǒng)、中央處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)、觸控顯示系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳系和控制輸出系統(tǒng)，集成在一個(gè)類似于電腦顯不器的殼體內(nèi)；信號(hào)接收系統(tǒng)能將來(lái)自各傳感器的原始信號(hào)數(shù)據(jù)，完成對(duì)各項(xiàng)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的周期性數(shù)據(jù)采集、分析運(yùn)算并與設(shè)定值對(duì)比、記錄、顯示，超標(biāo)報(bào)警，梳理后傳送到運(yùn)算系算分析與設(shè)定值比較，將生成數(shù)據(jù)遞交并指令存儲(chǔ)系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、遠(yuǎn)傳系統(tǒng)，視實(shí)際情況指令儲(chǔ)液罐注系統(tǒng)做出相應(yīng)的計(jì)量注液或停止，控制儲(chǔ)液灌注系統(tǒng)及時(shí)向井內(nèi)注入壓井液至設(shè)定值，用于平衡儲(chǔ)層壓力；將所灌入壓井液的計(jì)量數(shù)據(jù)反饋給中央處理系統(tǒng)；如果監(jiān)測(cè)到有害氣體超標(biāo)或出現(xiàn)井漏、井涌等現(xiàn)象，自動(dòng)壓井系統(tǒng)不能滿足現(xiàn)實(shí)需要等異常情況，中央處理系統(tǒng)會(huì)及時(shí)指令報(bào)警系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)，并顯示報(bào)警原因；
[0016]儲(chǔ)液灌注系統(tǒng)主要由車載儲(chǔ)液罐、灌注系統(tǒng)和計(jì)量系統(tǒng)組成，主要任務(wù)是按中央控制系統(tǒng)的指令，將儲(chǔ)液罐中的壓井液及時(shí)注入井內(nèi)，并將計(jì)量數(shù)據(jù)反饋給中央控制系統(tǒng)，用于核對(duì)校準(zhǔn)液面檢測(cè)準(zhǔn)確度，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)壓井，達(dá)到實(shí)時(shí)保持壓井液液柱壓力，有效預(yù)防井嗔的目的；
[0017]一氧化碳傳感器、硫化氫傳感器、可燃?xì)怏w傳感器用于監(jiān)測(cè)有害氣體含量；
[0018]儲(chǔ)液灌注系統(tǒng)主要由撬裝車載儲(chǔ)液罐、灌注泵、流量計(jì)和自動(dòng)閘閥及單流閥構(gòu)成；所述的灌注泵是應(yīng)急泵，只在特殊的帶壓灌注時(shí)啟用，常規(guī)作業(yè)只需打開(kāi)自動(dòng)閘閥，壓井液就會(huì)受重力作用自流入井桶，自動(dòng)閘閥與流量計(jì)之間有單流閥，防止帶壓灌注壓井時(shí)壓井液倒流；灌注泵和自動(dòng)閘閥受控于中央處理系統(tǒng)，流量計(jì)將每次的罐液量反饋給中央處理系統(tǒng)，用于核對(duì)校準(zhǔn)液面檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。
[0019]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是該系統(tǒng)在油井作業(yè)過(guò)程中準(zhǔn)確地動(dòng)態(tài)監(jiān)控井下動(dòng)液面變化量及趨勢(shì)，當(dāng)液面降低超過(guò)設(shè)限，自動(dòng)啟動(dòng)灌液系統(tǒng)向井內(nèi)補(bǔ)充壓井液，平衡井下壓力。并將監(jiān)測(cè)的動(dòng)液面、補(bǔ)充液量、CH4、H2S、C02溢氣等主要參數(shù)，進(jìn)行處理、顯示、存儲(chǔ)、遠(yuǎn)傳、預(yù)報(bào)，超限聲光報(bào)警。有效維持井下壓力衡，有效保證井下作業(yè)施工安全，變被動(dòng)井控為主動(dòng)井控。
[0020]主要技術(shù)參數(shù)
[0021]1、液位監(jiān)測(cè)距離:3000m;測(cè)試精度:< ±0.5%;運(yùn)行方式:< 2次/ min,并可調(diào)節(jié)設(shè)置；
[0022]2、供電模式:24V電源適配器；
[0023]3、井下數(shù)據(jù)采集單元防護(hù)級(jí)別:1P66 ；
[0024]4、防爆標(biāo)識(shí):Exm II T3 ；
[0025]5、有毒有害氣體報(bào)警極限:可根據(jù)相關(guān)QHSE標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0026]當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，通過(guò)參照下面的詳細(xì)描述，能夠更完整更好地理解本發(fā)明以及容易得知其中許多伴隨的優(yōu)點(diǎn)，但此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定，如圖其中:
[0027]圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例中的系統(tǒng)流程示意圖；
[0028]圖2為本發(fā)明具體實(shí)施例中的液面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3為本發(fā)明具體實(shí)施例中的中央處理系統(tǒng)流程示意圖；
[0030]圖4為本發(fā)明具體實(shí)施例中的儲(chǔ)液罐注系統(tǒng)流程示意圖。
[0031]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0032]顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員基于本發(fā)明的宗旨所做的許多修改和變化屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0033]實(shí)施例1:如圖1、圖2、圖3、圖4所示，一種井下作業(yè)自動(dòng)壓井工藝裝置，液面動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)1、中央處理系統(tǒng)2、儲(chǔ)液灌注系統(tǒng)3和電源適配器4 ;所述的液面動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)I主要由三通式外殼5、安全閘閥9、氣缸體15、磁力活塞16、喉卩龍14、微音器11等組成；
[0034]在同一個(gè)殼腔內(nèi)輔助陣列安裝了一氧化碳傳感器10、硫化氫傳感器12、可燃?xì)怏w傳感器13 ;所述的三通式外殼5前端設(shè)置了井口連接器6，后端設(shè)置了灌液管線連接器7，與后端呈45度角的上方連接一個(gè)安全閘閥9，安全閘閥9的上端儀器艙內(nèi)安裝有次聲波發(fā)生系統(tǒng)和各種傳感器，在三通的灌液管線連接器7 —側(cè)設(shè)置了單流閥8，與安全閘閥9垂直安裝，防止液體倒流、阻斷聲波向其它方向傳播；
[0035]所述的液面動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)I主要由氣缸體15、磁力活塞16、喉卩龍14和微音器11構(gòu)成；
[0036]活塞16兩端等同壓力于井口聯(lián)通的密閉的三通殼體5內(nèi)；磁力活塞16是依靠通過(guò)其線圈的正反電流所產(chǎn)生的正反電磁力作用，在氣缸體15中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的，磁力活塞16在氣缸體15內(nèi)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的氣流，通過(guò)喉嚨14時(shí)產(chǎn)生次聲波，該波沿井筒下傳，遇到各油管接箍反射到微音器11，傳送至中央處理系統(tǒng)2，標(biāo)定該環(huán)境下的音速；以該音速為基準(zhǔn)根據(jù)接收到的動(dòng)液面反射波往返傳輸時(shí)間，來(lái)確定油井動(dòng)液面的相對(duì)位置，完成油井動(dòng)液面監(jiān)測(cè)；電源適配器4將220V交流電轉(zhuǎn)換成24V直流電連接整個(gè)設(shè)備使用；
[0037]所述的中央處理系統(tǒng)2主要包括，信號(hào)接收系統(tǒng)17、運(yùn)算系統(tǒng)18、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)
20、觸控顯示系統(tǒng)19、報(bào)警系統(tǒng)21、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳系統(tǒng)22和控制輸出系統(tǒng)23，集成在一個(gè)類似于電腦顯不器的殼體內(nèi)；
[0038]運(yùn)算系統(tǒng)18連接信號(hào)接收系統(tǒng)17、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)20、觸控顯示系統(tǒng)19、報(bào)警系統(tǒng)
21、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳系統(tǒng)22和控制輸出系統(tǒng)23，
[0039]信號(hào)接收系統(tǒng)17連接流量計(jì)25、液面動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)I ;控制輸出系統(tǒng)23連接灌注泵26和自動(dòng)閘閥27 ；
[0040]中央處理系統(tǒng)2能按設(shè)置要求，定時(shí)指令液面動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)I對(duì)正在作業(yè)的油井實(shí)施動(dòng)態(tài)液面和有毒氣體監(jiān)測(cè)，并將測(cè)得數(shù)據(jù)傳輸給中央處理系統(tǒng)2，信號(hào)接收系統(tǒng)17，能將來(lái)自各傳感器的原始信號(hào)數(shù)據(jù)梳理后，傳送到運(yùn)算系統(tǒng)18進(jìn)行運(yùn)算分析與設(shè)定值比較，將生成數(shù)據(jù)遞交并指令存儲(chǔ)系統(tǒng)20、顯示系統(tǒng)19、遠(yuǎn)傳系統(tǒng)22，視實(shí)際情況指令儲(chǔ)液罐注系統(tǒng)3做出相應(yīng)的計(jì)量注液或停止，將所灌入壓井液的計(jì)量數(shù)據(jù)反饋給中央處理系統(tǒng)2 ；
[0041]所述的儲(chǔ)液灌注系統(tǒng)3主要由撬裝車載儲(chǔ)液罐24、灌注泵26、流量計(jì)25和自動(dòng)閘閥27及單流閥28構(gòu)成；撬裝車載儲(chǔ)液罐24連接流量計(jì)25，流量計(jì)25連接灌注泵26、灌注泵26和信號(hào)接收系統(tǒng)17 ;灌注泵26連接控制輸出系統(tǒng)23和自動(dòng)閘閥27 ；自動(dòng)閘閥27連接灌液管線連接器7 ；
[0042]所述的灌注泵26是應(yīng)急泵，只在特殊的帶壓灌注壓井時(shí)啟用，常規(guī)作業(yè)只需打開(kāi)自動(dòng)閘閥27，壓井液就會(huì)受重力作用自流入井桶，自動(dòng)閘閥27與流量計(jì)25之間有單流閥28，防止帶壓灌注壓井時(shí)壓井液倒流；灌注泵26和自動(dòng)閘閥27受控于中央處理系統(tǒng)2，流量計(jì)25將每次的罐液量反饋給中央處理系統(tǒng)2，用于核對(duì)校準(zhǔn)液面檢數(shù)測(cè)據(jù)的準(zhǔn)確度。
[0043]如上所述，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)地說(shuō)明，但是只要實(shí)質(zhì)上沒(méi)有脫離本發(fā)明的發(fā)明點(diǎn)及效果可以有很多的變形，這對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。因此，這樣的變形例也全部包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種井下作業(yè)自動(dòng)壓井工藝方法，其特征在于包括液面動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；中央處理系統(tǒng)和儲(chǔ)液灌注系統(tǒng)； 液面動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)完成油井實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)動(dòng)液面檢測(cè)及硫化氫氣體、一氧化碳?xì)怏w、可燃?xì)怏w監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集和超標(biāo)報(bào)警任務(wù)，以音速為基準(zhǔn)根據(jù)接收到的動(dòng)液面反射波往返傳輸時(shí)間，來(lái)確定油井動(dòng)液面的相對(duì)位置，完成油井動(dòng)液面監(jiān)測(cè)； 中央處理系統(tǒng)主要包括，信號(hào)接收系統(tǒng)、中央處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)、觸控顯示系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳系和控制輸出系統(tǒng)，集成在一個(gè)類似于電腦顯示器的殼體內(nèi)；信號(hào)接收系統(tǒng)能將來(lái)自各傳感器的原始信號(hào)數(shù)據(jù)，完成對(duì)各項(xiàng)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的周期性數(shù)據(jù)采集、分析運(yùn)算并與設(shè)定值對(duì)比、記錄、顯示，超標(biāo)報(bào)警，梳理后傳送到運(yùn)算系算分析與設(shè)定值比較，將生成數(shù)據(jù)遞交并指令存儲(chǔ)系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、遠(yuǎn)傳系統(tǒng)，視實(shí)際情況指令儲(chǔ)液罐注系統(tǒng)做出相應(yīng)的計(jì)量注液或停止，控制儲(chǔ)液灌注系統(tǒng)及時(shí)向井內(nèi)注入壓井液至設(shè)定值，用于平衡儲(chǔ)層壓力；將所灌入壓井液的計(jì)量數(shù)據(jù)反饋給中央處理系統(tǒng)；如果監(jiān)測(cè)到有害氣體超標(biāo)或出現(xiàn)井漏、井涌等現(xiàn)象，自動(dòng)壓井系統(tǒng)不能滿足現(xiàn)實(shí)需要等異常情況，中央處理系統(tǒng)會(huì)及時(shí)指令報(bào)警系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)，并顯示報(bào)警原因； 儲(chǔ)液灌注系統(tǒng)主要由車載儲(chǔ)液罐、灌注系統(tǒng)和計(jì)量系統(tǒng)組成，主要任務(wù)是按中央控制系統(tǒng)的指令，將儲(chǔ)液罐中的壓井液及時(shí)注入井內(nèi)，并將計(jì)量數(shù)據(jù)反饋給中央控制系統(tǒng)，用于核對(duì)校準(zhǔn)液面檢測(cè)準(zhǔn)確度，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)壓井，達(dá)到實(shí)時(shí)保持壓井液液柱壓力，有效預(yù)防井噴的目的； 一氧化碳傳感器、硫化氫傳感器、可燃?xì)怏w傳感器用于監(jiān)測(cè)有害氣體含量； 儲(chǔ)液灌注系統(tǒng)主要由撬裝車載儲(chǔ)液罐、灌注泵、流量計(jì)和自動(dòng)閘閥及單流閥構(gòu)成；所述的灌注泵是應(yīng)急泵，只在特殊的帶壓灌注時(shí)啟用，常規(guī)作業(yè)只需打開(kāi)自動(dòng)閘閥，壓井液就會(huì)受重力作用自流入井桶，自動(dòng)閘閥與流量計(jì)之間有單流閥，防止帶壓灌注壓井時(shí)壓井液倒流；灌注泵和自動(dòng)閘閥受控于中央處理系統(tǒng)，流量計(jì)將每次的罐液量反饋給中央處理系統(tǒng)，用于核對(duì)校準(zhǔn)液面檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。
2.一種井下作業(yè)自動(dòng)壓井工藝裝置，其特征在于包括液面動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、中央處理系統(tǒng)、儲(chǔ)液灌注系統(tǒng)和電源適配器；所述的液面動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由三通式外殼、安全閘閥、氣缸體、磁力活塞、喉晚、微音器組成； 在同一個(gè)殼腔內(nèi)輔助陣列安裝了一氧化碳傳感器、硫化氫傳感器、可燃?xì)怏w傳感器；所述的三通式外殼前端設(shè)置了井口連接器，后端設(shè)置了灌液管線連接器，與后端呈45度角的上方連接一個(gè)安全閘閥，安全閘閥的上端儀器艙內(nèi)安裝有次聲波發(fā)生系統(tǒng)和各種傳感器，在三通的灌液管線連接器7—側(cè)設(shè)置了單流閥，與安全閘閥垂直安裝，防止液體倒流、阻斷聲波向其它方向傳播； 所述的液面動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由氣缸體、磁力活塞、喉嚨和微音器構(gòu)成； 活塞兩端等同壓力于井口聯(lián)通的密閉的三通殼體內(nèi)；磁力活塞是依靠通過(guò)其線圈的正反電流所產(chǎn)生的正反電磁力作用，在氣缸體中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，磁力活塞在氣缸體內(nèi)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的氣流，通過(guò)喉嚨時(shí)產(chǎn)生次聲波，該波沿井筒下傳，遇到各油管接箍反射到微音器，傳送至中央處理系統(tǒng)，標(biāo)定該環(huán)境下的音速；以該音速為基準(zhǔn)根據(jù)接收到的動(dòng)液面反射波往返傳輸時(shí)間，來(lái)確定油井動(dòng)液面的相對(duì)位置，完成油井動(dòng)液面監(jiān)測(cè)；電源適配器4將220V交流電轉(zhuǎn)換成24V直流電連接整個(gè)設(shè)備使用； 所述的中央處理系統(tǒng)主要包括，信號(hào)接收系統(tǒng)、運(yùn)算系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)、觸控顯示系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳系統(tǒng)和控制輸出系統(tǒng)，集成在一個(gè)殼體內(nèi)； 運(yùn)算系統(tǒng)連接信號(hào)接收系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)、觸控顯示系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳系統(tǒng)和控制輸出系統(tǒng)， 信號(hào)接收系統(tǒng)連接流量計(jì)、液面動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；控制輸出系統(tǒng)連接灌注泵和自動(dòng)閘閥； 中央處理系統(tǒng)定時(shí)指令液面動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)正在作業(yè)的油井實(shí)施動(dòng)態(tài)液面和有毒氣體監(jiān)測(cè)，并將測(cè)得數(shù)據(jù)傳輸給中央處理系統(tǒng)，信號(hào)接收系統(tǒng)，能將來(lái)自各傳感器的原始信號(hào)數(shù)據(jù)梳理后，傳送到運(yùn)算系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)算分析與設(shè)定值比較，將生成數(shù)據(jù)遞交并指令存儲(chǔ)系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、遠(yuǎn)傳系統(tǒng)，視實(shí)際情況指令儲(chǔ)液罐注系統(tǒng)做出相應(yīng)的計(jì)量注液或停止，將所灌入壓井液的計(jì)量數(shù)據(jù)反饋給中央處理系統(tǒng)； 所述的儲(chǔ)液灌注系統(tǒng)主要由撬裝車載儲(chǔ)液罐、灌注泵、流量計(jì)和自動(dòng)閘閥及單流閥構(gòu)成；撬裝車載儲(chǔ)液罐連接流量計(jì)，流量計(jì)連接灌注泵、灌注泵和信號(hào)接收系統(tǒng)；灌注泵連接控制輸出系統(tǒng)和自動(dòng)閘閥；自動(dòng)閘閥連接灌液管線連接器。
【文檔編號(hào)】E21B33/13GK104213905SQ201310220018
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2013年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月5日
【發(fā)明者】梁愛(ài)國(guó), 張新國(guó), 李擁軍, 李綱要, 史建英, 劉中軍 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司