加砂壓裂砂量校準(zhǔn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及油氣井增產(chǎn)措施中、加砂壓裂作業(yè)的設(shè)備，具體是一種加砂壓裂中砂量的校準(zhǔn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]組合砂罐、混砂車、儀表車是大型加砂壓裂保障加砂施工連續(xù)性的重要設(shè)備。油氣井開采由淺層至深層，加砂壓裂規(guī)模由小到大，裝砂由原來第一代的砂車，第二代得立式小砂罐，發(fā)展到第3代大型幾百方的組合砂罐設(shè)備。按石化企業(yè)加砂壓裂要求，加砂總量誤差不大于5%，所以作業(yè)中組合砂罐內(nèi)的砂余量要精確控制。而作業(yè)現(xiàn)場的不確定因素(I)砂廠質(zhì)檢單砂密度與組合砂罐內(nèi)砂密度是否一致；(2)主壓設(shè)備故障或井下情況變化至施工設(shè)計更改；(3)放砂口是否滿量程開啟(4)輸砂、混砂設(shè)備是否老化、磨損、校準(zhǔn)。以上因素都可能影響組合砂罐內(nèi)砂余量而達(dá)不到施工設(shè)計要求。
[0003]以往校準(zhǔn)砂罐的砂余量，第一種方法是:工人爬上砂罐靠肉眼觀察、估計大概的砂罐內(nèi)砂余量，但是這種方法，高空作業(yè)安全風(fēng)險大、誤差也大，有時有十幾二十方偏差造成誤判斷影響施工質(zhì)量，如果是夜間作業(yè)、燈光暗不便工人觀查。第一種方法是:靠混砂車計量校準(zhǔn)，機(jī)械傳輸設(shè)備的磨損，液壓電子元器件故障也使校準(zhǔn)誤差大。所以對組合砂罐內(nèi)陶粒消耗實時監(jiān)控，能提供相應(yīng)報警，并能綜合分析施工過程中的陶粒消耗相關(guān)數(shù)據(jù)，已成為當(dāng)前施工作業(yè)發(fā)展的趨勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于:提供一種加砂壓裂砂量校準(zhǔn)裝置，在加砂壓裂過程中能夠及時監(jiān)測砂罐內(nèi)的砂量，減輕作業(yè)人員的工作量、確保作業(yè)安全可靠。
[0005]本實用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0006]加砂壓裂砂量校準(zhǔn)裝置，加砂壓裂裝置包括通過物料輸送管線相互連接的砂罐和混砂車，所述砂量校準(zhǔn)裝置包括3D物位檢測裝置和物位可視裝置，所述3D物位檢測裝置是一個設(shè)置在砂罐頂部開口處的3D物位掃描儀、該3D物位掃描儀的測量探頭對應(yīng)砂罐內(nèi)物料的上表面，物位可視裝置是沿豎直方向設(shè)置在砂罐側(cè)面上的透明條形視窗。
[0007]所述砂量校準(zhǔn)裝置還包括數(shù)位顯示儀和無紙記錄儀、與3D物位掃描儀構(gòu)成3D物位檢測系統(tǒng)，3D物位掃描儀由無線輸出器、數(shù)據(jù)處理器和低頻發(fā)射器構(gòu)成，具體的:
[0008]所述低頻發(fā)射器向砂罐內(nèi)物料的上表面發(fā)射低頻脈沖，并接受其反射回來的脈沖回波，其信號輸出端與數(shù)據(jù)處理器的信號輸入端相連；
[0009]數(shù)據(jù)處理器對上述脈沖回波進(jìn)行取樣和分析，生成砂罐內(nèi)物料的實際分布狀況的三維立體圖像信號和參數(shù)信號，其信號輸出端與無線輸出器的信號輸入端相連；
[0010]無線輸出器將上述三維立體圖像信號和參數(shù)信號發(fā)送至開放式無線網(wǎng)絡(luò)中；
[0011]數(shù)位顯示儀包括圖文顯示器和無線接收器，無線接收器連接在開放式無線網(wǎng)絡(luò)中、接收上述三維立體圖像信號和參數(shù)信號，并通過接口將該信號輸送至圖文顯示器，圖文顯示器上顯示該三維立體圖像信號和參數(shù)信號；
[0012]無紙記錄儀包括數(shù)據(jù)存儲器和無線接收器，無線接收器連接在開放式無線網(wǎng)絡(luò)中、接收上述三維立體圖像信號和參數(shù)信號，并通過接口將該信號輸送至數(shù)據(jù)存儲器，數(shù)據(jù)存儲器存儲該三維立體圖像信號和參數(shù)信號。
[0013]所述數(shù)位顯示儀設(shè)置在混砂車上。
[0014]所述透明條形視窗側(cè)設(shè)置有刻度線。
[0015]所述砂罐是上下結(jié)構(gòu)的組合式砂罐，砂罐上半部分為豎直筒體、下半部分呈錐形漏斗狀。
[0016]所述透明條形視窗設(shè)置在錐形漏斗狀的砂罐下半部分外壁上。
[0017]本實用新型所產(chǎn)生的有益效果是:
[0018]本實用新型的加砂壓裂砂量校準(zhǔn)裝置，通過3D物位掃描儀非常準(zhǔn)確的監(jiān)測出砂罐內(nèi)物料的物位、體積和質(zhì)量，生成砂罐內(nèi)物料的實際分布狀況的三維立體圖像，并將其在設(shè)置在混砂車的數(shù)位顯示儀上顯示出來，使得混砂車上的操作人員清楚掌握當(dāng)前砂余量、能夠?qū)φ帐┕ぴO(shè)計及時調(diào)整加砂速度；又通過無紙記錄儀存儲該數(shù)據(jù)，將無紙記錄儀上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到電腦上，可用上位機(jī)數(shù)據(jù)管理軟件，對數(shù)據(jù)進(jìn)行保存、處理等，在上位機(jī)上重現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)和歷史曲線。同時，在砂罐上設(shè)計有透明條形視窗，下方的作業(yè)現(xiàn)場指揮人員可以直觀地了解到砂罐內(nèi)砂面的高度、掌握砂余量，做出施工調(diào)整。
[0019]本實用新型不用工人爬高架組合砂罐，減少高空作業(yè)風(fēng)險，且計量準(zhǔn)確，不受天氣和環(huán)境狀況的影響，作業(yè)現(xiàn)場指揮人員能準(zhǔn)確掌握砂余量做出施工調(diào)整，混砂車上的操作人員能及時調(diào)校輸砂參數(shù)(因子)、按質(zhì)按量完成設(shè)計作業(yè)。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型加砂壓裂砂量校準(zhǔn)裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是本實用新型3D物位掃描儀的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3是本實用新型砂罐下半部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中標(biāo)號表示:1_3D物位掃描儀、2-混砂車、3-數(shù)位顯示儀、4_儀表車、5_無紙記錄儀、6-錐形漏斗部、7-砂罐、8-低頻發(fā)射器、9-數(shù)據(jù)處理器、10-無線輸出器、11-固定支架、12-砂罐頂部開口、13-透明條形視窗、14-刻度線。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的說明。
[0025]如圖1?3所示，本實用新型是一種加砂壓裂砂量校準(zhǔn)裝置，加砂壓裂裝置包括通過物料輸送管線相互連接的砂罐7和混砂車2。砂量校準(zhǔn)裝置包括3D物位檢測裝置和物位可視裝置。具體的:
[0026]3D物位檢測裝置是一個設(shè)置在砂罐頂部開口 12處的3D物位掃描儀1，該3D物位掃描儀I通過固定支架11安裝固定在砂罐7上表面罐體上，安裝時、調(diào)整3D物位掃描儀I的測量探頭對應(yīng)砂罐7內(nèi)物料的上表面。本【具體實施方式】中，3D物位掃描儀I選用APM-JD3D物位掃描儀1，3D物位掃描儀I由無線輸出器10、數(shù)據(jù)處理器9和低頻發(fā)射器8構(gòu)成。在砂罐7頂部中心處開孔、并在頂部制作3D物位掃描儀I的固定支架11，安裝固定掃描3D物位掃描儀I。
[0027]砂量校準(zhǔn)裝置還包括數(shù)位顯示儀3和無紙記錄儀5、與3D物位掃描儀I構(gòu)成3D物位檢測系統(tǒng)。3D物位檢測系統(tǒng)具體說明如下:
[0028]低頻發(fā)射器8向砂罐7內(nèi)物料的上表面發(fā)射低頻脈沖，并