專利名稱：油井輸出管路流體介質(zhì)工藝參數(shù)采集裝置及數(shù)據(jù)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種流體介質(zhì)工藝參數(shù)采集裝置及數(shù)據(jù)處理方法，特別是涉及一種油井輸出管路流體介質(zhì)工藝參數(shù)采集裝置及數(shù)據(jù)處理方法。
背景技術(shù)：
在原油生產(chǎn)中，每個(gè)油井輸出原油的工藝參數(shù)的采集工作極為重要，每天都要進(jìn)行，目前常用的原油的工藝參數(shù)采集裝置由多組閥和溫度、壓力等工藝參數(shù)計(jì)量?jī)x表及流量計(jì)量容器等構(gòu)成，原油工藝參數(shù)采集時(shí)，需人工對(duì)多組閥進(jìn)行操作完成測(cè)試管路切換，人工讀取溫度、壓力等工藝參數(shù)，人工將測(cè)試管道通向計(jì)量容器的節(jié)止閥打開(kāi)，并在規(guī)定的時(shí)間后，根據(jù)流入計(jì)量容器內(nèi)原油的體積，計(jì)算出測(cè)試管道流量。這種原油工藝參數(shù)采集裝置存在的缺陷是，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備組裝規(guī)模龐大，操作煩瑣，計(jì)量的工藝參數(shù)誤差較大，現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化管理程度低。同時(shí)每次測(cè)量后，計(jì)量容器中的原油都將廢棄，造成一定程度的原油損耗及人力、物力的浪費(fèi)。另外，由于測(cè)試管道內(nèi)的流體介質(zhì)壓力、流量等工藝參數(shù)隨抽油機(jī)工作行程周期的變化而成脈動(dòng)狀，因此，直接從工藝參數(shù)計(jì)量?jī)x表中所讀取的數(shù)據(jù)很不精確。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種自動(dòng)化程度高、工藝參數(shù)采集精度高、沒(méi)有原油損耗的油井輸出管路流體介質(zhì)工藝參數(shù)采集裝置為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案如下一種油井輸出管路流體介質(zhì)工藝參數(shù)采集裝置，包括多通路閥、傳感器，控制處理裝置，其特征在于二個(gè)以上油井輸出管路與多通路閥相連，多通路閥的閥芯上有一測(cè)量通道，閥芯在執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)可使測(cè)量通道與任一油井輸出管路相連，其余油井輸出管路與多通路閥的主出口相通，所述測(cè)量通道出口連接有測(cè)量管道，測(cè)量管道另一端與連接于多通路閥的主出口的主管道相連，在所述測(cè)量管道上安裝有傳感器，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)及傳感器分別與控制處理裝置相連。
所述傳感器為壓力傳感器或溫度傳感器或流量計(jì)或其結(jié)合。
所述傳感器為現(xiàn)場(chǎng)總線智能化壓力傳感器或溫度傳感器或流量計(jì)或其結(jié)合。
所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)由步進(jìn)電機(jī)和減速器構(gòu)成。
所述測(cè)量管道上還可安裝有油氣分離器。
所述控制處理裝置由計(jì)算機(jī)，以及與所述計(jì)算機(jī)通過(guò)導(dǎo)線相連的A/D轉(zhuǎn)換器、信號(hào)放大電路、位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)組成。
所述位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)為行程開(kāi)關(guān)或光電開(kāi)關(guān)或干簧管或磁力開(kāi)關(guān)。
所述計(jì)算機(jī)為單片機(jī)或工控計(jì)算機(jī)。
所述控制處理裝置由計(jì)算機(jī)，以及與所述計(jì)算機(jī)通過(guò)導(dǎo)線相連的信號(hào)放大電路、位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)組成。
所述位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)為行程開(kāi)關(guān)或光電開(kāi)關(guān)或干簧管或磁力開(kāi)關(guān)。
所述計(jì)算機(jī)為單片機(jī)或工控計(jì)算機(jī)。
一種油井輸出管路流體介質(zhì)工藝參數(shù)處理方法，其特征在于將所述流體介質(zhì)工藝參數(shù)采集傳感器采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)轉(zhuǎn)換后送入計(jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)以任一油井輸出管路壓力波動(dòng)周期為一處理周期，將傳感器采集到的波峰值和波谷值求平均值得到流體介質(zhì)工藝參數(shù)工程值。
所述計(jì)算機(jī)將傳感器采集到的兩組或兩組以上的任一油井輸出管路壓力波動(dòng)周期的波峰值和波谷值求平均值得到流體介質(zhì)工藝參數(shù)工程值。
所述計(jì)算機(jī)以任一油井輸出管路壓力波動(dòng)周期為一處理周期，先將一處理周期內(nèi)所采集到的波峰、波谷值求平均得到周期平均值，再將兩個(gè)或兩個(gè)以上的周期平均值再求平均值，得到流體介質(zhì)工藝參數(shù)工程值。
本發(fā)明的多通路閥可連接多條輸油管路，通過(guò)多通路閥的閥芯旋轉(zhuǎn)可使測(cè)量通道與任一油井輸出管路相連，其余油井輸入管路與多通路閥的主出口相通，測(cè)量管道又與連接于多通路閥的主出口的主管道相連，本發(fā)明可根據(jù)用戶輸入的控制命令自動(dòng)完成測(cè)量管路的切換，測(cè)量過(guò)程中，不影響油井生產(chǎn)的正常進(jìn)行，傳感器采集到的數(shù)據(jù)送入控制處理裝置，控制處理裝置根據(jù)抽油機(jī)擺臂行程周期將采集到的數(shù)據(jù)的波峰、波谷值求平均后，轉(zhuǎn)換為流體介質(zhì)工藝參數(shù)實(shí)際值，在顯示屏上顯示。本發(fā)明自動(dòng)完成測(cè)量管路的切換、流體介質(zhì)工藝參數(shù)的采集、采集數(shù)據(jù)的處理、顯示、，本發(fā)明自動(dòng)化程度高，數(shù)據(jù)結(jié)果精度高，沒(méi)有原油的浪費(fèi)。另外，本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理、安裝方便、體積小，有利于推廣應(yīng)用。


圖1為本發(fā)明工作原理示意圖；圖2為本發(fā)明多通路閥的主視圖；圖3為本發(fā)明多通路閥的A-A剖視4為本發(fā)明數(shù)據(jù)處理方法流程圖具體實(shí)施方式
參照附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明實(shí)施例一如圖1、2、3所示，當(dāng)多通路閥1與8個(gè)抽油機(jī)輸油管路3連接，多通路閥1的閥芯4有一測(cè)量通道5，閥芯4旋轉(zhuǎn)可使測(cè)量通道5與一個(gè)抽油機(jī)輸油管路相通，其余7個(gè)油井輸入管路與多通路閥的主出口7相通，所述閥芯2與減速器14和步進(jìn)電機(jī)13構(gòu)成的執(zhí)行機(jī)構(gòu)6相連接，所述測(cè)量通道5出口連接有測(cè)量管道8，測(cè)量管道8另一端與連接于多通路閥的主出口7與儲(chǔ)油容器19之間的主管道9相連，在測(cè)量管道8與主管道9上分別安裝有油氣分離器15、16，油氣分離器15、16的排氣口通過(guò)管道17、18與儲(chǔ)氣容器19’相連，在油氣分離器15與測(cè)量通道5出口之間的測(cè)量管道8上安裝有壓力傳感器10和溫度傳感器11，在油氣分離器15排油口與主管道相連的測(cè)量管道8上安裝有油流量計(jì)12，在管道17上安裝有氣體流量計(jì)12’，所述壓力傳感器10、溫度傳感器11、油流量計(jì)12、氣體流量計(jì)12’均為模擬信號(hào)傳感器，分別通過(guò)線路與控制處理裝置2的A/D轉(zhuǎn)換器相連，所述步進(jìn)電機(jī)13通過(guò)線路與控制處理裝置2的信號(hào)放大電路相連，所述A/D轉(zhuǎn)換器與信號(hào)放大電路又通過(guò)線路分別與控制處理裝置2的由計(jì)算機(jī)相連。
所述計(jì)算機(jī)由工控計(jì)算機(jī)或單片機(jī)構(gòu)成，根據(jù)工作要求對(duì)其進(jìn)行編程，并將控制信號(hào)經(jīng)信號(hào)放大電路放大后控制步進(jìn)電機(jī)、減速器旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)多通路閥的閥芯旋轉(zhuǎn)，接通需要測(cè)量輸油管路。
在抽油機(jī)擺臂工作行程上行終點(diǎn)和下行終點(diǎn)安裝有位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)，所述位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)可以是行程開(kāi)關(guān)或光電開(kāi)關(guān)或干簧管或磁力開(kāi)關(guān)，所述位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)通過(guò)線路與計(jì)算機(jī)相連，計(jì)算機(jī)通過(guò)測(cè)量位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)的開(kāi)關(guān)周期可得到抽油機(jī)輸油管道的流量、壓力等工藝參數(shù)的波峰值與波谷值的變化周期。
圖4所述流體介質(zhì)工藝參數(shù)采集傳感器采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器送入計(jì)算機(jī)，由于測(cè)量管道內(nèi)原油流量、壓力等工藝參數(shù)的變化周期與抽油機(jī)的擺臂行程同步，因此在抽油機(jī)擺臂行程上終點(diǎn)采集得到數(shù)據(jù)為在一個(gè)變化周期的波峰值，而在抽油機(jī)擺臂行程下終點(diǎn)采集得到的數(shù)據(jù)為一個(gè)變化周期的波谷值，定位檢測(cè)機(jī)構(gòu)觸發(fā)計(jì)算機(jī)在一個(gè)數(shù)據(jù)變化周期內(nèi)進(jìn)行波峰值和波谷值2次數(shù)據(jù)采集。對(duì)采集來(lái)的數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)采取以下處理方法一般情況下，計(jì)算機(jī)將傳感器采集到的一周期內(nèi)的波峰值和波谷值求平均值得到流體介質(zhì)工藝參數(shù)工程值。
精度要求較高時(shí)，計(jì)算機(jī)將傳感器采集到的5組以上的抽油機(jī)擺臂行程周期內(nèi)的波峰值和波谷值求平均值得到流體介質(zhì)工藝參數(shù)工程值。
精度要求高時(shí)，計(jì)算機(jī)以抽油機(jī)擺臂上下一次為一處理周期，先將一處理周期內(nèi)所采集到的波峰、波谷值求平均得到周期平均值，再將10個(gè)周期平均值再求平均值，得到流體介質(zhì)工藝參數(shù)工程值。
最后計(jì)算機(jī)再將工藝參數(shù)工程值轉(zhuǎn)化為實(shí)際測(cè)量值，在顯示屏上顯示或在打印機(jī)上打印，并保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中。
實(shí)施例二與實(shí)施例一不同的是，在所述測(cè)量管道8安裝的傳感器分別為現(xiàn)場(chǎng)總線智能化壓力傳感器20、現(xiàn)場(chǎng)總線智能化溫度傳感器21、現(xiàn)場(chǎng)總線智能化油流量計(jì)22、現(xiàn)場(chǎng)總線智能化氣體流量計(jì)22’?，F(xiàn)場(chǎng)總線智能化傳感器將采集到的工藝參數(shù)數(shù)據(jù)通過(guò)總線送入控制處理裝置中的計(jì)算機(jī)，其控制處理裝置中不包括A/D轉(zhuǎn)換器。其余部分與實(shí)施例一相同。
權(quán)利要求
1.一種油井輸出管路流體介質(zhì)工藝參數(shù)采集裝置，包括多通路閥(1)、傳感器，控制處理裝置(2)，其特征在于二個(gè)以上油井輸出管路(3)與多通路閥(1)相連，多通路閥(1)的閥芯(4)上有一測(cè)量通道(5)，閥芯(4)在執(zhí)行機(jī)構(gòu)(6)的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)可使測(cè)量通道(5)與任一油井輸出管路(3)相連，其余油井輸出管路與多通路閥(1)的主出口(7)相通，所述測(cè)量通道(5)出口連接有測(cè)量管道(8)，測(cè)量管道(8)另一端與連接于多通路閥的主出口(7)的主管道(9)相連，在所述測(cè)量管道(8)上安裝有傳感器，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)(6)及傳感器分別與控制處理裝置(2)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油井輸出管路流體介質(zhì)工藝參數(shù)采集裝置，其特征在于所述傳感器為壓力傳感器(10)或溫度傳感器(11)或流量計(jì)(12)或其結(jié)合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油井輸出管路流體介質(zhì)工藝參數(shù)采集裝置，其特征在于所述傳感器為現(xiàn)場(chǎng)總線智能化壓力傳感器(20)或溫度傳感器(21)或流量計(jì)(22)或其結(jié)合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油井輸出管路流體介質(zhì)工藝參數(shù)采集裝置，其特征在于所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)(6)由步進(jìn)電機(jī)(13)和減速器(14)構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油井輸出管路流體介質(zhì)工藝參數(shù)采集裝置，其特征在于所述測(cè)量管道(8)和主管道(9)上還安裝有油氣分離器(15，16)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4或5所述的任一油井輸出管路中流體介質(zhì)工藝參數(shù)采集裝置，其特征在于所述控制處理裝置(2)由計(jì)算機(jī)，以及與所述計(jì)算機(jī)通過(guò)導(dǎo)線相連的A/D轉(zhuǎn)換器、信號(hào)放大電路位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的油井輸出管路流體介質(zhì)工藝參數(shù)采集裝置，其特征在于所述位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)為行程開(kāi)關(guān)或光電開(kāi)關(guān)或干簧管或磁力開(kāi)關(guān)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的油井輸出管路流體介質(zhì)工藝參數(shù)采集裝置，其特征在于所述計(jì)算機(jī)為單片機(jī)或工控計(jì)算機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、3、4或5所述的任一油井輸出管路中流體介質(zhì)工藝參數(shù)采集裝置，其特征在于所述控制處理裝置(2)由計(jì)算機(jī)，以及與所述計(jì)算機(jī)通過(guò)導(dǎo)線相連的信號(hào)放大電路、位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)組成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的油井輸出管路流體介質(zhì)工藝參數(shù)采集裝置，其特征在于所述位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)為行程開(kāi)關(guān)或光電開(kāi)關(guān)或干簧管或磁力開(kāi)關(guān)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的油井輸出管路流體介質(zhì)工藝參數(shù)采集裝置，其特征在于所述計(jì)算機(jī)為單片機(jī)或工控計(jì)算機(jī)。
12.一種油井輸出管路流體介質(zhì)工藝參數(shù)處理方法，其特征在于將所述流體介質(zhì)工藝參數(shù)采集傳感器采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)轉(zhuǎn)換后送入計(jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)以任一油井輸出管路壓力波動(dòng)周期為一處理周期，將傳感器采集到的波峰值和波谷值求平均值得到流體介質(zhì)工藝參數(shù)工程值。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的一種油井輸出管路流體介質(zhì)工藝參數(shù)處理方法，其特征在于所述計(jì)算機(jī)將傳感器采集到的兩組或兩組以上的任一油井輸出管路壓力波動(dòng)周期的波峰值和波谷值求平均值得到流體介質(zhì)工藝參數(shù)工程值。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的一種油井輸出管路流體介質(zhì)工藝參數(shù)處理方法，其特征在于所述計(jì)算機(jī)以任一油井輸出管路壓力波動(dòng)周期為一處理周期，先將一處理周期內(nèi)所采集到的波峰、波谷值求平均得到周期平均值，再將兩個(gè)或兩個(gè)以上的周期平均值再求平均值，得到流體介質(zhì)工藝參數(shù)工程值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種流體介質(zhì)工藝參數(shù)采集裝置及數(shù)據(jù)處理方法，特別是涉及一種油井輸出管路流體介質(zhì)工藝參數(shù)采集裝置及數(shù)據(jù)處理方法，二個(gè)以上油井輸出管路與多通路閥相連，多通路閥的閥芯上有一測(cè)量通道，所述測(cè)量通道出口連接有測(cè)量管道，測(cè)量管道另一端與連接于多通路閥的主出口的主管道相連，在所述測(cè)量管道上安裝有傳感器，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)及傳感器分別與控制處理裝置相連，傳感器采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊送入計(jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)以油井輸出管路壓力波動(dòng)周期為一處理周期，將傳感器采集到的波峰值和波谷值求平均值得到流體介質(zhì)工藝參數(shù)實(shí)際值。本發(fā)明自動(dòng)化程度高，數(shù)據(jù)結(jié)果精度高，沒(méi)有原油的浪費(fèi)且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、體積小，有利于推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)G06F7/00GK1514107SQ0315357
公開(kāi)日2004年7月21日 申請(qǐng)日期2003年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月18日
發(fā)明者趙寧光, 朱歲仲, 朱歲一, 金榮華, 馬延榮, 張?zhí)煊? 姬濤, 王文瑞 申請(qǐng)人:寧夏瑞賽爾商務(wù)有限公司