一種油氣井液面深度測試裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種油氣井液面深度測試裝置，是采用聲波反射的原理進(jìn)行油氣井液面深度測試的裝置，包括井口連接器、便攜式主機(jī)、外置次聲波發(fā)生裝置。井口連接器包括套管連接口、微音器、激發(fā)機(jī)構(gòu)、及儲氣室，便攜式主機(jī)包含液晶顯示模塊、A/D采集、數(shù)據(jù)存數(shù)、實(shí)時時鐘、信號放大濾波、電源管理及薄膜按鍵，外置次聲波發(fā)生裝置包括供電電池組、電壓顯示模塊、壓力顯示模塊、操作面板、開關(guān)、充電接口及輸出接口。井口連接器通過連接口與油氣井套關(guān)口進(jìn)行連接，套管壓力在0.2MPa以上時通過激發(fā)裝置激發(fā)產(chǎn)生次聲波沿油套環(huán)形空間向下傳輸，遇到節(jié)箍、音標(biāo)及液面會產(chǎn)生反射波，被微音器接收形成電信號，通過專用鏈接線傳輸?shù)奖銛y式主機(jī)內(nèi)部，進(jìn)行信號的放大、濾波等處理后進(jìn)行A/D采集、顯示、存儲等工作，當(dāng)套管壓力低于0.2MPa時將外置次聲波發(fā)生器與井口連接器相連，通過空氣爆破的方式產(chǎn)生次聲波聲源進(jìn)行液面深度測試。
【專利說明】一種油氣井液面深度測試裝置
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0002]本實(shí)用新型公開一種油氣井液面深度測試裝置，屬于涉及油氣田開采【技術(shù)領(lǐng)域】。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]油氣田開采過程中液面深度是關(guān)鍵的排采參數(shù)，測試頻率較高，常規(guī)的液面測試儀器通常體積笨重，攜帶不便，數(shù)據(jù)存儲量不夠大，導(dǎo)致測試工作開展困難。同時抗干擾能力不強(qiáng)，測試時電纜晃動干擾較大，容易自動激發(fā)，且不具備WIFI接口，難以實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有的具有WIFI接口的傳感器進(jìn)行通訊測試。
[0005]目前市場上深度測試裝置，主機(jī)顯示屏幕不具備保護(hù)功能，使用過程中在受到輕微擠壓時容易造成顯示屏幕破碎，井口 口連接器激發(fā)機(jī)構(gòu)設(shè)計上不能承受高壓，同時測試效果受激發(fā)速度快慢影響。
[0006]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0007]針對上述問題本實(shí)用新型提供一種油氣井液面深度測試裝置，具有攜帶方便、抗干擾能力強(qiáng)、集成軟件濾波、兼容WIFI接口及大存儲量特點(diǎn)。
[0008]實(shí)用新型提供一種油氣井液面深度測試裝置，其技術(shù)解決方案如下:包括井口連接器、便攜式主機(jī)及次聲波發(fā)生裝置；
[0009]所述的井口連接器包括套管連接口、微音器、激發(fā)拉桿及儲氣室；
[0010]其中，套管連接頭用于與油氣井套管口連接；微音器通過螺母固定在套管連接頭頂端，且處于與油氣井套管相通一側(cè)；所述的儲氣室通過連接件固定在套管連接頭上，且處于與油氣井套管不相通一側(cè)；所述的激發(fā)拉桿固定在儲氣室側(cè)面，末端與密封撞針頂端接觸，用于觸發(fā)測試；所述的密封撞針置于儲氣室內(nèi)部，頂端與復(fù)位把手末端接觸，密封撞針末端設(shè)有密封圈，復(fù)位把手固定在儲氣室側(cè)面。
[0011]所述的微音器通過電纜與便攜式主機(jī)進(jìn)行連接，次聲波發(fā)生裝置的壓力輸出接口通過尼龍軟管與井口連接器的儲氣室連接。
[0012]所述的油氣井液面深度測試裝置，其特征在于:
[0013]所述的便攜式主機(jī)包括用于顯示操作菜單及測試結(jié)果的IXD顯示屏、用于存儲測試數(shù)據(jù)的存儲電路、用于放大接收的微音器信號的信號放大電路、用于濾除干擾波的濾波電路、用于進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換的A/D采集電路、電源電路、實(shí)時時鐘電路、用于將數(shù)據(jù)上傳到PC機(jī)的RS232接口電路、用于與WIFI接口的傳感器通訊的WIFI接口電路、緩存電路、微型計算機(jī)、用于操作的薄膜鍵盤以及電池；
[0014]其中，所述的信號放大電路與濾波電路相連，濾波電路與A/D采集電路相連，A/D采集電路采用集成在單片機(jī)內(nèi)部的12位高精度A/D轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)；增益控制模塊分別與信號放大電路及單片機(jī)相連，實(shí)現(xiàn)測試時信號放大倍數(shù)調(diào)節(jié)功能；所述的薄膜鍵盤通過排線與單片機(jī)連接；所述的LCD顯示屏通過排線與單片機(jī)連接；所述的數(shù)據(jù)存儲電路通過SPI總線與單片機(jī)連接；所述的實(shí)時時鐘通過IIC總線與單片機(jī)連接，RS232電路與單片機(jī)連接，WIFI接口通過USB線與單片機(jī)連接，緩存電路與單片機(jī)連接。
[0015]所述的油氣井液面深度測試裝置，其特征在于:[0016]所述的次聲波發(fā)生裝置包括壓力輸出接口、壓力表、開關(guān)、電壓顯示表、空壓機(jī)及電池；所述的壓力輸出接口通過尼龍軟管與空壓機(jī)的輸出口連接，壓力表通過尼龍軟管與空壓機(jī)的輸出口連接，電壓顯示表通過導(dǎo)線與電池連接，用于顯示電池電壓，開關(guān)通過導(dǎo)線分別與空壓機(jī)及電池連接。
[0017]測試時采用專用連接線將井口連接器與便攜式主機(jī)連接，將微音器的輸出信號連接到便攜式主機(jī)上使之依次通過便攜式主機(jī)信號放大電路、信號濾波電路及A/D采集電路后進(jìn)入微型計算機(jī)、微型計算機(jī)將采集的數(shù)據(jù)存儲到存儲電路，然后通過LCD顯示屏以曲線的形式顯示測試的液面曲線，操作人員可以通過操作薄膜鍵盤對緩存電路內(nèi)的測試的液面曲線進(jìn)行計算、刪除等操作，測試過程中可根據(jù)液面曲線幅值大小通過增益控制模塊進(jìn)行信號放大倍數(shù)的調(diào)節(jié)，保證測試的液面曲線波形便于計算，實(shí)時時鐘用于記錄測試時間。
[0018]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)比具有以下積極效果:
[0019]便攜式主機(jī)存儲模塊采用32Mbit FLASH，提高了存儲數(shù)據(jù)容量，可實(shí)現(xiàn)一臺便攜式主機(jī)存儲400條測試數(shù)據(jù)；信號放大模塊采用共模抑制處理電路，同時程序預(yù)置了增益自動調(diào)節(jié)算法，有效的提高了共模抑制能力，避免了干擾及信號線抖動造成自動激發(fā)的弊端；本實(shí)用新型了集成了 WIFI通訊接口，可實(shí)現(xiàn)與具有WIFI接口的傳感器進(jìn)行交互式通訊。本實(shí)用新型中所述的井口連接器通過拉動激發(fā)拉桿實(shí)現(xiàn)激發(fā)測試，避免了測試效果受激發(fā)速度快慢影響的弊端，密封撞針采用膠圈密封，最大限度的提高了井口連接器氣室耐壓上限值。
[0020]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0021]圖1為本實(shí)用新型的井口連接器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本實(shí)用新型的便攜式主機(jī)的電路原理框圖；
[0023]圖3本實(shí)用新型的外置次聲波發(fā)生器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖中:1_2、套管連接頭；1_2、微音器；1_3、激發(fā)拉桿；1_4、儲氣室；1_5、密封撞針；
1-6、復(fù)位把手；2_1、電池；2_2、電源電路；2_3、信號放大電路；2_4、信號濾波電路；2_5、A/D采集電路；2-6、單片機(jī)；2-7、LCD顯示屏；2_8、存儲電路；2_9、實(shí)時時鐘；2_10、薄膜鍵盤；
2-1URS232電路；2-12、WIFI接口；2_13、緩存電路；2_14、增益控制模塊;3_1、壓力輸出接口 ；3-2、壓力表；3-3、開關(guān)；3-4、電壓顯示表；3-5、空壓機(jī)；3_6、電池。
[0025]【具體實(shí)施方式】:
[0026]如圖1圖2及圖3所示本實(shí)用新包括井口連接器、便攜式主機(jī)及外置次聲波發(fā)生器，所述的井口連接器包括套管連接頭1-1、微音器1-2、激發(fā)拉桿1-3、儲氣室1-4，密封撞針1-5、復(fù)位把手1-6，所述的套管連接頭1-1用于測試時與油氣井套管口連接，所述的微音器1-2通過螺母固定在套管連接頭1-1頂端，且處于與油氣井套管相通一側(cè)，用于將接收的次聲波轉(zhuǎn)換成微弱的電信號，所述的儲氣室1-4通過連接件固定在套管連接頭1-1上，且處于與油氣井套管不相通一側(cè)，所述的激發(fā)拉桿1-3固定在儲氣室1-4側(cè)面，末端與密封撞針1-5頂端接觸，用于觸發(fā)測試，所述的密封撞針1-5置于儲氣室內(nèi)部，頂端與復(fù)位把手1-6末端接觸，密封撞針1-5末端設(shè)有密封圈，復(fù)位把手1-6固定在儲氣室1-4側(cè)面。
[0027]所述的便攜式主機(jī)包括用于顯示操作菜單及測試結(jié)果的IXD顯示屏(320乘240TFT液晶屏)2-7、用于存儲測試數(shù)據(jù)的存儲電路(意法半導(dǎo)體的M25PE32 32Mbits FLASH存儲器)2-8、用于放大接收的微音器信號的信號放大電路2-3、用于濾除干擾波的濾波電路2-4、用于進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換的A/D采集電路2-5、電源電路2_2、實(shí)時時鐘(集成內(nèi)部晶振及可充電電池的SD2405ALP) 2_9、用于將數(shù)據(jù)上傳到PC機(jī)的RS232接口電路2_11、用于與WIFI接口的傳感器通訊的WIFI接口電路2-12、緩存電路(采用62LV1024 128K乘以8bit SRAM)
2-13、單片機(jī)(C8051F120)2-6、用于操作的薄膜鍵盤2-10以及電池2_1 ；
[0028]所述的電池2-1與電源電路模塊2-2連接，為整個便攜式主機(jī)供電，所述的信號放大電路2-3與濾波電路2-4相連，濾波電路模塊2-4與A/D采集電路2_5相連，A/D采集電路模塊2-5采用集成在單片機(jī)2-6內(nèi)部的12位高精度A/D轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)，所述的20鍵薄膜鍵盤2-10通過排線與單片機(jī)2-6連接，所述的IXD顯示屏2-7通過排線與單片機(jī)2_6連接，所述的數(shù)據(jù)存儲電路2-8通過SPI總線與單片機(jī)2-6連接，所述的實(shí)時時鐘2-9通過IIC總線與單片機(jī)2-6連接，RS232接口電路2-11與單片機(jī)2_6連接，WIFI接口 2_12通過USB線與單片機(jī)2-6連接，緩存電路2-13與單片機(jī)2-6連接。
[0029]所述的次聲波發(fā)生裝置包括壓力輸出接口 3-1、壓力表3-2、開關(guān)3-3、電壓顯示表
3-4、空壓機(jī)3-5、及電池3-6;所述的壓力輸出口 3-1通過尼龍軟管與空壓機(jī)3_5的輸出口連接，壓力表3-2通過尼龍軟管與空壓機(jī)3-5的輸出口連接，電壓顯示表3-4通過導(dǎo)線與電池3-6連接，用于顯示電池電壓，開關(guān)3-3通過導(dǎo)線分別與空壓機(jī)3-5及電池3-6連接，用于控制次聲波發(fā)生裝置啟停。
[0030]具體工作原理:
[0031]測試時將井口連接器通過套管連接頭1-1與油氣井套管連接，將便攜式主機(jī)通過專用鏈接電纜與井口連接器進(jìn)行連接，通過薄膜鍵盤1-10輸入井名及測試測試靈敏度后，如果套管壓力在0.2MPa以上則直接拉激發(fā)拉桿1-3，致使密封撞針1_5彈起，從而實(shí)現(xiàn)將油氣井套管內(nèi)部的氣體瞬間釋放少量到儲氣室1-4，在油套環(huán)形空間內(nèi)部形成膨脹次聲波，沿油套環(huán)形空間向下傳，遇到節(jié)箍、音標(biāo)及液面后形成反射波，次反射波作用到微音器1-2上轉(zhuǎn)化成微弱的電信號，此電信號依次通過信號放大電路2-3、信號濾波電路2-4及A/D采集電路2-5后通過單片機(jī)2-6存儲到緩存電路2-13及存儲電路2-8，同時通過IXD顯示屏2_7進(jìn)行顯示，測試完成后需要通過搬動復(fù)位把手1-6將密封撞針1-5復(fù)位，如果套管壓力低于
0.2MPa時，需要將外置次聲波發(fā)生器的壓力輸出接口 3-1通過尼龍軟管與井口連接器的儲氣室1-4連接，通過外置次聲波發(fā)生器壓縮IMPa以內(nèi)的氣體到井口連接器的儲氣室1-4，然后通過拉動激發(fā)拉桿1-3將儲氣室1-4內(nèi)部的氣體瞬間釋放到油氣井套管內(nèi)部，形成壓縮次聲波沿油套環(huán)形空間向下傳，遇到節(jié)箍、音標(biāo)及液面后形成反射波后作用到微音器1-2上轉(zhuǎn)化成微弱的電信號，此電信號依次通過信號放大電路2-3、信號濾波電路2-4及A/D采集電路2-5后通過單片機(jī)2-6存儲到緩存電路2-13及存儲電路2-8，同時通過IXD顯示屏2-7進(jìn)行顯示，測試完成后需要通過搬動復(fù)位把手1-6將密封撞針1-5復(fù)位，操作人員可以通過薄膜鍵盤2-10對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行計算機(jī)查詢工作。實(shí)時時鐘2-9記錄測試時間，操作人員可以通過RS232電路2-11將測試的數(shù)據(jù)上傳到計算機(jī)內(nèi)部，進(jìn)行計算查詢等操作。
【權(quán)利要求】
1.一種油氣井液面深度測試裝置，其特征在于:包括井口連接器、便攜式主機(jī)及次聲波發(fā)生裝置； 所述的井口連接器包括套管連接口、微音器、激發(fā)拉桿及儲氣室； 其中，套管連接頭用于與油氣井套管口連接；微音器通過螺母固定在套管連接頭頂端，且處于與油氣井套管相通一側(cè)；所述的儲氣室通過連接件固定在套管連接頭上，且處于與油氣井套管不相通一側(cè)；所述的激發(fā)拉桿固定在儲氣室側(cè)面，末端與密封撞針頂端接觸，用于觸發(fā)測試；所述的密封撞針置于儲氣室內(nèi)部，頂端與復(fù)位把手末端接觸，密封撞針末端設(shè)有密封圈，復(fù)位把手固定在儲氣室側(cè)面； 所述的微音器通過電纜與便攜式主機(jī)進(jìn)行連接，次聲波發(fā)生裝置的壓力輸出接口通過尼龍軟管與井口連接器的儲氣室連接。
2.權(quán)利要求1所述的油氣井液面深度測試裝置，其特征在于: 所述的便攜式主機(jī)包括用于顯示操作菜單及測試結(jié)果的顯示模塊、用于存儲測試數(shù)據(jù)的存儲電路、用于放大接收的微音器信號的信號放大電路、用于濾除干擾波的濾波電路、用于進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換的A/D采集電路、電源電路、實(shí)時時鐘電路、用于將數(shù)據(jù)上傳到PC機(jī)的RS232接口電路、用于與WIFI接口的傳感器通訊的WIFI接口電路、緩存電路、單片機(jī)、用于操作的薄膜鍵盤以及電池； 其中，所述的信號放大電路與濾波電路相連，濾波電路與A/D采集電路相連，A/D采集電路采用集成在單片機(jī)內(nèi)部的12位高精度A/D轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)；增益控制模塊分別與信號放大電路及單片機(jī)相連，實(shí)現(xiàn)測試時信號放大倍數(shù)調(diào)節(jié)功能；所述的薄膜鍵盤通過排線與單片機(jī)連接；所述的LCD顯示屏通過排線與單片機(jī)連接；所述的數(shù)據(jù)存儲電路通過SPI總線與單片機(jī)連接；所述的實(shí)時時鐘通過IIC總線與單片機(jī)連接，RS232電路與單片機(jī)連接，WIFI接口通過USB線與單片機(jī)連接，緩存電路與單片機(jī)連接。
3.權(quán)利要求1所述的油氣井液面深度測試裝置，其特征在于: 所述的次聲波發(fā)生裝置包括壓力輸出接口、壓力表、開關(guān)、電壓顯示表、空壓機(jī)及電池；所述的壓力輸出接口通過尼龍軟管與空壓機(jī)的輸出口連接，壓力表通過尼龍軟管與空壓機(jī)的輸出口連接，電壓顯示表通過導(dǎo)線與電池連接，用于顯示電池電壓，開關(guān)通過導(dǎo)線分別與空壓機(jī)及電池連接。
【文檔編號】E21B47/13GK203515559SQ201320403163
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年7月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月8日
【發(fā)明者】董立國, 張雷, 許松巍, 董文志 申請人:松原市金奧祥石油技術(shù)有限公司