一種煤層氣氣井自動液面測試儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于石油測井【技術領域】，具體涉及了一種煤層氣氣井自動液面測試儀。該測試儀包括與被測井連接的井口連接器、用于給被測井提供壓縮空氣的供氣氣源、鎧裝氣管；井口連接器包括外筒、設置在外筒內的壓縮空氣通道以及釋放套氣通道、設置在井口連接器與被測井連接位置的微音器以及壓力變送器；壓縮空氣通道一端通過鎧裝氣管與供氣氣源相連通，另一端與被測井連通；釋放套氣通道一端與外界大氣連通，另一端與被測井連通。本實用新型的測試儀將釋放套氣和壓縮空氣兩種工作模式相結合，測試精度高、易于操作。
【專利說明】 一種煤層氣氣井自動液面測試儀

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于石油測井【技術領域】，涉及一種測試儀，尤其涉及了一種煤層氣氣井自動液面測試儀。

【背景技術】
[0002]煤層氣氣井在排采的過程中，要經常的對環(huán)套空間動液面深度進行測試，隨時了解液面變化情況，也要對井口套壓進行實時測試。
[0003]煤層氣井在排采過程中套壓變化范圍一般為-0.05MPa?5MPa，排采過程中套壓的正常變化為遞增趨勢，一般將儀器分為有壓型和無壓型，有壓型的儀器就是通過釋放套管氣發(fā)聲來完成測量的，無壓型的儀器是通過釋放壓縮空氣發(fā)聲來完成測量的。
[0004]煤層氣井在排采過程中經歷無壓和有壓兩個階段，排采過程中需要更換不同類型的儀器給用戶帶來不必要的工作量。在煤層氣井在排采過程中遇到作業(yè)情況，井套壓會再次回到無壓狀況。用戶可能會多次更換儀器來滿足套氣變化的要求。這樣很不方便，需要一種把兩者兼容的儀器便能解決這一矛盾。
實用新型內容
[0005]為解決【背景技術】中存在的上述技術問題，本實用新型提供了一種將釋放套氣和壓縮空氣兩種工作模式相結合且測試精度高、易于操作的煤層氣氣井自動液面測試裝置。
[0006]本實用新型的具體技術方案是:
[0007]一種煤層氣氣井自動液面測試儀，其特征在于:包括與被測井連接的井口連接器、用于給被測井提供壓縮空氣的供氣氣源、鎧裝氣管；
[0008]所述井口連接器包括外筒、設置在外筒內的壓縮空氣通道以及釋放套氣通道、設置在井口連接器與被測井連接位置的微音器以及壓力變送器；
[0009]所述壓縮空氣通道一端與供氣氣源通過鎧裝氣管相連通，另一端與被測井連通；所述釋放套氣通道一端與外界大氣連通，另一端與被測井連通。
[0010]上述供氣氣源包括箱體、設置在箱體內的依次連接的電機、氣泵、出氣管；所述出氣管的出氣口與壓縮空氣通道連通。
[0011]上述供氣氣源還包括設置在箱體內的DTU。
[0012]上述壓縮空氣通道包括按照壓縮空氣流向依次設置的氣倉、控制壓縮空氣的電磁閥、壓縮空氣出氣管；所述氣倉與鎧裝氣管連通；所述壓縮空氣出氣管與被測井連通。
[0013]上述釋放套氣通道包括按照釋放套氣流向方向依次設置的釋放套氣的進氣管、控制釋放套氣的電磁閥和釋放套氣的出氣管；所述釋放套氣的進氣管與被測井連通；所述釋放套氣的出氣管與外界大氣連通。
[0014]上述壓縮空氣通道還包括單向閥；所述單向閥安裝在壓縮空氣出氣管與被測井之間。
[0015]上述釋放套氣通道還包括消音器；所述消音器安裝在釋放套氣的出氣管和外界大氣之間。
[0016]本實用新型的優(yōu)點在于:
[0017]本實用新型提供了一種把釋放套氣和壓縮空氣相結合的自動液面測試儀，該測試儀主要包括兩大部分，井口連接器部分和控制箱部分。本實用新型通過控制電路判斷儀器的工作模式，即釋放套氣模式和壓縮空氣模式，這兩種模式通過各自通道電磁閥的通斷，把套管氣通過放套氣回路(或把壓縮空氣通過壓縮空氣回路)瞬間釋放，產生次聲波，聲波沿環(huán)套空間向井下傳播，反射回來的聲波由微音器接收轉換成電信號，存儲在系統(tǒng)內或通過上位機軟件回放液面。本實用新型具有操作安全、使用方便、易維護等優(yōu)點。本實用新型能實現(xiàn)液面自動計算和實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠傳，無需測試人員到井場；可存儲測試數(shù)據(jù)，測試數(shù)據(jù)可以拷貝；可采集井口套壓；通信接口有RS485、GPRS。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型所提供的煤層氣氣井自動液面測試儀的結構示意圖；
[0019]圖2是本實用新型所采用的煤層氣氣井自動液面測試儀井口連接器部分的結構示意圖；
[0020]圖3是本實用新型所采用的煤層氣氣井自動液面測試儀供氣氣源部分示意圖；
[0021]附圖標記如下:
[0022]1-井口連接器、11-外筒12-壓縮空氣通道、121-氣倉、122-控制壓縮空氣的電磁閥、123-壓縮空氣出氣管、124-單向閥、13-釋放套氣通道、131-釋放套氣的進氣管、132-控制釋放套氣的電磁閥、133-釋放套氣的出氣管、134-消音器、125-壓力傳感器、14-微音器、15-壓力變送器、16-井口連接器控制電路、2-供氣氣源、21-箱體、22-電機、23-氣泵、24-出氣管、25-DTU、26-微型消聲器、27-供氣氣源控制電路、28-電源、3-鎧裝氣管、4-連接線纜。

【具體實施方式】
[0023]本實用新型提供了一種把釋放套氣和壓縮空氣相結合的自動液面測試儀。
[0024]該煤層氣氣井自動液面測試儀，包括與被測井連接的井口連接器1、用于給被測井提供壓縮空氣的供氣氣源2、鎧裝氣管3 ；
[0025]其中，井口連接器I包括外筒11、設置在外筒11內的壓縮空氣通道12以及釋放套氣通道13、設置在井口連接器I與被測井連接位置的微音器14以及壓力變送器15 ；
[0026]壓縮空氣通道12 —端與供氣氣源2通過鎧裝氣管3相連通，另一端與被測井連通；所述釋放套氣通道13 —端與外界大氣連通，另一端與被測井連通。
[0027]供氣氣源2包括箱體21、設置在箱體21內的依次連接的電機22、氣泵23、出氣管24 ;出氣管24的出氣口與壓縮空氣通道12連通。
[0028]為了實現(xiàn)遠程控制供氣氣源工作，該測試儀還包括用于實現(xiàn)遠程測試的DTU25。
[0029]進一步講，該裝置中的壓縮空氣通道實際上包括按照壓縮空氣流向依次設置的氣倉121、控制壓縮空氣的電磁閥122、壓縮空氣出氣管123 ;氣倉121與鎧裝氣管3的連通；壓縮空氣出氣管123與被測井連通。
[0030]進一步講，該裝置中的釋放套氣通道13實際上包括按照釋放套氣流向方向依次設置的釋放套氣的進氣管131、控制釋放套氣的電磁閥132和釋放套氣的出氣管133 ;釋放套氣的進氣管131與被測井連通；釋放套氣的出氣管133與外界大氣連通。
[0031]為了確保工作的安全性，避免被測井內的壓力進入壓縮空氣通道12，壓縮空氣通道12還包括單向閥124;單向閥124安裝在壓縮空氣出氣管123與被測井之間。
[0032]在工作過程中，釋放套氣時會發(fā)出很大的噪音，因此該裝置的釋放套氣通道13還包括消音器134 ;消音器134安裝在釋放套氣的出氣管133和外界大氣之間。
[0033]以下結合附圖對本實用新型提出的裝置的結構優(yōu)化方案進行描述:
[0034]如圖1所述，井口連接器I通過鎧裝氣管2和連接線纜4連接到供氣氣源2上。
[0035]如圖2所述，本實用新型所采用的井口連接器I包括外筒11、壓縮空氣通道12、釋放套氣通道13以及井口連接器控制電路16 ;其中，壓縮空氣通道12包括氣倉121，控制壓縮空氣的電磁閥122，壓縮空氣出氣管123，單向閥124依次相連貫通，形成井口壓縮空氣的通道。
[0036]釋放套氣通道13包括釋放套氣的出氣管131、控制釋放套氣的電磁閥132，釋放套氣的出氣管133，消聲器134依次相連貫通，形成井口釋放套氣的通道。
[0037]壓縮空氣的通道12和釋放套氣的通道13并排安裝于外筒11中，氣倉121上安裝有壓力傳感器125，井口連接器I與被測井連接位置上有安裝有采集聲音信號的微音器14和測量套壓的壓力變送器15 ；
[0038]井口連接器控制電路16有檢測被測井壓力、檢測氣倉壓力、采集液面波形、檢測甲烷濃度、液面深度自動計算等功能。
[0039]如圖3所述，本實用新型所采用的供氣氣源2包括箱體21、設置在箱體21內的電機22，氣泵23，微型消聲器26，出氣管24，單向閥124，供氣氣源控制電路27，電源28，DTU25。
[0040]其中，電機22，氣泵23，微型消聲器26，出氣管24，單向閥124依次連接組成了提供壓縮空氣的氣源；
[0041 ] 電源28是用來給電機22和氣泵23供電，DTU48用于實現(xiàn)遠程控制供氣氣源工作。
[0042]供氣氣源控制電路27用于檢測供氣氣源2處的甲烷濃度以及電機22溫度的檢測。
[0043]本實用新型在使用過程中，為了實現(xiàn)自動控制，需要上位機分別和井口連接器控制電路(實際該控制電路為單片機)以及供氣氣源控制電路(實際該控制電路為單片機)相連通實現(xiàn)對被測井井內的液面的測試；
[0044]本實用新型在具體工作過程如下:
[0045]I)測試開始:
[0046]上位機分別發(fā)送測試命令至井口連接器控制電路和供氣氣源控制電路，井口連接器控制電路和供氣氣源控制電路接收到命令后回復實現(xiàn)握手；
[0047]2)檢測參數(shù):
[0048]井口連接器控制電路對井口連接器處的甲烷濃度進行檢測；供氣氣源控制電路對供氣氣源部分的甲烷濃度和電機進行檢測；若檢測到兩處的甲烷濃度小于lOOOOppm，電機溫度在80°C左右時，則認為參數(shù)達標進行下一步驟；
[0049]3)工作模式的判斷:
[0050]壓力變送器對被測井內的壓力進行檢測，若被測井內壓力小于0.3Mpa，則開啟壓縮空氣工作模式；若被測井內壓力大于0.3Mpa，則開啟釋放套氣工作模式；
[0051]壓縮空氣工作模式具體過程是:電機開始壓縮空氣，由氣倉上的壓力傳感器檢測氣倉壓力的大小，當達到設定的閾值時，系統(tǒng)發(fā)出電機停止命令，電機停止；控制壓縮空氣的電磁閥開啟，釋放氣倉中的壓縮空氣，壓縮空氣撞擊井內液面發(fā)出聲音；
[0052]釋放套氣工作模式具體過程是:控制釋放套氣的電磁閥開啟，釋放套氣，發(fā)出聲曰；
[0053]4)液面深度的判定:
[0054]微音器接收到壓縮空氣工作模式或者釋放套氣工作模式時產生的聲音信號，并將該信號發(fā)送至單片機；單片機通過聲速法計算出當前被測井的液面深度。
[0055]5)測試完成。
[0056]特別的，由于該測試儀中還安裝有DTU設備，因此，也可在遠程控制該測試儀對被測井液面高度進行測試。
[0057]煤層氣氣井自動液面測試儀由控制箱、井口連接器，鎧裝氣管，連接線纜組成。組成該測試儀的各個器件的選取都是通過長時間的實驗而選定的，尤其是在耐低溫、耐高壓、耐腐蝕方面做了嚴格的測試。
【權利要求】
1.一種煤層氣氣井自動液面測試儀，其特征在于:包括與被測井連接的井口連接器、用于給被測井提供壓縮空氣的供氣氣源、鎧裝氣管； 所述井口連接器包括外筒、設置在外筒內的壓縮空氣通道以及釋放套氣通道、設置在井口連接器與被測井連接位置的微音器以及壓力變送器； 所述壓縮空氣通道一端通過鎧裝氣管與供氣氣源相連通，另一端與被測井連通；所述釋放套氣通道一端與外界大氣連通，另一端與被測井連通。
2.根據(jù)權利要求1所述的煤層氣氣井自動液面測試儀，其特征在于:所述供氣氣源包括箱體、設置在箱體內的依次連接的電機、氣泵、出氣管；所述出氣管的出氣口與壓縮空氣通道連通。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的煤層氣氣井自動液面測試儀，其特征在于:所述測試儀還包括可實現(xiàn)遠程控制的DTU。
4.根據(jù)權利要求3所述的煤層氣氣井自動液面測試儀，其特征在于:所述壓縮空氣通道包括按照壓縮空氣流向依次設置的氣倉、控制壓縮空氣的電磁閥、壓縮空氣出氣管；所述氣倉與鎧裝氣管連通；所述壓縮空氣出氣管與被測井連通。
5.根據(jù)權利要求4所述的煤層氣氣井自動液面測試儀，其特征在于:所述釋放套氣通道包括按照釋放套氣流向方向依次設置的釋放套氣的進氣管、控制釋放套氣的電磁閥和釋放套氣的出氣管；所述釋放套氣的進氣管與被測井連通；所述釋放套氣的出氣管與外界大氣連通。
6.根據(jù)權利要求5所述的煤層氣氣井自動液面測試儀，其特征在于:所述壓縮空氣通道還包括單向閥；所述單向閥安裝在壓縮空氣出氣管與被測井之間。
7.根據(jù)權利要求6所述的煤層氣氣井自動液面測試儀，其特征在于:所述釋放套氣通道還包括消音器；所述消音器安裝在釋放套氣的出氣管和外界大氣之間。
【文檔編號】E21B47/047GK204041061SQ201420336730
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年6月23日 優(yōu)先權日:2014年6月23日
【發(fā)明者】劉偉, 李航帥, 齊國超, 黃玉梅, 王強, 母召智 申請人:西安思坦儀器股份有限公司