本實(shí)用新型涉及一種油田用油井井下多層遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)測控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著油田不斷加密調(diào)整和穩(wěn)油控水等重大措施的實(shí)施，開采對象由以主力油層為主，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榉侵髁τ蛯?、差油層開采，因此有必要建立一套井下測控系統(tǒng)，以便實(shí)施針對性的調(diào)整措施，對正確評價(jià)高含水后期油田各類油層的開發(fā)效果及潛力、制定合理的開發(fā)政策、預(yù)防套損等方面具有重要意義。

在公開號為CN101250987A的中國發(fā)明專利申請公布說明書中公開了一種油井智能分層測試與開采的方法，該方法中采用了一種分層采油系統(tǒng)，該分層采油系統(tǒng)由油管和串接在油管上的多個(gè)用于在采油時(shí)與中間油層對應(yīng)布置的智能開關(guān)器組成，分層采油系統(tǒng)通過向智能開關(guān)器輸入不同的壓力信號進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對中間油層和采油通道的通斷控制，進(jìn)而采油時(shí)通過控制智能開關(guān)器的開啟和關(guān)閉實(shí)現(xiàn)對該油層的開采，通過控制不同智能開關(guān)器的開啟和關(guān)閉而實(shí)現(xiàn)油田的分層開采。此處的智能開關(guān)器實(shí)現(xiàn)中間油層和上、下層的通斷，該智能開關(guān)器為一工具短節(jié)，上下與油管連接，本體與其上設(shè)置有層位采油通道、上下層位串通采油通道的橋通體螺紋聯(lián)接，在橋通體上設(shè)有用于連通層位采油通道和上下層位串接采油通道的過渡管道，過渡管道的上部開設(shè)連通過渡管道內(nèi)腔和上下層為串接采油通道的泄流孔、其下部開設(shè)有連通過渡管道內(nèi)腔的導(dǎo)流孔，在過渡管道中從上至下順序安裝電池、傳感器、微處理器、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、連桿、封堵開關(guān)、密封圈、單向閥及微型壓力測試儀，導(dǎo)流孔位于單向閥和微型壓力測試儀之間，封堵開關(guān)在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及連桿的控制下實(shí)現(xiàn)對泄流孔的通斷控制。橋通體上設(shè)有層位采油通道及上下層位串通通道，內(nèi)部還設(shè)計(jì)有單向閥，液體經(jīng)過單向閥與泄流孔吸入油管內(nèi)，可保證地面打壓時(shí)液體不會(huì)進(jìn)入油層，不會(huì)對油層造成傷害。連桿分別與封堵開關(guān)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)連桿運(yùn)動(dòng)來打開和關(guān)閉封堵開關(guān)。使用時(shí)，通過地面發(fā)送壓力信號的遙控指令而靈活實(shí)現(xiàn)井下智能開關(guān)器的開關(guān)動(dòng)作，完成對層位的打開和關(guān)閉，從而完成分層找水、堵水及生產(chǎn)、測試過程。

但是，該中國申請只公開了一種測試與開采方法，并沒有對實(shí)現(xiàn)該方法的系統(tǒng)進(jìn)行具體說明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種油田用油井井下多層遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)測控系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的方案包括一種油田用油井井下多層遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)測控系統(tǒng)，包括井下測控儀，還包括地面測控主機(jī)和遠(yuǎn)程測控中心，所述地面測控主機(jī)通過電力線纜、或者通過光纖以載波的方式與所述井下測控儀通訊連接，所述地面測控主機(jī)通過無線通訊模塊與所述遠(yuǎn)程測控中心通訊連接。

所述無線通訊模塊為GPRS通訊模塊。

所述無線通訊模塊為4G通訊模塊。

所述井下測控儀為智能開關(guān)器。

所述測控系統(tǒng)還包括用于檢測井下電參數(shù)的電流傳感器，所述地面測控主機(jī)通過電力線纜、或者通過光纖以載波的方式采樣連接所述電流傳感器。

所述測控系統(tǒng)還包括用于設(shè)置在井下的溫度傳感器，所述地面測控主機(jī)通過電力線纜、或者通過光纖以載波的方式采樣連接所述溫度傳感器。

本實(shí)用新型提供的油田用油井井下多層遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)測控系統(tǒng)中，地面測控主機(jī)通過電力線纜或者光纖能夠較為便利地實(shí)現(xiàn)井下測控儀與地面測控主機(jī)的信息交互，并且，地面測控主機(jī)通過無線方式與遠(yuǎn)處的遠(yuǎn)程測控中心通訊連接，使遠(yuǎn)處的測控中心能夠?qū)崟r(shí)獲知井下的狀況，并且能夠?qū)Φ孛鏈y控主機(jī)以及進(jìn)行測控儀進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。該系統(tǒng)在采集數(shù)據(jù)、傳輸數(shù)據(jù)以及控制命令的下發(fā)等均無需工作人員的介入，所以，能夠降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，有利于提高工作效率；并且，由于油井分布廣、路程遠(yuǎn)、高壓環(huán)境等特殊條件，傳統(tǒng)的測控系統(tǒng)會(huì)耗費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力，并且安全也得不到保障，但是，本測控系統(tǒng)能夠完成數(shù)據(jù)采集和控制，效率高、數(shù)據(jù)可靠，實(shí)現(xiàn)油井正常運(yùn)行期間進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的自動(dòng)錄取和控制、實(shí)時(shí)分析，即使在無人值守的情況下，也能及時(shí)掌握油井的動(dòng)態(tài)變化；使管理人員能及時(shí)了解油井工作狀況，為其提供有力的基礎(chǔ)資料，為快速準(zhǔn)確做出決策提供了有力的技術(shù)支持；實(shí)現(xiàn)油田信息化管理，將油井的日常生產(chǎn)納入油田網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理，方便實(shí)時(shí)監(jiān)控、管理油井的生產(chǎn)，提高油田數(shù)字化管理水平。

附圖說明

圖1是油田用油井井下多層遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)測控系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是智能開關(guān)器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是智能開關(guān)器、堵水封隔器在井下的布置示意圖；

圖4是電纜在井下的位置示意圖；

其中，圖2、圖3中，1為套管，2為丟手接頭，3為安全接頭，4為堵水封隔器一，5為智能開關(guān)器一，6為堵水封隔器二，7為智能開關(guān)器二，8為堵水封隔器三，9為智能開關(guān)器三，10為堵水封隔器四，11為絲堵，12為橋通體，13為微型壓力測試儀，14為單向閥，15為密封圈，16為封堵開關(guān)，17為連桿，18為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，19為微處理器，20為電池，21為傳感器，22為層位采油通道，23為上下層位串通采油通道，24為泄流孔，25-27分別為生產(chǎn)層一、生產(chǎn)層二和生產(chǎn)層三，28為本體。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

如圖1所示，油田用油井井下多層遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)測控系統(tǒng)，包括井下測控儀、地面測控主機(jī)和遠(yuǎn)程測控中心。

地面測控主機(jī)通過有線方式與井下測控儀通訊連接，其中，本實(shí)施例中，有線方式為通過電力線纜(電纜)以電力載波的方式實(shí)現(xiàn)地面測控主機(jī)與井下測控儀之間的信息交互。采用載波信號通訊原理，將信號通過編碼加載在電力線纜上，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。當(dāng)然，作為其他的實(shí)施方式，地面測控主機(jī)還可以通過光纖以載波的方式與井下測控儀通訊連接。

地面測控主機(jī)通過無線方式與遠(yuǎn)程測控中心通訊連接，無線方式為通過無線通訊模塊進(jìn)行信息交互，比如：GPRS通訊模塊或者Zigbee等；另外，為了進(jìn)一步保證信息傳輸?shù)目焖傩?，該無線通訊模塊還可以采用現(xiàn)有較為先進(jìn)的4G通訊模塊。

另外，井下測控儀為設(shè)置在井下的，用于檢測井下數(shù)據(jù)信息并用于井下生產(chǎn)的設(shè)備，包括電路部分和機(jī)械傳動(dòng)部分。比如：井下測控儀的功能可以為：采集井下相關(guān)信息，比如壓力、溫度或者相關(guān)設(shè)備或者線路的電流信息等，并且，根據(jù)接收到的控制命令控制相關(guān)器件動(dòng)作以實(shí)現(xiàn)控制各個(gè)生產(chǎn)層的產(chǎn)液量。在本實(shí)施例中，井下測控儀以智能開關(guān)器為例，該智能開關(guān)器為背景技術(shù)中的、公開號為CN101250987A的中國專利申請中公開的智能開關(guān)器，如圖2所示，該智能開關(guān)器設(shè)計(jì)為一工具短節(jié)，上下與油管連接，本體28包括殼體，該殼體內(nèi)順序安裝電池20、傳感器21、微處理器19、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)18、連桿17、封堵開關(guān)16、密封圈15、單向閥14、微型壓力測試儀13連接而組成。橋通體12設(shè)計(jì)有層位采油通道22及上下層位串通采油通道23，內(nèi)部還設(shè)計(jì)有單向閥14，液體經(jīng)過單向閥14與泄流孔24吸入油管內(nèi)，可保證地面打壓時(shí)液體不會(huì)進(jìn)入油層，不會(huì)對油層造成傷害。連桿17分別與封堵開關(guān)16和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)18連接，由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)18帶動(dòng)連桿17運(yùn)動(dòng)來打開和關(guān)閉封堵開關(guān)16。封堵開關(guān)16由密封圈15密封。

地面測控主機(jī)用于對井下測控儀進(jìn)行控制命令的下發(fā)，以及接收井下測控儀發(fā)出的采集數(shù)據(jù)，所以，地面測控主機(jī)為控制設(shè)備，比如工控機(jī)等控制設(shè)備，或者單片機(jī)等控制芯片。遠(yuǎn)程測控中心為監(jiān)控中心，設(shè)置在遠(yuǎn)端的油井管理人員的辦公室內(nèi)，通過無線通訊的方式遠(yuǎn)程管理所轄區(qū)域內(nèi)的測控主機(jī)，具有采集數(shù)據(jù)的接收以及控制命令的下發(fā)的作用。

該測控系統(tǒng)在正常工作之前需要將各個(gè)組成部分對應(yīng)安裝，步驟可以如下：

1)、將智能開關(guān)器，封隔器等設(shè)備連接好后隨管柱一起下入目的層段，如圖3所示，并通過電纜保護(hù)器(電纜保護(hù)器為現(xiàn)有設(shè)備，可通過購買獲取)、電纜鋼帶、電纜外穿接頭對電纜進(jìn)行保護(hù)，解決在電纜下放過程中的磨損、磕碰問題；而且，在泵以上，電纜在油管外穿行，通過電纜保護(hù)器對其進(jìn)行保護(hù)；在泵以下的電纜，過封隔器、扶正器等井下工具時(shí)，在油管間穿行，與井下測控儀連接時(shí)，采用電纜外穿接頭外穿，可以避免對電纜的磕碰和損壞，如圖4所示。

2)、井下的電纜連接地面測控主機(jī)，使智能開關(guān)器等設(shè)備與測控主機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互；

3)、組建油井?dāng)?shù)據(jù)遠(yuǎn)程測控中心，并通過對應(yīng)的無線通訊模塊實(shí)現(xiàn)測控主機(jī)與測控中心的信息交互；

4)、最后坐封封隔器，開泵生產(chǎn)。

該測控系統(tǒng)的工作過程為：智能開關(guān)器中的檢測部分實(shí)時(shí)檢測井下的相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)，并通過電力載波的方式將檢測到的數(shù)據(jù)傳輸給地面測控主機(jī)，地面測控主機(jī)接收智能開關(guān)器傳來的數(shù)據(jù)信息，并通過無線傳輸?shù)姆绞竭h(yuǎn)傳到油井?dāng)?shù)據(jù)遠(yuǎn)程測控中心，遠(yuǎn)程測控中心實(shí)現(xiàn)對井下設(shè)備的監(jiān)控；而且，遠(yuǎn)程測控中心還可以下發(fā)控制指令，通過無線傳輸?shù)姆绞较掳l(fā)給地面測控主機(jī)，地面測控主機(jī)將控制指令以電力載波的方式傳輸給智能開關(guān)器，智能開關(guān)器根據(jù)控制指令做出相應(yīng)地動(dòng)作。

另外，為了對井下進(jìn)行全面檢測，該測控系統(tǒng)還可以包括電流傳感器和溫度傳感器，電流傳感器用于檢測井下相關(guān)設(shè)備或者線路的電流，溫度傳感器用于檢測井下溫度，地面測控主機(jī)通過電力線纜、或者通過光纖以載波信號的方式采樣連接這兩個(gè)傳感器，這里，這兩個(gè)傳感器與地面測控主機(jī)之間的連接電纜或者光纖可以與上述井下測控儀與地面測控主機(jī)之間的電纜或者光纖設(shè)置在一起，統(tǒng)一下放到井下；當(dāng)然，也可以單獨(dú)設(shè)置，可采用同樣的結(jié)構(gòu)和下放過程。

以上給出了具體的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型不局限于所描述的實(shí)施方式。本實(shí)用新型的基本思路在于上述基本方案，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，根據(jù)本實(shí)用新型的教導(dǎo)，設(shè)計(jì)出各種變形的模型、公式、參數(shù)并不需要花費(fèi)創(chuàng)造性勞動(dòng)。在不脫離本實(shí)用新型的原理和精神的情況下對實(shí)施方式進(jìn)行的變化、修改、替換和變型仍落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。