固井流體參數(shù)監(jiān)控裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及石油鉆完井工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種固井流體參數(shù)監(jiān)控裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]石油天然氣勘探開發(fā)中，固井質(zhì)量的好壞嚴(yán)重影響了后期單井的儲層改造和產(chǎn)量。面對低滲透、深層、海洋、非常規(guī)油氣藏的勘探開發(fā)新形勢，深井復(fù)雜井的固井施工面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。固井設(shè)計與模擬主要依靠經(jīng)驗(yàn)，固井施工過程不可控因素等造成了施工后環(huán)空帶壓、固井質(zhì)量不理想等結(jié)果。目前固井作業(yè)對流體參數(shù)的自動化、信息化監(jiān)控程度低，伴隨井深增加、地質(zhì)條件愈加復(fù)雜，固井水泥漿量大，作業(yè)壓力高、施工時間長，參加固井施工人員、設(shè)備多，成本高，嚴(yán)重制約了油田的高效開發(fā)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種固井流體參數(shù)監(jiān)控裝置，用以對固井流體參數(shù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測和控制，該固井流體參數(shù)監(jiān)控裝置包括固井模擬平臺、操作控制臺、分別與所述固井模擬平臺和所述操作控制臺連接的控制箱、以及分別與所述固井模擬平臺和所述操作控制臺連接的數(shù)據(jù)采集箱;其中:
[0004]所述固井模擬平臺用于模擬集成固井設(shè)備；
[0005]所述控制箱用于控制所述固井模擬平臺運(yùn)行；
[0006]所述數(shù)據(jù)采集箱用于采集所述固井模擬平臺運(yùn)行時的固井流體參數(shù)；
[0007]所述操作控制臺用于控制所述控制箱和所述數(shù)據(jù)采集箱運(yùn)行。
[0008]—個實(shí)施例中，所述固井模擬平臺包括管路，經(jīng)管路連通的水箱、水栗和水閥，以及經(jīng)管路與水箱連通的灰閥。
[0009]一個實(shí)施例中，所述控制箱分別與所述固井模擬平臺中的水栗、水閥和灰閥連接。
[0010]—個實(shí)施例中，所述控制箱包括箱體及安裝于箱體中的:無線模塊、與所述無線模塊連接的PLC控制器、以及與所述PLC控制器連接的信號接口；其中:
[0011]所述無線模塊用于接收所述操作控制臺發(fā)來的參數(shù)控制指令；
[0012]所述PLC控制器用于根據(jù)所述參數(shù)控制指令輸出對所述固井模擬平臺的運(yùn)行控制指令；
[0013]所述信號接口用于向所述固井模擬平臺輸出所述運(yùn)行控制指令。
[0014]—個實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)采集箱包括箱體及安裝于箱體中的:無線收發(fā)模塊、與所述無線收發(fā)模塊連接的數(shù)據(jù)管理控制板、以及與所述數(shù)據(jù)管理控制板連接的連接器接口；其中:
[0015]所述無線收發(fā)模塊用于接收所述操作控制臺發(fā)來的參數(shù)采集指令；
[0016]所述數(shù)據(jù)管理控制板用于根據(jù)所述參數(shù)采集指令，通過所述連接器接口采集所述固井模擬平臺運(yùn)行時的固井流體參數(shù)；
[0017]所述無線收發(fā)模塊還用于將固井流體參數(shù)反饋至所述操作控制臺。
[0018]—個實(shí)施例中，所述固井模擬平臺中設(shè)有固井流體參數(shù)測量儀器；
[0019]所述數(shù)據(jù)采集箱中的連接器接口與所述固井流體參數(shù)測量儀器連接。
[0020]—個實(shí)施例中，所述操作控制臺包括控制機(jī)柜、與所述控制機(jī)柜連接的工控機(jī)、以及與所述工控機(jī)連接的無線數(shù)傳基站箱;其中:
[0021]所述控制機(jī)柜用于接收實(shí)驗(yàn)操作人員發(fā)出的控制指令；
[0022]所述工控機(jī)用于根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作人員發(fā)出的控制指令，生成控制所述控制箱運(yùn)行的參數(shù)控制指令和控制所述數(shù)據(jù)采集箱運(yùn)行的參數(shù)采集指令；
[0023]所述無線數(shù)傳基站箱用于將所述參數(shù)控制指令發(fā)送至所述控制箱，將所述參數(shù)采集指令發(fā)送至所述數(shù)據(jù)采集箱。
[0024]—個實(shí)施例中，所述操作控制臺還包括:與所述無線數(shù)傳基站箱連接的顯示器；
[0025]所述無線數(shù)傳基站箱還用于接收所述數(shù)據(jù)采集箱采集的固井流體參數(shù)；
[0026]所述顯示器用于向?qū)嶒?yàn)操作人員顯示所述數(shù)據(jù)采集箱采集的固井流體參數(shù)；
[0027]所述控制機(jī)柜還用于接收實(shí)驗(yàn)操作人員根據(jù)顯示的固井流體參數(shù)調(diào)整后的控制指令；
[0028]所述工控機(jī)還用于根據(jù)調(diào)整后的控制指令，重新生成參數(shù)控制指令和參數(shù)采集指令；
[0029]所述無線數(shù)傳基站箱還用于將重新生成的參數(shù)控制指令發(fā)送至所述控制箱，將重新生成的參數(shù)采集指令發(fā)送至所述數(shù)據(jù)采集箱。
[0030]—個實(shí)施例中，該固井流體參數(shù)監(jiān)控裝置還包括:與所述固井模擬平臺連接的視頻監(jiān)控裝置，所述視頻監(jiān)控裝置用于對所述固井模擬平臺進(jìn)行實(shí)時視頻監(jiān)控。
[0031 ] 一個實(shí)施例中，所述視頻監(jiān)控裝置包括:視頻拍攝裝置、與所述視頻拍攝裝置連接的拍攝控制裝置、以及與所述視頻拍攝裝置連接的視頻顯示裝置;其中:
[0032]所述視頻拍攝裝置用于拍攝所述固井模擬平臺的實(shí)時視頻；
[0033]所述拍攝控制裝置用于控制所述述視頻拍攝裝置運(yùn)行；
[0034]所述視頻顯示裝置用于顯示所述視頻拍攝裝置拍攝到的實(shí)時視頻。
[0035]本實(shí)用新型實(shí)施例的固井流體參數(shù)監(jiān)控裝置，能夠?qū)叹黧w參數(shù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測和控制，實(shí)現(xiàn)自動化固井作業(yè)，并對固井作業(yè)進(jìn)行監(jiān)測和控制，對實(shí)現(xiàn)科學(xué)化固井、自動化固井，提高復(fù)雜井、深井、水平井等固井質(zhì)量具有重要意義。
【附圖說明】
[0036]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中:
[0037]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中固井流體參數(shù)監(jiān)控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中控制箱的結(jié)構(gòu)示例圖；
[0039]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中數(shù)據(jù)采集箱的結(jié)構(gòu)示例圖；
[0040]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例中操作控制臺的結(jié)構(gòu)示例圖；[0041 ]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例中操作控制臺的結(jié)構(gòu)示例圖；
[0042]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例中固井流體參數(shù)監(jiān)控裝置的結(jié)構(gòu)示例圖；
[0043]圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例中視頻監(jiān)控裝置的結(jié)構(gòu)示例圖；
[0044]圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例中固井流體參數(shù)監(jiān)控裝置的一個具體應(yīng)用示例圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045]為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型實(shí)施例做進(jìn)一步詳細(xì)說明。在此，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，但并不作為對本實(shí)用新型的限定。
[0046]為了對固井流體參數(shù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測和控制，為實(shí)現(xiàn)科學(xué)化、自動化固井作業(yè)提供理論依據(jù)和技術(shù)支持，最終提高復(fù)雜井、深井、水平井等固井質(zhì)量，本實(shí)用新型實(shí)施例中提供一種固井流體參數(shù)監(jiān)控裝置。圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中固井流體參數(shù)監(jiān)控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，該固井流體參數(shù)監(jiān)控裝置可以包括:
[0047]固井模擬平臺1、操作控制臺2、分別與固井模擬平臺I和操作控制臺2連接的控制箱3、以及分別與固井模擬平臺I和操作控制臺2連接的數(shù)據(jù)采集箱4;其中:
[0048]固井模擬平臺I用于模擬集成固井設(shè)備；
[0049]控制箱3用于控制固井模擬平臺I運(yùn)行；
[0050]數(shù)據(jù)采集箱4用于采集固井模擬平臺I運(yùn)行時的固井流體參數(shù)；
[0051 ]操作控制臺2用于控制控制箱3和數(shù)據(jù)采集箱4運(yùn)行。
[0052]具體實(shí)施時，固井模擬平臺I可以包括管路，經(jīng)管路連通的水箱、水栗和水閥，以及經(jīng)管路與水箱連通的灰閥等，是固井設(shè)備的模擬集成。為確保固井模擬平臺I運(yùn)行良好，管路的管徑可以設(shè)為DN50以上。
[0053]具體實(shí)施時，控制箱3可以分別與固井模擬平臺I中的水栗、水閥和灰閥連接?？刂葡?可以主要通過控制固井模擬平臺I中的水栗、水閥和灰閥的開啟或關(guān)閉，來控制固井模擬平臺I運(yùn)行。實(shí)施例中時控制箱3對固井模擬平臺I中各種閥、開關(guān)、栗等部件進(jìn)行控制，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和自動化。
[0054]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中控制箱3的結(jié)構(gòu)示例圖。如圖2所示，實(shí)施例中控制箱3可以包括箱體31及安裝于箱體31中的:無線模塊32、與無線模塊32連接的PLC控制器33、以及與PLC控制器33連接的信號接口 34;其中:
[0055]無線模塊32用于接收操作控制臺2發(fā)來的參數(shù)控制指令；
[0056]PLC控制器33用于根據(jù)參數(shù)控制指令輸出對固井模擬平臺I的運(yùn)行控制指令;PLC控制器33輸出一些控制指令，控制其它設(shè)備運(yùn)行的過程是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，本實(shí)施例中PLC控制器33輸出的運(yùn)行控制指令是用來控制固井模擬平臺I中的水栗、水閥和灰閥的開啟或關(guān)閉；
[0057]信號接口34用于向固井模擬平臺I輸出運(yùn)行控制指令。
[0058]實(shí)施例中控制箱3還可以包括用于保證控制箱3中各部分正常運(yùn)行的溫度控制模塊等，控制箱3還可以包括開關(guān)等部件。
[0059]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中數(shù)據(jù)采集箱4的結(jié)構(gòu)示例圖。如圖3所示，實(shí)施例中數(shù)據(jù)采集箱4可以包括箱體41及安裝于箱體41中的:無線收發(fā)模塊42、與無線收發(fā)模塊42連接的數(shù)據(jù)管理控制板43、以及與數(shù)據(jù)管理控制板43連接的連接器接口 44;其中:
[0060]無線收發(fā)模塊42用于接收操作控制臺2發(fā)來的參數(shù)采集指令；
[0061]數(shù)據(jù)管理控制板43用于根據(jù)參數(shù)采集指令，通過連接器接口44采集固井模擬平臺I運(yùn)行時的固井流體參數(shù);數(shù)據(jù)管理控制板43根據(jù)參數(shù)采集指令通過連接器接口 44采集相應(yīng)參數(shù)的過程是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，本實(shí)施例中數(shù)據(jù)管理控制板43是用于采集固井模擬平臺I運(yùn)行時的固井流體參數(shù)；
[0062]無線收發(fā)模塊42還用于將固井流體參數(shù)反饋至操作控制臺2。
[0063]實(shí)施例中數(shù)據(jù)采集箱4還可以包括DC/DC電源穩(wěn)壓和轉(zhuǎn)換模塊等，無線收發(fā)模塊42可以包括天線等部件。數(shù)據(jù)采集箱4可以通過485總線接收操作控制臺2發(fā)來的參數(shù)采集指令，以及將采集的固井流體參數(shù)反饋至操作控制臺2。
[0064]實(shí)施例中在固井模擬平臺I中可設(shè)有固井流體參數(shù)測量儀器，數(shù)據(jù)采集箱4中的連接器接口 44可以與這些固井流體參數(shù)測量儀器連接，從而采集固井流體參數(shù)。這些固井流體參數(shù)測量儀器例如可以包括流量計、壓力計等。
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