[发明专利]一种自适应井下动液面实时监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及油井动液面深度监测技术领域，尤其涉及一种自适应井下动液面实时监测装置。

背景技术

在油田开采中，油井动液面数据是一项重要的油井管理基础资料，它直接反映着油井的供油能力，实时了解油井动液面的深度，以便了解油井储层压力和抽油泵的沉没度以及油井是否有溢流、井漏、井涌等状况；并且根据油井动液面的深度变化情况设置抽油泵的沉没度、抽油作业的快慢以及抽油作业的起停，可以减少抽油机空抽时间，提高采油效率。

油井动液面测试的常规方法为声学间接测量法，该常规方法采用的油井动液面测试装置通过在井口利用氮气瓶或空压机作为声源，并与套管连接，向套管中释放高压气体，当高压气体释放到低压气体中时会瞬间膨胀发出声波，并沿油管、套管内的环行空间向下传播，当遇到油管节箍以及井下动液面时发生反射，利用井口声波接收装置通过接收初始声波以及油管节箍以及井下动液面反射回的声波来计算井下动液面的深度。声波的强度由高压气体与井口套管中的气体的气压差决定的，当气压差越大，相应的声波强度越高，由于油井非常深，声波在传播过程中会发生损失，只有足够强的声波经井下动液面反射后才能被接收装置所接收，采用常规方法监测油井动液面时，由于无法探知井口套管中气压的大小及实时变化，通常直接采用较高气压的高压气体通入井口套管中。这种常规的测试方法存在以下问题：

1)由于油井都在野外，作业人员需要携带笨重的设备，工作量大。

2)氮气瓶中的氮气随着使用时间的增长，逐渐消耗，无法长时间连续使用；空压机压缩空气会将空气中的氧气输送到井下套管中，容易导致套管中可燃性气体与氧气混合达到爆炸极限，存在安全隐患。

3)无法自动适应各种套压，特别在井口套管中的气压不稳定时，无法根据井口套管中的气压的实时数值，及时调整释放到套管中高压气体的压力值，导致测试效果不稳定或者根本不能测，并且还造成能源的无效浪费。

4)探测手法单一，只能通过向井口套管中充入高压气体来监测井下动液面的深度。

5)无法实现远程监控。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自适应井下动液面实时监测装置，以解决现有油井动液面测试装置无法持续监测，测试作业人员携带设备量大，作业存在安全隐患的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种自适应井下动液面实时监测装置，包括井口连接装置、监控装置以及气体压缩装置；其中：

所述井口连接装置内部设有一端未封闭的第一腔室，所述井口连接装置上设有分别与所述第一腔室连通的进气接口及出气接口，所述第一腔室能够与井口套管的内部空腔连通；所述监控装置包括微音器以及控制器，所述微音器固定于所述井口连接装置上，且处于所述第一腔室中，所述微音器以及气体压缩装置分别与所述控制器连接；所述气体压缩装置的输出端与所述进气接口连接，输入端与所述出气接口连接，当所述井口连接装置与所述井口套管连接时，所述气体压缩装置能够经所述出气接口从所述第一腔室中抽取气体，并压缩为高压气体，并将高压气体经所述进气接口释放到所述第一腔室。

气体压缩装置输入端通过出气接口从井口套管内抽取气体，并压缩成高压气体，然后通过进气接口将高压气体释放到井口套管内，从而不必单独配置高压气源，也不会将外界的空气输入到井口套管内，解决了现有油井动液面测试装置无法持续监测以及存在安全风险的问题，并降低了测试作业人员携带的设备量，提高了测试效率。

作为优选，所述监控装置还包括固定在所述井口连接装置上并与所述控制器连接的第一压力变送器，所述第一压力变送器用于测试所述第一腔室中气体的压力。

通过设置第一压力变送器，测试井口套管内部气压，并将其转换成电信号传递给控制器，从而可以对井口套管内部气压进行实时监测，并根据井口套管内的实时气压调整气体压缩装置所压缩的气体的压力。

作为优选，所述监控装置还包括与所述控制器连接的第二压力变送器，所述第二压力变送器用于测试所述气体压缩装置所压缩的气体的压力。

通过设置第二压力变送器，测试气体压缩装置所压缩的高压气体的压力，并将其转换成电信号传递给控制器，从而能够对气体压缩装置所压缩的高压气体的压力进行实时监测，精确的控制井口套管内部气压与气体压缩装置所压缩的高压气体的压力差，从而当井口套管内部气压不稳定时，能够实时调整所压缩的高压气体的压力，保证上述压力差的稳定，保证了监测效果的准确性，同时，可以将气体压缩装置所压缩的高压气体的压力控制在最合适的大小，避免压力过高浪费能源。