可攜式油井、氣井通用實時參數監測裝置的製作方法
2023-12-10 05:35:31
專利名稱：可攜式油井、氣井通用實時參數監測裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種油井、氣井在壓裂、酸化施工時，氣井在試井施工時的多參數實時 監測裝置。
背景技術：
在石油和天然氣及煤層氣的開採中，很多情況下，採用加砂壓裂、酸化壓裂工藝擴展裂 縫的方法以增加油或氣的產量。用高壓向井內加壓裂液和砂擴展裂縫，以便在擻銷壓力後由 砂填充裂縫，維持裂縫不變小。酸化施工時注入酸清理與擴展裂縫。地面攢揮人員霈要及時 了解施工時的壓力、流量、砂比、砂量及膠液流量等數據，防止井下堵砂、超壓而被壞油氣 井或損壞設備和傷人。工程人員也霈要從施工數據中分析增產效果和地層情況。
在天然氣的開採過程中在壓裂後還必須對氣井在一定的時候進行參數監溯(即試井)，以 便計算出天然氣的平均日流量即產量。所監測的參數為流程各有關節點的壓力(包括油壓、 套壓、截流入壓力、截流出壓力等等，排液流量及有關節點的溫度。為了計算產量還必須精 確測量孔板前後的壓力(即上壓和下壓)以及孔板處的溫度。在以往的施工中大都採用人工 定時在現場讀取機械式儀表的數據，然後人工計算。這樣既加大了工作人員的勞動強度也不
能保證足夠的精度。
目前國內雖然有類似的裝置，不管是車載還是可攜式都為常規的作法，即每一個傳感器 都必須要拉一根電纜，這樣現場電纜縱橫，擴展性差，對不同的用途必須配備不同的設備。
發明內容
本實用新型的目的是在已有技術的基礎上，使得檢溯裝置具有更好的擴展性和通用性， 使用戶購買一套設備能夠具有多種用途即一機能多用。同時在施工現場大大減少連接電纜。 提高了設備的可靠性和可維性。
本實用新型是一種可攜式油氣並施工參數監瀾裝置，整個設備只有體積根小的模擬豫《前 鐨》和頻率量《前端》及網絡伺服器計算機，模擬信號的傳感器接到模擬《前端》，頻率信號
的傳感器接到頻率《前端》。它們都掛接到CAN總線上，總線連接計算機中安裝的CAN總線接 口卡，根據現場霈要可以任意增、減《前端》的數目及種類。計算機上配備相應的軟體即可 以組成不同的監測設備。
本實用新型工作原理是，實獮信號用電纜連接到《前端》，《前端》對信號進行A/D (模擬 型)或F/D (頻率型)變換後經過CAN總線收發器將數位訊號送到作為伺服器的計算機，計
算機對所有信號分別處理後生成實時和非實時的曲線、圖表、報表等。計算機同時可以將數
據、闥表、曲線送到外接的LED或/和LCD顯示屏顯示。
本可攜式油氣井施工參數監瀾裝置是一種能夠滿足油、氣井壓裂、試井多參數監測要求， 監測精度髙、工作穩定、操作簡單、設備量少、擴展方便、用途廣泛、便於攜帶的智能化小 型可攜式油氣井施工參數監測裝置。
下面結合附圉和實施例對本實用新型進一步說明。
圖1本可攜式油氣井施工參數監測裝置原理框圖。
圖2本可攜式油氣井施工參數監測裝置立體示意圖。 如圖1所示，本可攜式油氣井施工參數監淵裝置由各傳感器(模擬和頻率)、《前端》和服務 器(計算機)構成。各傳感器將所測得的物理量送到《前端》，《前端》中的單片機對這些量 進行變換(A/D或F/D),然後將變換後的數字量通過雙絞線(CAN總線)發送到計算機，再 由計算機對所有《前端》發送來的量依次進行處理然後生成曲線、圉形、表格或用戶所要求 的不同格式的數據文件等。由圖1可見，本可攜式油氣井施工參數監測裝置的拓樸結構十分 簡單，需要在硬體上進行擴展十分方便，只霈將《前端》跨接到CAN總線上即可，擴展《前 端》的數量及距離在實際現場使用中幾乎不需考慮有什麼限制的條件。(理論上《前端》的數 量可以達到2048個，通信距離可達數公裡。)真正做到了一機多用。根據不同現場的要求可 以方便地配置成不同的構架以適應需要。
具體實施方式實施例l
如趣2所示，作為網絡鬼務器的計算機部件及CAN總線接口卡安裝在手提箱(1)內；鼠 標(2)和鍵盤(5)放在箱體(1)面板上；計算機的外設接口板(6)(其上有並口、串口、 USB 口、網絡接口、 VGA接口及電源開關等)安裝在箱體(1)面板的後部鍵盤安放在箱體 (1)面板的前部；箱體(1)的右惻安裝電源線插座(3)及CAN總線插座(4):液晶顯示器 (8)安裝在手提箱蓋(7)上。
圉2所示本裝置的《前端》(9),所有的電子元器件安裝在很小的防水騷鑤密閉盒內，傳 i^器^^到輸入插座(10)上，CAN總線輸入端接到插座(11)，插座(12)作為CAN總線輸 浙端接到下--級《前端》的CAN總線輸入端，插座(11)和插座(12)的輸入、輸出特性可 以互換，即插座(12)也可以作為輸入，而插座(11)也可以作為輸出。通常，《前端》(9) 就安裝在傳感器附近。
運輸過程中，可攜式手提箱兼(7)關閉，因其體積裉小便於攜帶、襯運。 使用時打開手提箱條，將電源電纜插入插座(3), CAN總線插入插座(4)同時將所有《前 端》串接起來，在最後一個《前纗》的輸出端接上負載電阻。接通電源即可進行數據的監測。
通過計算機上外設接口板(6)的VGA插座可以外接顯示器。運行不同的軟體即可以執行不同 的監瀾任務。
實施例2
利用筆記本電腦(13)作為網絡伺服器。CAN總線接口卡、本機的一# 口電路、電源 都件安裝在更小的手提箱(其體積與筆記本電腦相當)(14)內，手提箱(14)中的CAN總 線接口卡通過USB接口與筆記本電腦(13)通信，插座(15)接到CAN總線與各個《前端》
(9)相連。本實例與例1比較，由於採用筆記本電腦作為網絡服務潘從體積上看更小巧、 更輕便。
對於實施例1與實施例2，不同的用戶要求可以選擇不同的配置。
權利要求1、可攜式油井、氣井通用實時參數監測裝置包括壓力、流量、溫度、膠液流量、輸砂器、密度計各傳感器和對應的變換器、參數採集電路、網絡伺服器計算機、終端顯示器，參數採集電路與CAN控制器組成獨立的前端，其特徵是每一個數據監測點安放一個前端，與對應的變換器相連，所有前端掛接在一根專用電纜上與網絡伺服器計算機中的CAN總線接口卡相連，CAN總線接口卡、系統電源及網絡伺服器計算機安裝在手提箱(1)內。
2 、 根據權利要求1所述的通用實時參數監測裝置，其特徵是模擬量或頻率量變送器的前端與計算機通過專用CAN總線電纜聯結組成實時參數監測 系統。
3 、 根據權利要求1所述的通用實時參數監測裝置，其特徵是作為伺服器 的計算機具有與外接印表機、外接顯示器、網絡的接口。
專利摘要本實用新型是一種可攜式通用油、氣井實時參數監測裝置。包括壓力、流量、膠液流量、輸砂器、密度計、溫度各傳感器和對應的變換器、網絡前端、網絡伺服器及終端顯示器，一套設備同時可以適應油、氣井多種施工的用途(如氣井的試井，油氣井、煤層氣井的壓裂、酸化等)。整個裝置是以CAN總線為基礎的小型區域網，因而所有設備都掛接在總線上，整個裝置僅用一根電纜連接，設備僅有兩類伺服器及網絡節點。配以不同的軟體及簡單的前端組合可以適應不同的施工要求，達到一機多用途的目的。通過區域網或廣域網還可以達到遠程數據共享。
文檔編號E21B47/00GK201007202SQ20062003475
公開日2008年1月16日 申請日期2006年6月28日 優先權日2006年6月28日
發明者宋隨洲, 易濱軍, 陸克強, 陳國彬 申請人:四川長城電子工程有限公司