套管溢流監(jiān)測裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可以杜絕井噴事故發(fā)生的套管溢流監(jiān)測裝置，包括：套管，設(shè)置在套管內(nèi)的若干油管，所述若干油管之間通過接箍連接，在所述套管內(nèi)設(shè)置有環(huán)空和液面，在所述套管上端靠近進(jìn)口的位置設(shè)置有與所述環(huán)空相連通的氣槍，所述氣槍通過氣管與氣源，所述的氣槍通過兩根信號(hào)線與控制裝置相連接，所述的控制中心內(nèi)設(shè)置有中央控制和顯示模塊、聲波發(fā)射和采集模塊以及信號(hào)傳遞和數(shù)據(jù)傳輸模塊。
【專利說明】
套管溢流監(jiān)測裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種石油機(jī)械，尤其涉及一種套管溢流監(jiān)測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]井下作業(yè)是實(shí)施石油天然氣勘探開發(fā)的重要手段，由于安全環(huán)保工作的重要性，對(duì)井下作業(yè)井控要求越來越高。既要安全、優(yōu)質(zhì)、高效地實(shí)施井下作業(yè)，又要有利于保護(hù)油氣資源，提高采收率，延長油、氣井的壽命，防止井噴及井噴失控事故的發(fā)生。根據(jù)控制方式和控制油氣壓力難易程度不同，井控工作分為一級(jí)井控、二級(jí)井控、三級(jí)井控。為了保證絕對(duì)安全應(yīng)做到“立足一級(jí)井控，做好二級(jí)井控，杜絕三級(jí)井控”。因此做好一級(jí)井控顯得尤為重要。目前，一級(jí)井控是采用合適的壓井液密度所形成的液柱壓力來平衡地層壓力，防止溢流形成的井控技術(shù)。主要做法是在起下井內(nèi)管柱前先壓井，在起下管柱過程中往井內(nèi)灌注井液以保持因起出管柱而減少的液柱高度。油田開發(fā)到一定時(shí)期，地層壓力逐漸減小，直到低于靜水柱壓力，許多油田地層出現(xiàn)虧空，漏失嚴(yán)重，井內(nèi)液面距離井口深度大于1000米。在井下作業(yè)施工過程中為了防止溢流發(fā)生，無論井內(nèi)液面處于什么深度都采取灌液方式保持液柱高度，這種盲目的做法不僅浪費(fèi)了大量人力物力，也造成地層污染，不利于油層保護(hù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種可以杜絕井噴事故發(fā)生的套管溢流監(jiān)測
目.ο
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:套管溢流監(jiān)測裝置，包括:套管，設(shè)置在套管內(nèi)的若干油管，所述若干油管之間通過接箍連接，在所述套管內(nèi)設(shè)置有環(huán)空和液面，在所述套管上端靠近進(jìn)口的位置設(shè)置有與所述環(huán)空相連通的氣槍，所述氣槍通過氣管與氣源，所述的氣槍通過兩根信號(hào)線與控制裝置相連接，所述的控制中心內(nèi)設(shè)置有中央控制和顯示模塊、聲波發(fā)射和采集模塊以及信號(hào)傳遞和數(shù)據(jù)傳輸模塊。
[0005]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:上述套管溢流監(jiān)測裝置，用于石油天然氣井大修、小修作業(yè)施工中對(duì)套管液面的實(shí)時(shí)監(jiān)測，是做好一級(jí)井控的一項(xiàng)主動(dòng)技術(shù)裝備，可以杜絕井噴事故發(fā)生，對(duì)于含氣量小的低壓井而言，能夠隨時(shí)掌握井內(nèi)液面數(shù)據(jù)及變化趨勢，也就不用向井內(nèi)灌注壓井液，這既大大減少了因灌液而增加的設(shè)備運(yùn)輸成本和壓井液的運(yùn)輸成本，又保護(hù)了油層不被污染。對(duì)于高壓井而言，能夠隨時(shí)掌握井內(nèi)液面數(shù)據(jù)及變化趨勢，可以在溢流發(fā)生前關(guān)井而不必等溢流發(fā)生后再采取關(guān)井的措施，大大增加了井控安全性。
【附圖說明】
[0006]圖1為本發(fā)明套管溢流監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0007]圖中:1、套管，2、油管，3、接箍，4、環(huán)空，5、液面，6、氣槍，7、氣管，8、氣源，9、信號(hào)線，10、控制裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例詳細(xì)描述一下本發(fā)明的具體內(nèi)容。
[0009]如圖1所示，套管溢流監(jiān)測裝置，包括:套管I，設(shè)置在套管I內(nèi)的若干油管2，所述若干油管2之間通過接箍3連接，在所述套管I內(nèi)設(shè)置有環(huán)空4和液面5，在所述套管I上端靠近進(jìn)口的位置設(shè)置有與所述環(huán)空4相連通的氣槍6，所述氣槍6通過氣管7與氣源8，所述的氣槍6通過兩根信號(hào)線9與控制裝置10相連接，所述的控制中心10內(nèi)設(shè)置有中央控制和顯示模塊、聲波發(fā)射和采集模塊以及信號(hào)傳遞和數(shù)據(jù)傳輸模塊。
[0010]上述套管溢流監(jiān)測裝置是一種實(shí)時(shí)監(jiān)測套管內(nèi)液面的設(shè)備，實(shí)時(shí)和控制裝置10保持通信，一旦收到指令或到達(dá)定時(shí)時(shí)間，聲波發(fā)射模塊即按設(shè)定的參數(shù)啟動(dòng)氣槍6向井下發(fā)送聲波，同時(shí)聲波采集模塊開始工作并把采集的結(jié)果存儲(chǔ)起來，測量完畢，啟動(dòng)信號(hào)傳遞和數(shù)據(jù)傳輸模塊，把采集到的數(shù)據(jù)連同套管壓力、井口溫度以及設(shè)備自身相關(guān)參數(shù)一同發(fā)送到中央控制和顯示模塊，中央控制和顯示模塊在收到采集的數(shù)據(jù)后進(jìn)行存儲(chǔ)、處理分析，最后得到油井液面數(shù)據(jù)。
[0011]具體工作過程包括以下幾個(gè)步驟:
一、在控制裝置10作用下，電控脈沖聲源向井下發(fā)送聲波，即氣源8通過氣管7向氣槍6內(nèi)部充氣，氣壓達(dá)到一定壓力后，聲波發(fā)射模塊打開氣槍6內(nèi)閥門，槍體6內(nèi)的氣體突然釋放，產(chǎn)生一個(gè)沖擊波。完成氣槍6的發(fā)射。
[0012]二、發(fā)送聲波的同時(shí)，聲波采集模塊開始信號(hào)的采集。
[0013]三、信號(hào)采集完成后，信號(hào)傳遞和數(shù)據(jù)傳輸模塊對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，處理過程包括信號(hào)濾波、接箍波的提取、現(xiàn)場聲速解算、液面特征提取、液面深度計(jì)算等一系列過程。
[0014]四、把采集到的數(shù)據(jù)連同套管壓力、井口溫度以及設(shè)備自身相關(guān)參數(shù)一同發(fā)送到中央控制和顯示模塊，中央控制和顯示模塊在收到采集的數(shù)據(jù)后進(jìn)行存儲(chǔ)、處理分析，最后得到油井液面數(shù)據(jù)。
[0015]主要性能:
(1)測試:每10秒鐘測一個(gè)液面值
(2)顯不性能:
初始液面深度(起下作業(yè)開始時(shí)開機(jī)所測液面)；
施工中途實(shí)時(shí)液面深度；
每分鐘顯示一次液面變化率(即上升率、下降率。液面深度減少為上升，增加為下降)，單位為m/s ；
(3)溢流趨勢報(bào)警:當(dāng)液面深度值和液面上升率符合下列條件時(shí)監(jiān)測儀報(bào)警。報(bào)警形式為:報(bào)警燈閃爍、報(bào)警笛鳴響、語音反復(fù)播報(bào)(預(yù)報(bào)溢流發(fā)生時(shí)
間，提示下步關(guān)進(jìn)操作)，直到風(fēng)險(xiǎn)解除。
[0016]初始液面深度在O-1OOm時(shí)，若液面上升率大于等于0.5m或上升率小于0.5m/s但液面上升20m;
初始液面深度在100-300m時(shí)，若液面上升率大于等于0.6m/s或上升率小于0.6m/s但液面上升到80m;
初始液面深度在300-500m時(shí)，若液面上升率大于等于0.7m/s或上升率小于0.7m/s但液面上升到150m;
初始液面深度在500-700時(shí)，若液面上升率大于等于0.8m/s或上升幾率小于0.8m/s但液面上升到200m;
初始液面深度在700-1000m時(shí)，若液面上升率大于等于lm/s或上升率小于lm/s但液面上升到350m;
初始液面深度大于1000m時(shí)，若液面上升率大于等于1.5m/s或上升率小于1.5m/s但液面上升到500m。
[0017]上述套管溢流監(jiān)測裝置，用于石油天然氣井大修、小修作業(yè)施工中對(duì)套管液面的實(shí)時(shí)監(jiān)測，是做好一級(jí)井控的一項(xiàng)主動(dòng)技術(shù)裝備，可以杜絕井噴事故發(fā)生，對(duì)于含氣量小的低壓井而言，能夠隨時(shí)掌握井內(nèi)液面數(shù)據(jù)及變化趨勢，也就不用向井內(nèi)灌注壓井液，這既大大減少了因灌液而增加的設(shè)備運(yùn)輸成本和壓井液的運(yùn)輸成本，又保護(hù)了油層不被污染。對(duì)于高壓井而言，能夠隨時(shí)掌握井內(nèi)液面數(shù)據(jù)及變化趨勢，可以在溢流發(fā)生前關(guān)井而不必等溢流發(fā)生后再采取關(guān)井的措施，大大增加了井控安全性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.套管溢流監(jiān)測裝置，包括:套管(I)，設(shè)置在套管(I)內(nèi)的若干油管(2)，所述若干油管(2)之間通過接箍(3)連接，在所述套管(I)內(nèi)設(shè)置有環(huán)空(4)和液面(5)，其特征在于:在所述套管(I)上端靠近進(jìn)口的位置設(shè)置有與所述環(huán)空(4)相連通的氣槍(6)，所述氣槍(6)通過氣管(7)與氣源(8)，所述的氣槍(6)通過兩根信號(hào)線(9)與控制裝置(10)相連接，所述的控制中心(10)內(nèi)設(shè)置有中央控制和顯示模塊、聲波發(fā)射和采集模塊以及信號(hào)傳遞和數(shù)據(jù)傳輸模塊。
【文檔編號(hào)】E21B47/047GK105971588SQ201610470895
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年6月26日
【發(fā)明人】郭峰, 王 華, 陳旭
【申請(qǐng)人】江蘇省金峰石油機(jī)械制造有限公司