一種具有壓力和溫度實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)功能的柱塞裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于油氣田采油采氣技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有壓力和溫度實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)功能的柱塞裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]柱塞氣舉工藝，是利用氣井自身能量將液體排出井筒的一種排水采氣技術(shù)方法。該技術(shù)將柱塞作為氣液之間的機(jī)械界面，利用氣井產(chǎn)出的氣體，推動(dòng)柱塞在油管內(nèi)進(jìn)行周期性的上下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而周期性地將地層產(chǎn)出的液體舉升至地面，并采出氣體。作為氣液界面的柱塞，能夠有效阻止氣體上竄和液體回落，減少液體從井底運(yùn)行至井口這個(gè)過程的“滑脫”效應(yīng)，大大提高氣體舉升液體的效率。這種工藝主要適用于具有一定產(chǎn)能、日產(chǎn)水量小于25m3的氣井。
[0003]目前，對(duì)柱塞氣舉井實(shí)施的測(cè)井方法還是采用傳統(tǒng)的電纜下入工藝，實(shí)施時(shí)必須先讓氣井停產(chǎn)，使用專門的電纜從井口防噴管將測(cè)量?jī)x器下入井筒中。該技術(shù)已沿用數(shù)十年，其缺點(diǎn)在于，測(cè)井期間氣井必須停產(chǎn)，由于柱塞氣舉本身就是間歇式生產(chǎn)，柱塞下落周期氣井不產(chǎn)氣，必須通過盡量減少關(guān)井次數(shù)、加快柱塞下降速度等措施提高單井產(chǎn)量。因此，測(cè)井期間停產(chǎn)與盡量避免關(guān)井構(gòu)成了矛盾，并且測(cè)井的數(shù)據(jù)不能做到對(duì)柱塞連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)的分析。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是解決現(xiàn)有的柱塞氣舉裝置不能對(duì)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)尤其是柱塞壓力和溫度做連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)分析、以及數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和氣井生產(chǎn)不能同時(shí)進(jìn)行的問題。
[0005]為此，本實(shí)用新型提供了一種具有壓力和溫度實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)功能的柱塞裝置，包括打撈頭和連接于打撈頭下端的柱塞筒，柱塞筒內(nèi)連接有與柱塞筒同軸的壓力溫度計(jì)工作筒，所述壓力溫度計(jì)工作筒包括位于壓力溫度計(jì)工作筒內(nèi)的電池、溫度傳感器和壓力傳感器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，電池分別與溫度傳感器、壓力傳感器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器電聯(lián)接，溫度傳感器、壓力傳感器均與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器聯(lián)接。
[0006]所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器通過通信模塊將接收的溫度信號(hào)和壓力信號(hào)傳輸給柱塞筒外的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)與柱塞筒外的SGP數(shù)據(jù)管理分析模塊聯(lián)接。
[0007]所述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)包括MCU控制器，分別與控制器聯(lián)接的GPRS無線模塊、RS485擴(kuò)展模塊、RS485本地通訊模塊、FRAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、RTC高精度時(shí)鐘、RS485儀表通訊模塊，和與MCU控制器聯(lián)接的蓄電池，與蓄電池聯(lián)接的太陽(yáng)能充放電管理器，以及與太陽(yáng)能充放電管理器聯(lián)接的光伏電池板。
[0008]所述通信模塊是 WLAN、NFC、WIF1- Dircet、bump、2G、4G、藍(lán)牙、wif1、zige-bee、GPRS、3G、USB模塊中的任一種。
[0009]所述壓力傳感器是壓阻式壓力傳感器。
[0010]所述壓力溫度計(jì)工作筒的外壁下端與柱塞筒的內(nèi)壁下端通過連接螺紋連接。
[0011]所述壓力溫度計(jì)工作筒的下端外壁上套設(shè)有密封圈。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型提供的這種具有壓力和溫度實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)功能的柱塞裝置可進(jìn)行柱塞氣舉排液過程中井筒內(nèi)柱塞壓力和溫度數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和氣井生產(chǎn)同時(shí)進(jìn)行，取消了電纜測(cè)井作業(yè)。整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，作業(yè)效率高，安全性好，不用實(shí)施關(guān)井，保證了氣井的穩(wěn)產(chǎn)。該技術(shù)可用于各類氣井的排液采氣作業(yè)，包括氣藏壓力衰竭氣井、開采后期的凝析油氣井、致密巖氣井、頁(yè)巖氣氣井、煤層氣氣井等常規(guī)和非常規(guī)氣藏開發(fā)井。
[0013]以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0014]圖1是具有壓力和溫度實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)功能的柱塞裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是壓力溫度計(jì)工作筒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3是壓力溫度計(jì)工作筒的工作原理示意圖。
[0017]圖4是數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的原理圖。
[0018]圖5是井筒內(nèi)柱塞壓力曲線階段劃分圖。
[0019]圖6是具有壓力和溫度實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)功能的柱塞裝置的工作原理示意圖。
[0020]附圖標(biāo)記說明:1、壓力傳感器；2、溫度檢測(cè)電路；3、微處理器；4、信號(hào)處理電路；
5、A/D轉(zhuǎn)換電路I ;6、A/D轉(zhuǎn)換電路II ;7、通信模塊；8、存儲(chǔ)器；9、打撈頭；10、柱塞筒；11、壓力溫度計(jì)工作筒；12、電池；13、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器；14、密封圈；15、連接螺紋；16、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)；1601、GPRS無線模塊；1602、RS485擴(kuò)展模塊；1603、RS485本地通訊模塊；1604、FRAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；1605、RTC高精度時(shí)鐘；1606、RS485儀表通訊模塊；1607、蓄電池；1608、太陽(yáng)能充放電管理器；1609、光伏電池板；1610、MCU控制器；17、SGP數(shù)據(jù)管理分析模塊；18、溫度傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下將結(jié)合附圖進(jìn)一步對(duì)該具有壓力和溫度實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)功能的柱塞裝置作詳細(xì)的說明。
[0022]實(shí)施例1:
[0023]如圖1、圖2、圖3、圖6所示，本實(shí)用新型提供了一種具有壓力和溫度實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)功能的柱塞裝置，包括打撈頭9和連接于打撈頭9下端的柱塞筒10，柱塞筒10內(nèi)連接有與柱塞筒10同軸的壓力溫度計(jì)工作筒11，所述壓力溫度計(jì)工作筒11包括位于壓力溫度計(jì)工作筒11內(nèi)的電池12、溫度傳感器18和壓力傳感器1、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器13，電池12分別與溫度傳感器18、壓力傳感器1、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器13電聯(lián)接，溫度傳感器18、壓力傳感器1均與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器13聯(lián)接。
[0024]壓力傳感器1將采集到的壓力測(cè)量信號(hào)傳輸給數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器13，經(jīng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器13進(jìn)行處理，同時(shí)，溫度傳感器18將采集到的溫度測(cè)量信號(hào)傳輸給數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器13，經(jīng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器13進(jìn)行處理。
[0025]數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和氣井生產(chǎn)同時(shí)進(jìn)行，取消了電纜測(cè)井作業(yè)。整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，作業(yè)效率高，安全性好，不用實(shí)施關(guān)井，保證了氣井的穩(wěn)產(chǎn)。該技術(shù)可用于各類氣井的排液采氣作業(yè)，包括氣藏壓力衰竭氣井、開采后期的凝析油氣井、致密巖氣井、頁(yè)巖氣氣井、煤層氣氣井等常規(guī)和非常規(guī)氣藏開發(fā)井。
[0026]本實(shí)用新型可以滿足油氣井柱塞氣舉排液時(shí)對(duì)柱塞壓力和溫度實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)處理的需求。
[0027]實(shí)施例2:
[0028]—種具有壓力和溫度實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)功能的柱塞裝置，包括打撈頭9和連接于打撈頭9下端的柱塞筒10，柱塞筒10內(nèi)設(shè)置有與柱塞筒10同軸的壓力溫度計(jì)工作筒11，該壓力溫度計(jì)工作筒11的下端與柱塞筒10的下端連接，所述壓力溫度計(jì)工作筒11包括位于壓力溫度計(jì)工作筒11內(nèi)的電池12、溫度傳感器18和壓力傳感器1、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器13，電池12分別與溫度傳感器18、壓力傳感器1、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器13電連接，溫度傳感器18、壓力傳感器1均與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器13聯(lián)接；所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器13包括信號(hào)處理電路4，與壓力傳感器1聯(lián)接，用于壓力測(cè)量信號(hào)的壓電轉(zhuǎn)換；A/D轉(zhuǎn)換電路15，與信號(hào)處理電路4聯(lián)接，用于對(duì)壓力測(cè)量信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換；溫度檢測(cè)電路2，與溫度傳感器18聯(lián)接，用于測(cè)量壓力感敏元件的溫度，并將該溫度值用于測(cè)量過程的溫度補(bǔ)償和非線性補(bǔ)償；A/D轉(zhuǎn)換電路II 6，與溫度檢測(cè)電路2聯(lián)接，用于對(duì)溫度測(cè)量信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換；微處理器3，分別與A/D轉(zhuǎn)換電路I5、A/D轉(zhuǎn)換電路II 6聯(lián)接，根據(jù)實(shí)時(shí)獲取的壓力測(cè)量信號(hào)及溫度測(cè)量信號(hào)，再運(yùn)用溫度補(bǔ)償和非線性補(bǔ)償?shù)贸鰤毫y(cè)量值和溫度測(cè)量值；存儲(chǔ)器8，與微處理器3聯(lián)接，用于將壓力測(cè)量值和溫度測(cè)量值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器8中；通信模塊7，與存儲(chǔ)器8聯(lián)接，將存儲(chǔ)器8內(nèi)的信息傳輸給柱塞筒10外的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)16，數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)16與柱塞筒10外的SGP數(shù)據(jù)管理分析模塊17聯(lián)接。
[0029]所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器13通過通信模塊7將接收的溫度信號(hào)和壓力信號(hào)傳輸給柱塞筒10外的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)16，數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)16與柱塞筒10外的SGP數(shù)據(jù)管理分析模塊17聯(lián)接。
[0030]數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器13通過通信模塊7發(fā)送給柱塞筒10外的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)16，數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)16是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的通信中轉(zhuǎn)設(shè)備，保證了現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)井的運(yùn)行數(shù)據(jù)及時(shí)傳回柱塞筒10外的SGP數(shù)據(jù)管理分析模塊17，SGP數(shù)據(jù)管理分析模塊17是用于將接收到的柱塞運(yùn)行狀態(tài)的壓力和溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析。
[0031]SGP數(shù)據(jù)管理分析模塊17是已有的成熟技術(shù)，其中，SGP是statisticsge