[实用新型]无线网络型便携式油井、气井通用实时参数监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种油井、气井在压裂、酸化施工时，气井在试井施工时的多参数实时监测装置。

背景技术

在石油和天然气及煤层气的开采中，很多情况下，采用加砂压裂、酸化压裂工艺扩展裂缝的方法以增加油或气的产量。用高压向井内加压裂液和砂扩展裂缝，以便在撤销压力后由砂填充裂缝，支撑裂缝。酸化施工时注入酸清理与扩展裂缝。地面指挥人员需要及时了解施工时的压力、流量、砂比、砂量及胶液流量等数据，防止井下堵砂、超压而破坏油气井或损坏设备和伤人。工程人员也需要从施工数据中分析增产效果和地层情况。

在天然气的开采过程中在压裂后还必须对气井在一定的时候进行参数监测(即试井)，以便计算出天然气的平均日流量(即产量)。所监测的参数为流程各有关节点的压力(包括油压、套压、截流入压力、截流出压力等等，排液流量及有关节点的温度。为了计算产量还必须精确测量孔板前后的压力(即上压和下压)以及孔板处的温度。在以往的施工中大都采用人工定时在现场读取机械式仪表的数据，然后人工计算。这样既加大了工作人员的劳动强度也不能保证足够的精度及可信度。

目前国内虽然有类似的装置，不管是车载还是便携式都为常规的作法，即每一个传感器都必须要拉一根电缆，这样现场电缆纵横，扩展性差，而且对不同的施工监测必须配备不同的设备。

发明内容

本实用新型的目的是在已有技术的基础上，使得检测装置具有更好的扩展性和通用性，使用户购买一套设备能够具有多种用途即一机能多用。同时在施工现场免除连接电缆羁绊。提高了设备的可靠性和可维性。

本实用新型是一种无线网络型便携式油气井施工参数监测装置，整个系统只有一套主机(1)和若干个前端(11)，模拟信号的传感器接到模拟前端，频率信号的传感器接到频率前端。它们通过无线网络与主计算机通讯。可以任意增、减前端的数目及种类。计算机上配备相应的软件即可以组成不同的监测装置(图2)。

本实用新型工作原理是，实测信号的传感器用电缆连接到前端(11)，前端(11)对信号进行A/D(模拟型)或F/D(频率型)变换后通过无线网络将数字信号送到与网络协调器相连接的计算机，计算机对所有信号分别处理后生成实时和非实时的曲线、图表、报表等。计算机同时可以将图表、曲线送到外接的LED或/和LCD显示屏显示。

本实用新型的无线网络采用符合工业标准的ZigBee协议，它由IEEE 802.15.4标准发展而来。IEEE802.15.4协议面向那种低速率数据，简单连接和电池供电组成无线LAN应用。ZigBee协议添加了路由和网络功能。802.15.4标准规定其通讯频率中有2.400-2.4835GHz的ISM国际通用频段。802.15.4允许建立点对点，点对多点的通讯的局域网(PAN)，需要一个协调器。ZigBee采用了一种设备分级(hierarchy)慨念，由于附加了路由及网络功能，所以可以组成网格网并具有自愈功能。它大大的提高了网络通讯的可靠性。

本无线网络便携式油气井施工参数监测装置是一种能够满足油、气井压裂、试井多参数监测要求，监测精度高、工作稳定、操作简单、设备量少、扩展方便、用途广泛、便于维护的智能化油、气井施工参数监测装置。可制成便携式，也可制成车载式。

附图说明

图1本无线网络型便携式油气井施工参数监测装置原理框图。

图2本无线网络型使携式油气井施工参数监测装置立体示意图。

具体实施方案

实施例1

如图2所示，作为无线网络服务器的计算机部件及网络服务器安装在仪表箱(1)内；鼠标(2)和键盘(5)放在箱体(1)面板上；计算机的外设接口板(6)(其上有并口、串口、USB口、网络接口、VGA接口及电源开关等)安装在仪表箱(1)面板上；键盘安放在仪表箱(1)面板的前部；仪表箱(1)的右侧安装电源线插座(3)及无线发送信号插座(4)；液晶显示器(8)安装在仪表箱盖(7)上。

图2所示本装置的(9)为无线发送放大器，(10)为天线，参数监测系统中担负二次数据处理的电子元器件安装在防水隔爆密闭的前端盒内(11)，传感器接到输入插座(12)、(13)上，(14)为天线。

使用时打开仪表箱盖，将电源电缆插入插座(3)，发送放大器(9)与插座(4)用专用电缆连接。所有前端设备与相应的传感器连接，接通电源即可进行数据的监测。通过计算机上外设接口板(6)的VGA插座可以外接显示器。运行不同的软件即可以执行不同的监测任务。

实施例2