[发明专利]一种压裂施工砂比监测校准装置

说明书

本发明公开了一种压裂施工砂比监测校准装置，包括取样瓶、压力传感器、A/D数据转换模块、单片机运算模块、数据接收红外传感器、外部参数输入调整设备、数字显示模块；测量时将带有额定体积样品的取样瓶放置于压力传感器上，系统通过传感器将压力这种物理量转化为电信号，然后由A/D进行采集转换，送到单片机运算模块进行处理，单片机运算模块通过获取外部参数输入设备输入的相关参数经过公式计算，把数字信号输送到数据显示电路中，由显示电路输出测量结果。本发明首次提出采用基于压力传感器对压裂现场砂比砂浓度进行测量，保证了压裂施工质量和成功率，提高油气田开发的效率，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种油气田开发应用的数据监测装置，尤其是一种压裂施工砂比监测校准装置。

背景技术

目前压裂施工砂比(砂浓度)测量主要采用放射源测量与砂绞龙转速计量。放射源因其风险较高，国内基本很少采用，普遍使用砂绞龙转速计量，这种计量方式在施工中存在多种因素影响砂比测量的准确性，如压裂砂的干湿程度、真密度、视密度的准确性、混砂车绞龙变形等等，现场缺乏灵活准确的监督校准方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种便捷准确的对压裂施工中的砂比进行监测、进而对混砂车砂绞龙测量方式进行有效校准的压裂施工砂比监测校准装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种压裂施工砂比监测校准装置，包括取样瓶、压力传感器、A/D数据转换模块、单片机运算模块、数据接收红外传感器、外部参数输入调整设备、数字显示模块；

所述取样瓶，带有额定体积，用于盛装样品；

所述压力传感器，用于将盛装样品的取样瓶压力物理量转化为模拟电信号；

所述A/D数据转换模块，将传感器转换的模拟电信号转换成数字信号传送到单片机运算模块；

所述外部参数输入调整设备，将计算砂比所用的已知参数经过数据接收红外传感器输入到单片机运算模块存储；

所述单片机运算模块，通过获取外部参数输入设备输入的相关参数以及A/D数据转换模块转换后的数字信号，经过公式计算，把数字信号输送到数据显示模块中；

数字显示模块，显示输出测量结果。

所述单片机运算模块的公式计算是指：

(1)砂比计算公式

砂比＝(V样品*ρ样品-V样品*ρ基)/(ρ视-ρ基*ρ视/ρ真)/(V样品-(V样品*ρ样品-V样品*ρ基)/(ρ视-ρ基*ρ视/ρ真)*ρ视/ρ真)

(2)砂浓度计算公式

砂浓度＝(V样品*ρ样品-V样品*ρ基)/(ρ视-ρ基*ρ视/ρ真)/(V样品-(V样品*ρ样品-V样品*ρ基)/(ρ视-ρ基*ρ视/ρ真)*ρ视/ρ真)*ρ视

其中“ρ真”为压裂砂真密度，“ρ视”为压裂砂视密度，“ρ基”为压裂基液密度，“V样品”为设定的样品体积，“ρ样品”为压力传感器测量出的样品密度。

所述压力传感器为HL-8型称重传感器，A/D数据转换模块为HX711AD转换器芯片，单片机运算模块为STC89C52RC，外部参数输入调整设备为17键数字键盘无线遥控器，数字显示模块为12864LCD液晶显示屏。

所述数字显示模块显示数据包括样品质量、砂比、砂浓度。

本发明的有益效果是：操作简单，携带方便、成本低廉，是一种压裂砂比监测的新思路新方法新仪器，可以用于现场施工砂比测量，混砂绞龙砂比校准，实验室砂比沉沙实验等，保证了压裂施工质量和成功率，进而提高油气田开发的效率，具有良好的应用前景。

附图说明