[实用新型]油、气井压裂酸化参数监测装置

说明书

本实用新型涉及一种监测油井、气井压裂状况的多参数监测装置。

在石油和天燃气的开采中，在很多情况下，采用酸化压裂工艺扩展裂缝的方法增加油或气的产量，用高压向井内加压裂液和砂，以便在撤销压力后，由砂填充裂缝，维持裂缝不变小。地面指挥人员需及时了解施工时的压力、流量、砂比、砂量、胶液流量等数据，防止井下堵砂和超压而损坏设备和伤人。工程人员也需要从施工数据中分析增产效果和地层情况。

在压裂酸化技术上，单个参数测量仪器较多，而综合监测仪器较少。国内各油田引进的国外同类产品测量砂比大部分均使用放射源传感器来测量砂比和砂量。由于操作人员担心放射源对人体有害而不愿使用，所以，从国外引进的设备在国内几乎没有得到较好的利用。

鉴于上述国内在压裂酸化技术上的现状，本实用新型的目的是设计一种工作稳定、精度高、直观、方便、多种方法进行多参数监测显示的油(气)井压裂酸化参数测量装置。

本实用新型以其结构特点全面达到了上述设计目的：它由压力、流量、胶液流量、输砂器及密度计各传感器及对应的转换器和校准信号源、数据采集电路、单板机、计算机、终端显示器，远传显示屏、参数显示屏、绘图仪和宽行打印机、微型打印机构成，其特征在于数据采集电路分为两部分，采集电路Ⅰ信号输出端与单板机数据信号输入口相连，数据采集电路Ⅱ输出信号端与计算机数据信号输入端口相连，计算机除连接显示器外，还与绘图仪和宽行打印机相连，单板机与远传显示器和微型打印机相连，计算机和单板机分别通过转换开关与参数显示屏相连，各转换器分别通过转换开关与传感信号端或校准信号源相连。

本实用新型的工作原理是：由各传感器送入的微弱的电信号经高灵敏度、高精度线性放大器放大后，在转换器中转换成直流电压信号，再送给数据采集电路，由数据采集电路Ⅰ将信号送给单板机，采集电路Ⅱ将数字信号送给计算机，单板机和计算机并行进行独立工作。单板机在预先编制好的软件控制下工作，驱动显示多个参数的大显示屏，同时又指挥微型打印机工作；计算机也按预先编制的程序工作，在终端显示器上显示压力、流量、总量，砂比的实时曲线、井筒的剖面图，还可在显示器上观察到压裂液在井筒中的位置及裂缝生成的长、宽、尺寸，各种压裂液的直方图，井底压力双对数曲线，停泵后测量的压降曲线，同时指挥宽行打印机工作。打印机可打出予置参数菜单、施工总结报告、综合曲线和施工报告封面，在绘图仪上绘出压力、流量、砂比或砂浓度曲线、井底压力双对数曲线、压降曲线。

本实用新型通过将传感信息放大，转换成数字信息，再经智能处理，使地上能准确掌握井下施工状况，进行有效指挥，具有工作性能稳定、监测精度高、操作、维护方便、直观的优点，避免了单一使用放射源做传感器。

下面结合附图提供一个具有代表性的实施例：

图1电路框图

图2压力转换器电原理图

图3流量转换器电原理图

图4砂比转换器电原理图

图5采集板Ⅰ

图6采集板Ⅱ

图7主控板逻辑图

图8I/O板逻辑图

图9数据板逻辑图

本实用新型由压力传感器、流量传感器、胶液流量传感器、输砂器传感器、密度计探头以及与各传感器对应的转换器构成。除密度计探头外各传感器均为两路，转换器通过转换开关与校准用信号源或传感器信号端相连接。各转换器将远处传来的微弱的电信号转换成0～5V的直流信号，送入采集电路，将F、V信号均变为数字信号，同时分两路输出，一路送入单板机，一路送入计算机，两机并行进行独立工作。单板机控制选传显示器、微型打印机工作，计算机控制终端显示器、宽行打印机和绘图仪工作，同时，两机均通过转换开关控制可显示二十多个参数的大显示屏工作。