毛细管井下压力监测系统.docx
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毛细管井下压力监测系统
PS-60型毛细管井下压力监测系统
深圳市埃派特实业发展有限公司
一、结构组成及工作原理
1.结构组成
毛细管测压系统主要由地面部分(氮气源、氮气增压泵、空气压缩机、安全吹扫系统、压力变送器、计算机、数据采集控制系统)和井下部分(井口穿越器、过电缆封隔器穿越器、毛细钢管、传压筒、毛细钢管保护器)组成,其中数据采集控制系统由数据处理单元、控制单元、自动控制和显示器组成,自动控制又包括继电器和电磁阀;安全吹扫系统包括单流阀、高压针阀、定压溢流阀组成。
如图1所示:
2.工作原理
1)压力数据采集工作原理
毛细钢管和传压筒中均充满氮气,氮气气源由在井口的普通工业氮气瓶提供,必要时使用高压氮气压缩机将氮气吹扫至毛细钢管及井下传压筒中。
传压筒底端开孔与井筒液体连通,其内容积比毛钢管内容积大几十倍,为系统提供驱气容积,使之在井下压力变化时,保持传压筒内气—液两相界面深度的基本稳定。
该系统的工作原理是:
井下测压点处的压力作用在传压筒内的气柱上,由气体传递压力至井口,由压力变送器测得地面一端毛细钢管内的氮气压力后,将信号传送到数据采集器,数据采集器将压力数据显示并储存起来。
记录下来的井口实测压力数据由计算机回放后处理,根据测压深度和井筒温度完成由井口压力向井下压力的计算。
2)自动控制系统工作原理
自动控制系统包括三个方面的内容,一是压力数据自动采集系统,二是井下泵自动控制系统,三是氮气自动增压系统。
数据自动采集系统:
数据采集器根据用户设定的压力数据采集间隔自动实现对压力数据的采集和存储。
3.技术指标
✧测压范围:
0~60MPa
✧分辨率:
0.001MPa
✧测压精度:
0.1%FS
✧最小数据采集间隔:
1S
✧采集器存储能力:
4900个数据
✧适用井斜≤60°
✧适用井温≤300℃
4.功能特点
1.采用Windows环境开发软件,各种功能采用汉显主菜单及下拉式菜单显示,使用操作“傻瓜”化。
2.上位机具有动态显示窗口,采集器的有关参数和状态在上位机进行动态显示。
3.建立压力文件数据库,采用EXCEL文件格式进行保存,充分利用EXCEL本身强大的制图和分析功能,绘制任意时间段的压力—时间曲线,显示并打印数据文件。
4.可以同时采集两口井压力,采集间隔从1秒至1.8小时任意设置。
5.采集器每口井最多可存储4900个压力数据。
6.采集器显示屏采用5位显示,小数点前2位数字,小数点后3位数字。
每1秒钟采集并显示一次。
7.采集器掉电后可保存数据30天以上,恢复供电后,可自动恢复工作。
5.适用范围
毛细管测压设备可以完成稳定试井和不稳定试井工作,适用于海上、陆上的直井、斜井、稠油热采井的单层测试和分层测试,满足机械采油和自喷采油不停产进行测试的要求。
二、安装及操作规程
毛细管测压系统的操作规程中主要可分为数据采集和氮气吹扫两个步骤其主要流程图如上图所示,下面分这两个步骤开始解说
步骤
:
数据采集
准备工作:
测试柜内的线路都应该事先已接好,不动即可。
首先,我们将管线1的两端分别接在三通阀及针阀1(针阀1即井口预留针阀)上,将压力变送器上的电源线与电源插座连接,再次检查线路的完整性无误后接通电源,观察数据采集器压力显示,如经过自检并压力显示初始压力为零则证明测试系统正常。
检查所有接头处有无渗漏点。
测试工作:
当需要采集数据时,首先打开针阀1使氮气流入测试通道,井底压力通过测压系统流程传送到压力变送器,压力变送器会将接收到的压力信号转换为电信号后传送给数据采集器,数据采集器内置单板机处理器,将接收到的数据信号流经过整流、分析后显示出井口处的适时压力数据,此时如果需要折算井底压力值,将电脑笔记本与数据采集器上的接口对接进行数据的传输及数据的保存转化等工作。
注意事项:
1连接管线时不应使极大的力气,应该以不漏气为标准衡量用力的大小
2注意管线连接处有无渗漏,当渗漏状况在已经十分压紧接头的情况下依然存在,参照注意事项3
3如需要换管线连接接头,应先关闭所连接针阀后卸下接头,使用小三角锉刀的棱角处将管线欲挫断处均匀的挫成圈状直至挫断,按照顺序放置新的压帽、卡套后重新做接头,注意做接头时应在针阀接口处做
4注意电源的电压应稳定在220v左右
5测试柜中的仪器,如无专业人员指导不得随意乱动、拆卸
步骤
:
氮气吹扫
准备工作:
用带压力表的管线将氮气瓶(压力大于10MPa)的出口与氮气增压泵的进口相连接,氮气增压泵的出口与测试柜中的单流阀相连接,用皮管将空气压缩机及氮气增压泵的增压气体入口相连接,空气压缩机的电源插头与电源连接。
检查所有接头处有无渗漏点。
吹扫工作:
先将氮气瓶开关打开观察压力表压力变化,打开针阀2并对比数据采集器显示压力数据。
将空气压缩机电源打开使压缩机工作并使压力达到0.5MPa以上,打开空气压缩机气源开关向氮气增压泵供气使之工作,如压力显示迅速上涨则证明一切正常,迅速打开针阀1开始吹扫工作。
当经过一段时间的吹扫过程后,压力涨到一个高点并开始一个小的下降并最终稳定在一个压力时,根据井深持续吹扫半小时止一个小时左右时间为结束。
注意事项:
1氮气瓶压力不应低于4MPa,当低于4MPa时应及时更换新氮气瓶
2氮气增压泵应在使用半小时后有10分钟左右的冷却时间,不应长时间不间断工作,那样会影响使用寿命
3氮气增压泵如出现任何问题,不应对泵体进行任何拆卸或维修行为,应通知专业技术人员进行维修
4空气压缩机应在使用一段时间后放空储气筒内积水,并注意必须安装使用空气过滤器。
注意压缩机齿轮油液面高度,如低于规定高度应即使补充,每隔半年必须更换齿轮油,以保障机器的正常运转。
注意压缩机的运转方向应于标注方向一致,并注意电源电压不应超过规定电压
5氮气增压泵和空气压缩机应放置在干燥、阴凉的地方,空气压缩机应在长时间放置不用后定期检查
6测试柜中的仪器,如无专业人员指导不得随意乱动、拆卸,如出现问题,请及时通知专业技术人员进行维修
三、软件使用及资料录取
(一)系统应用环境
该软件采用VB6.0系统开发,适用于windows98环境,通过计算机COM1接口与采集器相连接。
(二)软件使用方法
软件开始运行时,用户可以选择:
[通讯][数据处理][退出]三个功能,其中[数据处理]功能在[通讯]功能中也包含,当上位机与下位机未建立通讯时,若要浏览以前的数据,须进入[数据处理]功能进行处理。
按下[通讯]按钮后,软件将通过COM1口与采集器进行连接,如果计算机与下位机连接正确则当收到采集器确认信号后软件进入通讯数据动态显示、回放及采集器系统设置部分(见下图)。
[数据处理]按钮:
按下后,软件进入测压数据的相关处理部分。
[退出]按钮:
按下后,退出本系统。
此时,参数设置、数据回放、数据处理、清零及帮助等功能均处在激活状态,同时,主屏显示从下位机得到的信息,主要包括公司名、区块名、井号、文件名、吹扫设置状态、井口温度、测压点垂深、数据采集间隔、开始采集时间等参数,动态显示窗口中的数据点及数据占用存储空间将实时显示下位机的状态。
当进行一口油水井第一次测试时,必须进行该井基本参数及工作参数的设置,以便上位机标识。
首先鼠标左键单击[参数设置],将出现一下拉菜单,鼠标左键单击[时钟设置],此时将出现如下提示:
根据提示选择相应的选项,如果选择[是],将进入到时钟设置状态,如下显示:
此时,将当前正确的时间输入进去,该时间将保存在下位机中。
随后,再次进入参数设置菜单,鼠标左键单击[1号井基本参数设置],此时将出现如下提示:
根据提示选择相应的选项,如果选择[是],将进入到基本参数设置状态,如下显示:
将公司名、区块名、井号、测压点垂深、井口温度、油层中部垂深及油层温度等参数输入,这些参数将保存在下位机中。
最后,进行工作参数设置,进入[参数设置]菜单,鼠标左键单击[1号井系统工作参数设置],进入到系统工作参数设置状态,如下显示:
将数据采集间隔输入进去,吹扫状态选择关闭,下限保护及延时保持原状态不变。
当需回放数据时,鼠标左键单击[数据回放],将出现一下拉菜单,鼠标左键单击[回放1号井数据],此时将出现如下提示:
根据提示选择相应的选项,如果选择[是],将进入到数据回放路径选择状态,如下显示:
选择相应的回放路径,单击[确定],将进入数据回放状态,如下显示:
鼠标左键单击[开始回放],下位机保存的数据将回放到上位机中。
回放到上位机中的原始数据需进行数据处理,转换成井底压力并以EXCEL文件格式保存,便于后期处理。
鼠标左键单击[数据处理],将出现一下拉菜单,鼠标左键单击[井底压力处理及转换],将进入到数据处理窗口,如下显示:
鼠标左键单击[井口压力文件名],选择需要转换的井口压力原始数据文件,选中后打开该井口压力文件,主屏将如下显示:
选择求油层压力,并将混合液比重输入进去,单击[压力转换],此时上位机将井口压力转换成井下压力,单击[文件转存为EXCEL],转换后的井底压力文件将以EXCEL文件格式储存起来。
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