一种单井多相流设备状态采集系统的制作方法

1.本发明涉及油田数据采集技术领域，具体为一种单井多相流设备状态采集系统。


背景技术：

2.油井是通过钻井方法钻成的孔眼。一般油井在钻达油层后，下入油层套管，并在套管与井壁间的环形空间注入油井水泥，以维护井壁和封闭油、气、水层，后按油田开发的要求用射孔枪射开油层，形成通道，下入油管，用适宜的诱流方法，将石油由油井井底上升到井口。油田数据采集是石油开采中的必备设备，一般每个原油生产井都至少使用一台油田数据采集，将深藏在地下的石油通过抽油管抽出。
3.油田在进行单井的采油操作时，往往需要进行采油设备的初油采集的状态数据采集，采用多种传感器与检测设备的集合实现对初油的优质监控，但目前常见的单井初油数据采集系统所采集的数据仅限于简单的流速、温湿度等，采集数据相流单一，且数据传输采用数据线，导致信号的远程传送比较不便且数据分析和数据质量不高，展示不够直观，难以实现对采油系统的远程控制。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种单井多相流设备状态采集系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种单井多相流设备状态采集系统，包括采油机构单井、多相流状态采集机构、储油罐、数据采集卡和远程显示终端，所述采油机构单井的油液输出端通过输油管连接有多相流状态采集机构，所述多相流状态采集机构的油液输出端通过油液输油管与储油罐之间相通连接，所述多相流状态采集机构的信号输出端还通过数据连接线与外部的数据采集卡相连接，所述数据采集卡的数据发送端通过无线信号与工作人员手中的远程显示终端相连接；
8.所述多相流状态采集机构包括多普勒激光测速仪、节流式流量计、压差传感器、油液含水率测定仪以及液位计，所述多普勒激光测速仪的激光发射以及检测端布设于油液输油管的外部，所述节流式流量计、压差传感器、油液含水率测定仪以及液位计的检测端均插设于油液输油管的内腔；
9.所述数据采集卡包括pcl-818hg高速数据采集板和无线发送模块，所述pcl-818hg高速数据采集板的数据接收端分别与多相流状态采集机构的各数据采集终端的数据端相连接；
10.所述远程显示终端包括终端本体和无线接收模块，所述终端本体由显示器、控制按键和控制芯片组成。
11.优选的，所述pcl-818hg高速数据采集板包括可编程数据放大器和a/d转换器，所
述pcl-818hg高速数据采集板的外部还加设有数据编码模块、i/o电路、工作控制电路以及数据存储模块，所述数据存储模块与外部的无线发送模块相连接；
12.所述pcl-818hg高速数据采集板的外部还装设有32组连接端口，并内设鼓风散热系统，并预设控制采集电路每日采集次数为10-20次。
13.优选的，所述采油机构单井的数量不少于两组，各组采油机构单井的油液输出端均通过单独的输油管道与多相流状态采集机构之间连接，且各单独的输油管道外部均装设有独立的启闭控制阀。
14.优选的，所述多相流状态采集机构还包括油液含气量检测仪、油液温度检测仪以及油液湿度检测仪；
15.所述多相流状态采集机构的进油液端装设有缓速机构以及小型储液罐。
16.优选的，所述控制芯片的外部整合安装有译码模块和数据存储卡，所述控制芯片的数据接收端与无线接收模块之间相连接，所述无线接收模块与无线发送模块之间通过无线信号相连接。
17.优选的，所述无线发送模块和无线接收模块为gprs数据传输模块、蓝牙模块、因特网模块或wifi模块；
18.所述无线发送模块的外部整合连接有信号放大器，所述无线接收模块的外部整合安装有信号接收天线。
19.优选的，所述储油罐的整体呈圆柱形，侧面为均匀的弧形面且内壁打磨光滑，外壁涂覆有防锈漆；
20.所述储油罐的内腔顶部装设有压力计和排气阀，并加设有温度报警系统。
21.优选的，所述多相流状态采集机构以及数据采集卡的外部均罩设有透明且密封的罩体；
22.所述罩体内腔内均加设有抽气排尘以及温控降温系统，且也装设有温度报警系统。
23.(三)有益效果
24.与现有技术相比，本发明提供了一种单井多相流设备状态采集系统，具备以下有益效果：
25.1、本发明单井多相流设备状态采集系统，通过将初油依次经过多普勒激光测速仪、节流式流量计、压差传感器、油液含水率测定仪、液位计等进行进行流速、流量以及压差、含水率、液位的多相流计算，并将获取到的数据信息依次分类传输至pcl-818hg高速数据采集板进行高速数据采集，将数据通过放大和编码译码，实现初油的多相流状态的高效采集和高速处理，提高检测设备的检测能力范围以及数据传输的安全性和质量。
26.2、本发明单井多相流设备状态采集系统，通过将数据编码后进行无线信号传输至工作人员终端的显示设备，并进行译码和展示，实现了多相流检测数据的远程传输，进而实现对油液采集设备和优质的远程检测和查看，实现数据的安全高效传输和分享，进而实现对单井多相流检测设备端的远程控制，从而进一步实现对采油设备的远程调控。
附图说明
27.图1为本发明一种单井多相流设备状态采集系统的主体结构示意图；
28.图2为本发明一种单井多相流设备状态采集系统的多相流状态采集机构结构示意图；
29.图3为本发明一种单井多相流设备状态采集系统的数据采集卡结构示意图；
30.图4为本发明一种单井多相流设备状态采集系统的远程显示终端结构示意图；
31.图5为本发明一种单井多相流设备状态采集系统的结构框图。
32.图中：1、采油机构单井；2、多相流状态采集机构；21、多普勒激光测速仪；22、节流式流量计；23、压差传感器；24、油液含水率测定仪；25、液位计；3、储油罐；4、数据采集卡；41、pcl-818hg高速数据采集板；411、可编程数据放大器；412、a/d转换器；413、数据编码模块；414、i/o电路；415、工作控制电路；416、数据存储模块；42、无线发送模块；43、连接端口；5、远程显示终端；51、终端本体；511、显示器；512、控制按键；513、控制芯片；514、译码模块；515、数据存储卡；52、无线接收模块；6、罩体。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.本发明提供一个技术方案，一种单井多相流设备状态采集系统，包括采油机构单井1、多相流状态采集机构2、多普勒激光测速仪21、节流式流量计22、压差传感器23、油液含水率测定仪24、液位计25、储油罐3、数据采集卡4、pcl-818hg高速数据采集板41、可编程数据放大器411、a/d转换器412、数据编码模块413、i/o电路414、工作控制电路415、数据存储模块416、无线发送模块42、连接端口43、远程显示终端5、终端本体51、显示器511、控制按键512、控制芯片513、译码模块514、数据存储卡515、无线接收模块52、罩体6，如图1和5所示，采油机构单井1的油液输出端通过输油管连接有多相流状态采集机构2，多相流状态采集机构2的油液输出端通过油液输油管与储油罐3之间相通连接，多相流状态采集机构2的信号输出端还通过数据连接线与外部的数据采集卡4相连接，数据采集卡4的数据发送端通过无线信号与工作人员手中的远程显示终端5相连接；
35.采油机构单井1的数量不少于两组，各组采油机构单井1的油液输出端均通过单独的输油管道与多相流状态采集机构2之间连接，且各单独的输油管道外部均装设有独立的启闭控制阀；
36.如图2所示，多相流状态采集机构2包括多普勒激光测速仪21、节流式流量计22、压差传感器23、油液含水率测定仪24以及液位计25，用于实现对初油的流速、流量以及压差、含水率、液位的多相流数据检测和计算，并将获取到的数据信息依次分类传输至数据采集卡4，多普勒激光测速仪21的激光发射以及检测端布设于油液输油管的外部，节流式流量计22、压差传感器23、油液含水率测定仪24以及液位计25的检测端均插设于油液输油管的内腔，多相流状态采集机构2还包括油液含气量检测仪、油液温度检测仪以及油液湿度检测仪，多相流状态采集机构2的进油液端装设有缓速机构以及小型储液罐；
37.储油罐3的整体呈圆柱形，侧面为均匀的弧形面且内壁打磨光滑，外壁涂覆有防锈漆，提高油液储存的安全性和稳定性，储油罐3的内腔顶部装设有压力计和排气阀，用于对
油液状态进行监控，防止发生爆罐现象，并加设有温度报警系统，进一步提高油液存储的安全性；
38.如图3所示，数据采集卡4包括pcl-818hg高速数据采集板41和无线发送模块42，pcl-818hg高速数据采集板41的数据接收端分别与多相流状态采集机构2的各数据采集终端的数据端相连接，pcl-818hg高速数据采集板41包括可编程数据放大器411和a/d转换器412，pcl-818hg高速数据采集板41的外部还加设有数据编码模块413、i/o电路414、工作控制电路415以及数据存储模块416，将数据通过可编程数据放大器411进行数据的放大，再经过a/d转换器412的数据转换和数据编码模块413的编码，提高数据的安全性，数据存储模块416与外部的无线发送模块42相连接，pcl-818hg高速数据采集板41的外部还装设有32组连接端口43，并内设鼓风散热系统，并预设控制采集电路每日采集次数为10-20次；
39.多相流状态采集机构2以及数据采集卡4的外部均罩设有透明且密封的罩体6，罩体6内腔内均加设有抽气排尘以及温控降温系统，且也装设有温度报警系统，用于对采集机构和设备实现高效的防护，避免粉尘等环境因素对检测结果造成的影响；
40.如图4所示，远程显示终端5包括终端本体51和无线接收模块52，终端本体51由显示器511、控制按键512和控制芯片513组成，控制芯片513的外部整合安装有译码模块514和数据存储卡515，控制芯片513的数据接收端与无线接收模块52之间相连接，无线接收模块52与无线发送模块42之间通过无线信号相连接，显示终端结构简单，可为手持显示器或电视机等，功能高效，显示效果直观，一目了然；
41.无线发送模块42和无线接收模块52为gprs数据传输模块、蓝牙模块、因特网模块或wifi模块，无线发送模块42的外部整合连接有信号放大器，无线接收模块52的外部整合安装有信号接收天线，用于实现信号的远距离高效传输，使得信号的传输距离远、传输质量高。
42.本发明在工作时，首先由采油机构单井1进行井下石油的开采，最终将地下初油抽出并通过输油管进行排放，初油首先经过多相流状态采集机构2进行数据的检测，依次经过多普勒激光测速仪21、节流式流量计22、压差传感器23、油液含水率测定仪24、液位计25进行流速、流量以及压差、含水率、液位的多相流计算，并将获取到的数据信息依次分类传输至数据采集卡4，并经过pcl-818hg高速数据采集板41进行高速数据采集，将数据通过可编程数据放大器411进行数据的放大，再经过a/d转换器412的数据转换和数据编码模块413的编码，在i/o电路414和工作控制电路415的作用下将数据进行整合，并保存在数据存储模块416中，最终通过无线发送模块42进行数据的发送，并被远程显示终端5的无线接收模块52获取，在控制芯片513的作用下将获取的数据通过译码模块514进行分析，进而显示在显示器511的表面，并通过控制按键512进行数据的上下滚动展示，从而实现对单井采油机构的多相流数据的远程采集和展示、监控。
43.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性地包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
44.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。