本发明专利技术提供一种毛细钢管测压间抽控制装置及方法，该装置包括复合电缆、压力传感器、油管、套管、泵筒、控制柜和控氮装置；所述的复合电缆包括本体和毛细钢管，所述的本体内设有中空部分，所述的中空部分内穿接有电缆和信号线，所述的毛细钢管位于中空部分一侧，且位于本体内；所述的油管、套管和泵筒设置在油井内，所述的油管置于套管内，所述的油管下端与泵筒连接，所述的传压筒套接在油管上，且位于接泵筒上方；所述的控氮装置设置在地面上。本发明专利技术利用充满氮气的毛细管将井底的液体压力通过气体传导至地面，在地面通过压力传感器转换成数字量从而感知地下的液体压力，进而确定了沉没度并制定了油井间开制度。没度并制定了油井间开制度。没度并制定了油井间开制度。
【技术实现步骤摘要】
一种毛细钢管测压间抽控制装置及方法
[0001]本专利技术涉及采油工艺和传感器领域，具体涉及一种毛细钢管测压间抽控制装置及方法。
技术背景
[0002]长庆油田地处鄂尔多斯盆地，属典型的“低渗、低压、低丰度”油藏，油井产量低，井数多，无自然产能。对于低产低效井,即使调整到最小抽汲参数后仍存在“空抽”现象，造成无功损耗大、抽油设备、管、杆磨损大、油井检泵周期短等问题。油田主要采用间开的方式解决空抽。目前油田间开主要根据油井产量、示功图等资料,人为估算确定油井的开机、停机时间来实现。这种方法存在两方面问题，一方面，间开的选井标准和生产制度缺乏科学依据；另一方面，间开运行自动化、智能化程度低，主要以人工间开为主，间开周期长，固定。因此，传统方法抽油井开抽和停抽时间间隔的确定不科学,不能随油井工况的变化而变化，并且存在对岗位工人责任心要求高，管理维护难度大等问题。
[0003]传统间抽控制装置，主要有人为经验法、功图法等。人为经验法主要利用现场人员经验及管理要求等制定固定的间开周期，没有较为可靠的科学依据。功图法主要利用功图形状确定间开周期，但是通过功图确定间开周期计算过程误差比较大，并且没有联动控制功能。
技术实现思路
[0004]为了克服上述问题，本专利技术提供一种油井毛细钢管测压间抽控制装置及方法，本专利技术根据沉没度、井底压力变化情况自动实时调整间开周期，实现更精准的间开启停控制，最大限度提高采油井系统效率。本装置可将采集的信号传递到井场RTU和上位机，可实现单井的实时远程控制，实现油井的自动化智能间开。
[0005]本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种毛细钢管测压间抽控制装置，包括复合电缆、压力传感器、油管、套管、泵筒、控制柜和控氮装置；所述的复合电缆包括本体和毛细钢管，所述的本体内设有中空部分，所述的中空部分内穿接有电缆和信号线，所述的毛细钢管位于中空部分一侧，且位于本体内；所述的油管、套管和泵筒设置在油井内，所述的油管置于套管内，所述的油管下端与泵筒连接，所述的传压筒套接在油管上，且位于接泵筒上方；所述的控氮装置设置在地面上；所述复合电缆上端穿出油井井口分别与控氮装置和压力传感器连接，所述的复合电缆通过毛细钢管与控氮装置连接；所述的复合电缆下端通过毛细钢管连接在传压筒上；所述的控制柜设置在地面上，所述的控制柜通过电缆与压力传感器电信号连接；所述的控制柜与压力传感器及控氮装置电信号连接；所述的控制柜电信号连接有抽油机自动刹车系统。
[0007]所述的控制柜电信号连接有井场RTU。
[0008]所述的毛细钢管为中空钢管，最小内径不大于1mm，毛细钢管壁厚大于最小内径。
[0009]所述的毛细钢管内充有氮气。
[0010]所述的传压筒的容积至少为毛细钢管容积的20倍。
[0011]一种毛细钢管测压间抽控制方法，具体步骤为：首先通过传压筒，感知井底压力，然后通过毛细钢管中的氮气将压力传导到油井井口，由压力传感器将压力信号转变成数字信号输送至控制柜，然后利用压力信号、传压筒位置确定井底压力，得到沉没度并制定油井间开制度，判断油井启停；最后通过控制柜中的抽油机自动启停模块实现油井的自动启停，并通过抽油机自动刹车系统同步控制抽油机松开刹车或拉紧刹车。
[0012]所述的得到沉没度并制定油井间开制度的方法为：
[0013]P
底
＝P
套
+P
液
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0014]P
液
＝ρgh
液
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0015][0016]h
沉
＝H
泵
‑
h
液
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0017]其中：P
底
—油井井底压力；
[0018]P
套
—油井套管压力；
[0019]P
液
—井筒油套环空中传压筒以上液柱产生的压力；
[0020]ρ是油井产液密度；
[0021]h
液
—油井动液面高度；
[0022]g是常数系数，取9.8N/kg；
[0023]H
泵
—泵挂深度；
[0024]h
沉
—油井沉没度；
[0025]得到油井沉没度以后，根据设定的沉没度阈值，流体恢复时间曲线，制定间开周期，同时根据是否超过阈值，判断油井启停；最后通过毛细钢管测压间抽控制装置实现油井自动启停。
[0026]当油井沉没度大于阈值，则不间开；当油井沉没度小于阈值则执行间开；并记录沉没度恢复时间t，记录最近6个以上沉没度的恢复周期，并以此为依据判断该油井间开周期。
[0027]本专利技术的有益效果为：
[0028]通过本装置实现了井底压力采集，并将采集的压力上传到井口，将井底压力换算成沉没度，并制定了间抽制度，本专利技术实现了抽油机自动启停和刹车。本专利技术将采集的信号传递到井场RTU，实现油井的自动化智能间开。
[0029]本专利技术可以根据沉没度、井底压力变化情况自动实时调整间开周期，实现更精准的间开启停控制，最大限度提高采油井系统效率。
[0030]以下将结合附图进行进一步的说明。
附图说明
[0031]图1为毛细钢管测压间抽控制装置整体示意图。
[0032]图2为本专利技术信号流程图。
[0033]图3为复合电缆截面图。
[0034]图中，附图标记为：1、复合电缆；101、本体；102、中空部分；103、毛细钢管；2、油井井口；3、油管；4、套管；5、传压筒；6、泵筒；7、人工井底；8、压力传感器；9、控制柜；10、控氮装
置；11、电缆；12、抽油机自动刹车系统。
具体实施方式
[0035]实施例1：
[0036]为了克服上述问题，本专利技术提供如图1
‑
图3所示的一种油井毛细钢管测压间抽控制装置及方法，本专利技术根据沉没度、井底压力变化情况自动实时调整间开周期，实现更精准的间开启停控制，最大限度提高采油井系统效率。本装置可将采集的信号传递到井场RTU和上位机，可实现单井的实时远程控制，实现油井的自动化智能间开。
[0037]一种毛细钢管测压间抽控制装置，包括复合电缆1、压力传感器8、油管3、套管4、泵筒6、控制柜9和控氮装置10；所述的复合电缆1包括本体101和毛细钢管103，所述的本体101内设有中空部分103，所述的中空部分103内穿接有电缆和信号线，所述的毛细钢管103位于中空部分103一侧，且位于本体101内；所述的油管3、套管4和泵筒6设置在油井内，所述的油管3置于套管4内，所述的油管3下端与泵筒6连接，所述的传压筒5套接在油管3上，且位于接泵筒6上方；所述的控氮装置10设置在地面上；本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种毛细钢管测压间抽控制装置，其特征在于：包括复合电缆(1)、压力传感器(8)、油管(3)、套管(4)、泵筒(6)、控制柜(9)和控氮装置(10)；所述的复合电缆(1)包括本体(101)和毛细钢管(102)，所述的本体(101)内设有中空部分(103)，所述的中空部分(103)内穿接有电缆和信号线，所述的毛细钢管(102)位于中空部分(103)一侧，且位于本体(101)内；所述的油管(3)、套管(4)和泵筒(6)设置在油井内，所述的油管(3)置于套管(4)内，所述的油管(3)下端与泵筒(6)连接，所述的传压筒(5)套接在油管(3)上，且位于接泵筒(6)上方；所述的控氮装置(10)设置在地面上；所述复合电缆(1)上端穿出油井井口(2)分别与控氮装置(10)和压力传感器(8)连接，所述的复合电缆(1)通过毛细钢管(102)与控氮装置(10)连接；所述的复合电缆(1)下端通过毛细钢管(102)连接在传压筒(5)上；所述的控制柜(9)设置在地面上，所述的控制柜(9)通过电缆(11)与压力传感器(8)电信号连接；所述的控制柜(9)与压力传感器(8)及控氮装置(10)电信号连接；所述的控制柜(9)电信号连接有抽油机自动刹车系统(12)。2.根据权利要求1所述的一种毛细钢管测压间抽控制装置，其特征在于：所述的控制柜(9)电信号连接有井场RTU。3.根据权利要求1所述的一种毛细钢管测压间抽控制装置，其特征在于：所述的毛细钢管(102)为中空钢管，最小内径不大于1mm，毛细钢管(103)壁厚大于最小内径。4.根据权利要求1所述的一种毛细钢管测压间抽控制装置，其特征在于：所述的毛细钢管(102)内充有氮气。5.根据权利要求1所述的一种毛细钢管测压间抽控制装置，其特征在于：所述的传压筒(5)的容积至少为毛细钢管(1)容积的20倍。6.一种毛细钢管测压间抽控制方法，其特征在于：具体步骤为：首先通过传压筒(5)，感知井底压力，然后通过毛细钢管(103)中的氮气将压力传导到油...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴利利，刘天宇，陆梅，闫志强，艾信，樊晨，田殿龙，李明江，闫娟，于洋，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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