一种无线控制的智能井下取样系统，属于数字化油田领域。系统由取样装置本体、无线遥控装置、防喷溅型取样杯和固定棒组成。其中取样装置本体由上接头、中间连接体、取样桶及下接头组成，各部分螺纹连接；无线遥控装置由遥控天线、电源开关、蜂鸣器、指示灯和按键构成；防喷溅型取样杯由杯盖、进油连接孔、排气孔、取样杯体、标尺组成。所述系统在进行取样时，将固定棒插入上接头的临时固定孔中开启取样装置本体电源，并通过无线遥控装置对取样装置本体的取样方式进行远程设置，取样完成后，将防喷溅取样杯安装至取样装置本体上，通过无线遥控装置完成转样。系统结构简单、安装简便、操作便捷、灵活性强、控制方式灵活，并能够长期放置井下。
【技术实现步骤摘要】
一种无线控制的智能井下取样系统
本专利技术涉及一种无线控制的智能井下取样系统，取样系统由取样装置本体、无线遥控装置、防喷溅型取样杯和固定棒构成。具体的说是采用无线技术对取样系统进行控制，并进行取样和转样的系统。属于数字化油田领域。技术背景随着我国油气田开发进入到中后期，如何提高采油效率，降低开采成本已越来越被重视，目前油田根据油井的分布位置和油井的储液量不同，将其分为高产井和低产井。特别对于低压、低渗、低产的“三低”油气井，在井内供液不足时，抽油机不可避免出现空转、无谓消耗电能，增加设备的磨损，严重情况下可能会烧泵（螺杆泵）。而在井内供液充足时，抽油机可能在停机状态，不能尽快地将油采出，不仅影响产量，还会增加地层压力，不利于原油渗透。针对油田现状，为最大限度的提高油井产量，降低开采能耗，将油井的液面监测技术纳入油井科学管理范畴是及其必要的，对不同深度的原油进行取样化验对于在保证产量的同时，充分掌握油层的储量、提高单位时间的产量、降低单位产量的能耗、提高油井生产效率有着重要的现实意义。目前油田常用的获取油样的技术有两种，一种是在井口采油树处进行油样采集，这种方法的优点是方便快捷，只需将井口阀门打开即可取得油样，但其缺点也很突出，即由该方法取得的油样无法直接反应井下油层分布，对于油层液面监测的可利用价值较低；另外一种是利用专用取样设备进行井下取样，能够实现油井井下取得油样的目的，但现有的取样设备不具备定点取样的功能或很难实现对井下特定油层进行取样；同时该类取样器需要通过专用工具对其进行操作和设置，而且为了避免影响油井的正常工作，需要在每次取样完成后将其从油井上拆下。通过对油田现状的分析，本方法采用无线技术通过遥控器控制取样体，取样体内部控制电路可以在不使用时自动断电，节省电量。同时取样装置的结构设计有效地防止了转样过程中的喷溅现象。本装置具有结构简单，免拆除的特点，即减少了维护成本，又省去了大量的人力物力。
技术实现思路
本专利技术提供了一种无线控制的智能井下取样系统，由无线遥控装置对取样装置本体进行井下取样方式设置后，由油井拖动装置将取样装置本体下放至井下指定位置，在自动或手动控制模式下完成井下对油品的取样，当取样装置提升到井口后，将放喷溅型取样杯安装在取样装置出油孔处，并通过无线遥控装置远程控制取样装置打开出油孔将油样放出。同时取样装置能够在不使用时自动断电，加之大容量锂电池的使用，使得取样装置本体能够在井下长期驻留。该系统及方法解决了传统取样装置或取样方法的安装复杂、操作不便、转样困难、样品不准的缺点，极大地提高了油田的生产效率。为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：系统包括取样装置本体、无线遥控装置、防喷溅型取样杯和固定棒。取样装置本体由上接头、中间连接体、取样桶及下接头组成。所述取样装置本体的上接头上部为安装定位槽；临时固定孔位于安装定位槽下方，该孔为通孔，孔底部装有凸型开关；其下为中空结构，开有均匀长条形侧孔；上接头底部有内螺纹。所述取样装置本体的中间连接体上部配有外螺纹与上接头底部内螺纹连接，包括：通信天线、控制电路及锂电池；通信天线安装于中间连接体顶端的天线安装孔，与控制电路有线连接，并通过上接头底部长条形侧孔与外界无线通信；控制电路位于通信天线下端，利用支架固定；锂电池与控制电路通过两相接头连接并放置于中间连接体下部，为控制电路提供电源；中间连接体底部为内螺纹。所述取样装置本体的取样桶上部配有外螺纹与中间连接体底部内螺纹连接，包括推拉器、推拉杆、活塞、锥形堵塞器、进油孔、储液罐及出油孔。推拉器通过插头与控制电路有线连接；推拉杆顶端与推拉器连接；推拉杆上端配有活塞，下端为锥形堵塞器，活塞与储液罐内壁紧密结合，并由推拉器带动在储液罐内滑动；储液罐为圆筒状，上端开有等间隔的进油孔，该孔为通孔，下端为出油孔，锥形堵塞器与出油孔紧密结合；出油孔下端为取样桶内螺纹。所述取样装置本体的下接头上端配有外螺纹与取样桶底部内螺纹连接。无线遥控装置由遥控天线、电源开关、蜂鸣器、指示灯和按键构成。防喷溅型取样杯由杯盖、进油连接孔、排气孔、取样杯体、标尺组成。所述取样装置本体各部分连接处通过O型密封圈密封。所述中间连接体内控制电路包括：电源控制电路、加速度传感器、中央处理电路、控制信号输出电路和无线通信电路。由地面拖动装置控制取样装置本体的运动特性，由加速度传感器测量该运动特性，并作为取样装置本体的取样控制信号。所述运动特性由一种或两种以上运动方式和运动时间组合而成，运动方式包括；正向匀速移动、正向变速移动、反向匀速移动、反向变速移动和停止；运动时间包括短时间和长时间。所述的正向变速移动和反向变速移动中的变速移动为加速移动或减速移动。所述的运动方式是由地面拖动装置和控制平台所决定，但至少应能够控制取样装置本体的移动和停止。所述的长时间设定为取样装置本体运动或停止运动的时间大于60s；短时间设定为取样装置本体运动或停止运动的时间大于1s，小于60s。所述无线遥控装置包括四个指示灯和四个按键，四个指示灯分别为转样控制指示灯、自动定时模式设置指示灯、手动地面控制模式设置指示灯和确定/取消指示灯，并与相应按键对应；可通过其对取样器本体进行转样控制和取样方式设置。所述的电源开关对无线遥控装置的电池供电进行开关控制；所述的蜂鸣器用于取样装置本体在自动定时模式下提醒定时时间到。所述的自动定时模式是对取样装置本体进行定时时间和取样时间的设定，当定时时间到后，取样装置本体将打开取样装置本体的进油孔，进行油品采样，同时开始对取样时间进行计时，当取样时间到后，关闭进油孔，完成取样。所述的手动地面控制模式是指地面拖动装置将取样装置本体下放至井下需进行取样的位置后，通过地面拖动装置控制取样装置本体在井下完成特定的运动状态，从而实现运动特性；加速度传感器实时监测取样装置本体的运动状态，中央处理电路则根据加速度信号分析取样装置本体的运动特性，当符合的运动特性出现时，打开进油孔从而完成取样的控制方法。所述防喷溅型取样杯的进油连接孔位于取样杯体顶部侧面；杯盖上顶部有排气孔，与取样杯体顶部通过螺纹连接；标尺位于取样杯体外壁，通过标尺观察取得油样的容积。所述取样桶内活塞为长圆柱形，当锥形阻塞器封闭出油孔时，活塞上部封闭进油孔，当需进行取样或转样时，由控制电路控制推拉器收起推拉杆带动活塞和锥形堵塞器在取样桶内向上滑动，从而先打开出油孔、后打开进油孔。有效地避免了在转样时储液罐与外界气压不一致而造成喷溅，样品由重力作用流入防喷溅型取样杯中。所述取样装置本体不进行取样工作时长期放置于井下，并处于断电状态。临时固定孔底部的凸型开关与控制电路电缆连接，为控制电路的电源控制电路提供电源控制信号，取样时将固定棒插入临时固定孔中即可开启取样装置本体电源。本专利技术所提供的系统及方法其有益效果如下：a．通过无线遥控装置、取样装置本体、防喷溅型取样杯和固定棒即可实现油井井下油样的长期采集，该系统结构简单、安装简便、操作便捷、灵活性强。b．系统中能耗较大的取样装置本体内部控制电路在不工作超过设定时间后自动断电，大大提高待机时间，加之大容量锂电池的使用，使得取样装置本体可长期放置井下，免除了取样后需拆除的缺点。c．系统中取样装置本体的设置和操作均通过无线遥控装置远程进本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种无线控制的智能井下取样系统，其特征在于：系统包括：取样装置本体（1）、无线遥控装置（2）、防喷溅型取样杯（3）和固定棒（4）； 取样装置本体（1）由上接头（11）、中间连接体（12）、取样桶（13）及下接头（14）组成； 所述取样装置本体（1）的上接头（11）上部为安装定位槽（111）；临时固定孔（112）位于安装定位槽（111）下方，该孔为通孔，孔底部装有凸型开关（113）；其下为中空结构，开有均匀长条形侧孔（114）；上接头（11）底部有内螺纹； 所述取样装置本体的中间连接体（12）上部配有外螺纹与上接头（11）底部内螺纹连接，包括：通信天线（121）、控制电路（122）及锂电池（123）；通信天线（121）安装于中间连接体（12）顶端的天线安装孔，与控制电路（122）有线连接，并通过上接头（11）底部长条形侧孔（114）与外界无线通信；控制电路（122）位于通信天线（121）下端，利用支架固定；锂电池（123）与控制电路（122）通过两相接头连接并放置于中间连接体（12）下部，为控制电路（122）提供电源；中间连接体（12）底部为内螺纹； 所述取样装置本体（1）的取样桶（13）上部配有外螺纹与中间连接体（12）底部内螺纹连接，包括推拉器（131）、推拉杆（132）、活塞（133）、锥形堵塞器（134）、进油孔（135）、储液罐（136）及出油孔（137）； 推拉器（131）通过插头与控制电路（122）有线连接；推拉杆（132）顶端与推拉器（131）连接；推拉杆（132）上端配有活塞（133），下端为锥形堵塞器（134），活塞（133）与储液罐（136）内壁紧密结合，并由推拉器（131）带动在储液罐（136）内滑动；储液罐（136）为圆筒状，上端开有等间隔的进油孔（135），该孔为通孔，下端为出油孔（137），锥形堵塞器（134）与出油孔（137）紧密结合；出油孔（137）下端为取样桶（13）内螺纹； 所述取样装置本体（1）的下接头（14）上端配有外螺纹与取样桶（13）底部内螺纹连接； 无线遥控装置（2）由遥控天线（21）、电源开关（22）、蜂鸣器（23）、指示灯（24）和按键（25）构成； 防喷溅型取样杯（3）由杯盖（31）、进油连接孔（32）、排气孔（33）、取样杯体（34）、标尺（35）组成。...
【技术特征摘要】
1.一种无线控制的智能井下取样系统，其特征在于：系统包括：取样装置本体（1）、无线遥控装置（2）、防喷溅型取样杯（3）和固定棒（4）；取样装置本体（1）由上接头（11）、中间连接体（12）、取样桶（13）及下接头（14）组成；所述取样装置本体（1）的上接头（11）上部为安装定位槽（111）；临时固定孔（112）位于安装定位槽（111）下方，该孔为通孔，孔底部装有凸型开关（113）；其下为中空结构，开有均匀长条形侧孔（114）；上接头（11）底部有内螺纹；所述取样装置本体的中间连接体（12）上部配有外螺纹与上接头（11）底部内螺纹连接，包括：通信天线（121）、控制电路（122）及锂电池（123）；通信天线（121）安装于中间连接体（12）顶端的天线安装孔，与控制电路（122）有线连接，并通过上接头（11）底部长条形侧孔（114）与外界无线通信；控制电路（122）位于通信天线（121）下端，利用支架固定；锂电池（123）与控制电路（122）通过两相接头连接并放置于中间连接体（12）下部，为控制电路（122）提供电源；中间连接体（12）底部为内螺纹；所述取样装置本体（1）的取样桶（13）上部配有外螺纹与中间连接体（12）底部内螺纹连接，包括推拉器（131）、推拉杆（132）、活塞（133）、锥形堵塞器（134）、进油孔（135）、储液罐（136）及出油孔（137）；推拉器（131）通过插头与控制电路（122）有线连接；推拉杆（132）顶端与推拉器（131）连接；推拉杆（132）上端配有活塞（133），下端为锥形堵塞器（134），活塞（133）与储液罐（136）内壁紧密结合，并由推拉器（131）带动在储液罐（136）内滑动；储液罐（136）为圆筒状，上端开有等间隔的进油孔（135），该孔为通孔，下端为出油孔（137），锥形堵塞器（134）与出油孔（137）紧密结合；出油孔（137）下端为取样桶（13）内螺纹；所述取样装置本体（1）的下接头（14）上端配有外螺纹与取样桶（13）底部内螺纹连接；无线遥控装置（2）由遥控天线（21）、电源开关（22）、蜂鸣器（23）、指示灯（24）和按键（25）构成；防喷溅型取样杯（3）由杯盖（31）、进油连接孔（32）、排气孔（33）、取样杯体（34）、标尺（35）组成。2.根据权利要求1所述的一种无线控制的智能井下取样系统，其特征在于：所述取样装...
【专利技术属性】
技术研发人员：周封，王晨光，王丙全，刘健，郝婷，周至柔，刘小可，伏圣群，唐树斌，胡海涛，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，周封，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
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