一种声纳液面自动监测报警仪的制作方法

本实用新型涉及油气井动液面的实时监测和报警技术，具体是一种在钻井和采气过程中环空液面高度实时监测和报警的集成装置。

背景技术：

井漏和井涌是钻井工程中常见的复杂事故,对钻井工作危害极大。井漏发生后需要尽快准确地确定漏失层的位置,以便及时采取有效的堵漏措施,保证钻井生产继续正常进行。因此,漏失层位置测定方法与仪器的研究,对复杂地质条件下的钻井生产有十分重要的意义，特别是高含硫井钻井过程中，能同时监测压力，H₂S,液面高度的技术比较重要,然而目前国内外用于漏层位置测量的仪器基本属于电缆式测漏,测漏周期长、费用高；测漏深度比较浅,还没有可用于深井、超深井的测漏仪器；而且电缆线存在容易出现折断和缠绕、信号沿电缆长距离传输容易产生干扰、衰减和畸变等诸多缺陷；数千米长的电缆不仅本身昂贵、笨重,并且需要配备绞车、仪器车以及专门的技术队伍,不便于钻井队利用自己的设备和人力解决测漏问题，同时早期回声仪采用火炮弹为声源，量程较小、安全性差、不能连续测量，后续采用氮气瓶作为气源动力，监测时间短，发声压力不好控制，换装麻烦，而起也存在安全风险。油田现场迫切需要一种能用于深井、超深井的无电缆式的测漏仪器。新型声纳液面自动监测报警仪正是为解决这一需求而研制的高科产品。它与国内外现有监测仪的主要区别就在于不采用电缆传输井下信号,而应用声纳为介质采集需要的井下信号，采用井筒气作为气源动力，并实时监测H₂S，具有报警功能,较为理想的解决测深不足、费用高昂、时间滞后，燃爆风险的其它监测难题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供油气井环空动液面的实时监测和报警装置，能够实现油气井液面的连续测试，而且能够满足钻井及试气的安全生产要求，解决目前电缆式电子压力计监测和氮气瓶发声，爆炸发声不足的现状。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种声纳液面自动监测报警仪，包括监测仪器和地面控制箱，其中监测仪器还包括发声装置及数据采集装置，所述地面控制箱中设有地面计算机终端（1）和报警器（2），且所述发声装置包括电磁阀（4）、储气室（7）和共鸣腔（6），所述数据采集装置包括压力传感器（9）、硫化氢探测器（10）、压电微音器（12）、滤波器（11）及核心控制电路（8），其中压力传感器（9）、硫化氢探测器（10）、压电微音器（12）、滤波器（11）均与核心控制电路（8）电性连接，且核心控制电路（8）通过电缆（3）与地面计算机终端（1）连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述共鸣腔（6）连接稳压装置（5），稳压装置（5）连接电磁阀（4）。

作为本实用新型进一步的方案：所述发声装置还包括发声控制机构，发声控制机构控制储气室（7）动作，储气室（7）内气体为井筒气。

作为本实用新型进一步的方案：所述发声控制机构为电磁阀体。

作为本实用新型进一步的方案：压力传感器（9）、硫化氢探测器（10）、压电微音器（12）、滤波器（11）、核心控制电路（8）及发声控制机构均在仪器防护筒内，且防护筒安装在四通阀门上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型能够实现油气井液面的连续测试，硫化氢的实时监测，而且能满足油气井安全生产的要求，能解决目前采用电子压力计监测和氮气瓶发声，爆炸发声不足的现状。

附图说明

图1为本实用新型中声纳液面自动监测报警仪的结构示意图；

图中：1-地面计算机终端、2-报警器、3-电缆、4-电磁阀、5-稳压装置、6-共鸣腔、7-储气室、8-核心控制电路、9-压力传感器、10-硫化氢探测器、11-滤波器、12-压电微音器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

由图1所知，一种声纳液面自动监测报警仪，包括监测仪器和地面控制箱，其中监测仪器还包括发声装置及数据采集装置，所述地面控制箱中设有地面计算机终端1和报警器2，且所述发声装置包括电磁阀4、储气室7和共鸣腔6，所述数据采集装置包括压力传感器9、硫化氢探测器10、压电微音器12、滤波器11及核心控制电路8，其中压力传感器9、硫化氢探测器10、压电微音器12、滤波器11均与核心控制电路8电性连接，且核心控制电路8通过电缆3与地面计算机终端1连接。核心控制电路8通过电缆3把采集的声波图，传递给地面计算机终端1，计算出声速，液面的实时高度数据，同时绘制声波图，其中地面计算机终端1能对所储存储液面资料及实时硫化氢浓度值通过管理软件以列表或图形的方式直观体现出来，所述硫化氢探测器10通过实时探测井筒内硫化氢浓度，并通过核心控制电路8把探测到的数据传递给地面计算机终端1，所述核心控制电路8接受并存储所述压力传感器9、硫化氢探测器10、压电微音器12所采集到的数据，所述报警器3与地面计算机终端1连接，与计算机设定的硫化氢浓度值比较，大于该改值则进行实时报警。

所述共鸣腔6连接稳压装置5，稳压装置5连接电磁阀4。

所述发声装置还包括发声控制机构，发声控制机构控制储气室7动作，储气室7内气体为井筒气。储气室7内气体通过电磁阀4压缩后经过稳压装置5调整到一定压力范围，产生高压气体从气体管道进入共鸣腔6，冲击共鸣腔6发出声纳脉冲声波。所述发声控制机构为电磁阀体。压力传感器9、硫化氢探测器10、压电微音器12、滤波器11、核心控制电路8及发声控制机构均在仪器防护筒内，且防护筒安装在四通阀门上。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。