煤層氣專(zhuān)用液面自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀

煤層氣專(zhuān)用液面自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀第一頁(yè)，共十四頁(yè)，編輯于2023年，星期日目錄一、前言二、煤層氣領(lǐng)域液面測(cè)試現(xiàn)狀及問(wèn)題三、XSYC-E型液面自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀簡(jiǎn)介四、XSYC-E型液面自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀特點(diǎn)五、XSYC-E型液面自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀推廣使用意義六、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況七、結(jié)論第二頁(yè)，共十四頁(yè)，編輯于2023年，星期日

煤層氣井液面深度測(cè)試是煤層氣排采工作中一項(xiàng)重要的工作，對(duì)煤層氣井而言排采井液面深度需要頻繁連續(xù)監(jiān)測(cè)，通過(guò)調(diào)節(jié)井下液位來(lái)控制井下流壓達(dá)到煤層氣解析壓力。目前國(guó)內(nèi)各煤層氣區(qū)塊普遍采用安裝井下電子壓力計(jì)的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)煤層氣井液面深度的連續(xù)監(jiān)測(cè)，然而這種模式在實(shí)際應(yīng)用中暴露出很多問(wèn)題問(wèn)題。本文詳細(xì)介紹了一款可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測(cè)煤層氣井液面深度變化的新設(shè)備XSYC-E型液面自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，自2010年研發(fā)成功后在陸續(xù)國(guó)內(nèi)多個(gè)煤層氣開(kāi)采區(qū)塊進(jìn)行了推廣應(yīng)用，通過(guò)采用XSYC-E型液面自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀測(cè)得的現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與壓力計(jì)的連續(xù)測(cè)試數(shù)據(jù)大量對(duì)比實(shí)驗(yàn)，XSYC-E型液面自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀保證了液面深度連續(xù)變化的準(zhǔn)確性，能夠達(dá)到壓力計(jì)的測(cè)試精度，為煤層氣井排采制度的制定及調(diào)整提供了可靠的保障。

前言第三頁(yè)，共十四頁(yè)，編輯于2023年，星期日煤層氣領(lǐng)域液面測(cè)試現(xiàn)狀及問(wèn)題

煤層氣的整個(gè)排采過(guò)程是根據(jù)液面動(dòng)態(tài)參數(shù)調(diào)整工作制度，使液面緩慢、勻速下降從而控制井下流壓穩(wěn)定在解析壓力范圍內(nèi)。目前煤層氣開(kāi)采中井下流壓的獲得采用二種方式：安裝井下壓力計(jì)；利用回聲儀測(cè)試液面深度折算成井下壓力。其中大部分井采用第二種方式來(lái)獲取井下壓力。目前煤層氣井液面測(cè)試上存在如下問(wèn)題：

壓力計(jì)成本較高、安裝工藝復(fù)雜、維修維護(hù)困難人工測(cè)試統(tǒng)一性差、人為誤差較大、測(cè)試過(guò)程受天氣等限制自動(dòng)化程度低，測(cè)試人員緊俏、人力物力投入較大

新開(kāi)井?dāng)?shù)量增速較快，人員設(shè)備等需求壓力逐漸增加第四頁(yè)，共十四頁(yè)，編輯于2023年，星期日

XSYC-E型液面自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀的整個(gè)設(shè)計(jì)是基于回聲測(cè)井的原理進(jìn)行的，其包含“即時(shí)測(cè)試”和“定時(shí)測(cè)試”兩種工作模式。測(cè)試靈敏度、自動(dòng)監(jiān)測(cè)時(shí)間間隔等工作參數(shù)均通過(guò)控制中心的PC機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)置及修改。傳感器參數(shù)設(shè)置完成后即可按照設(shè)定的工作參數(shù)完成液面自動(dòng)測(cè)試，所有測(cè)試數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS無(wú)線(xiàn)模塊上傳至通訊服務(wù)器，使用者通過(guò)任何一臺(tái)連接Internet的PC機(jī)就可以下接收回傳的數(shù)據(jù)。所有測(cè)試的數(shù)據(jù)均通過(guò)“有桿泵系統(tǒng)軟件”進(jìn)行統(tǒng)一管理，可以很方便的為排采人員提供直觀可靠的的測(cè)試數(shù)據(jù)及各種形式的報(bào)表輸出。XSYC-E型液面自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀簡(jiǎn)介示意圖第五頁(yè)，共十四頁(yè)，編輯于2023年，星期日□采用套管氣作為聲源，有效降低測(cè)試成本?！蹩梢詫?shí)現(xiàn)定時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)，可以為重點(diǎn)井提供連續(xù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)?！鯚o(wú)需測(cè)試人員親臨現(xiàn)場(chǎng)，液面測(cè)試不受惡劣天氣等影響。□當(dāng)監(jiān)測(cè)井有變更或儀器出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)可以很方便進(jìn)行監(jiān)測(cè)井更換及維修。□一臺(tái)連接Internet的PC機(jī)就可以控制管理多口井，整體投入少?！醪恍柽^(guò)多人為干預(yù)即可進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)液面，操作簡(jiǎn)單。□預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展接口，可以與自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)縫對(duì)接?！跻慌_(tái)設(shè)備可以根據(jù)需要安裝在任意井上進(jìn)行使用?！鯗y(cè)試數(shù)據(jù)通過(guò)“有桿泵系統(tǒng)軟件”統(tǒng)一管理，便于數(shù)據(jù)歷史存檔及報(bào)表輸出XSYC-E型液面自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀特點(diǎn)第六頁(yè)，共十四頁(yè)，編輯于2023年，星期日一、有效降低大量煤層氣井液面測(cè)試難度

XSYC-E型液面自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀的傳感器內(nèi)部直接配裝支持永遠(yuǎn)在線(xiàn)模式的工業(yè)級(jí)GPRS無(wú)線(xiàn)模塊，從而使得液面測(cè)試無(wú)需人員親臨現(xiàn)場(chǎng)的情況下就可以完成，這樣在自動(dòng)化平臺(tái)尚不完善的煤層氣區(qū)塊推廣使用XSYC-E型液面自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀可以有效減少液面測(cè)試的人力物力投入、緩解由于投產(chǎn)井急劇增加而造成的測(cè)試人員緊俏的問(wèn)題。同時(shí)有效的培養(yǎng)規(guī)范化數(shù)據(jù)管理模式，為區(qū)塊自動(dòng)化建設(shè)提供可靠的過(guò)度保障。二、為區(qū)塊自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)提供最佳的液面接入方式

XSYC-E型液面自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀預(yù)留配備標(biāo)準(zhǔn)ModbusRTU協(xié)議的485及232接口，這樣在區(qū)塊自動(dòng)化平臺(tái)建設(shè)時(shí)可以直接將井上XSYC-E型液面自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀監(jiān)測(cè)的液面數(shù)據(jù)接入到自動(dòng)化系統(tǒng)之中連同其他參數(shù)一起回傳到數(shù)據(jù)中心，其數(shù)據(jù)可靠性、維修維護(hù)的便捷程度及性?xún)r(jià)比等方面的優(yōu)勢(shì)都是壓力計(jì)無(wú)法比擬的。XSYC-E型液面自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀推廣使用意義第七頁(yè)，共十四頁(yè)，編輯于2023年，星期日三、便于數(shù)據(jù)集中管理及分析、形成統(tǒng)一報(bào)表所有監(jiān)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)每天均按時(shí)回傳到管理中心的PC機(jī)上，通過(guò)“有桿泵系統(tǒng)軟件”進(jìn)行統(tǒng)一計(jì)算、備份、報(bào)表輸出、導(dǎo)出單井歷史液面測(cè)試結(jié)果，形成任意時(shí)間段內(nèi)液面連續(xù)變化曲線(xiàn)等管理?？梢杂行岣邤?shù)據(jù)集中管理水平，為分析調(diào)整工作制度提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。四、輕松實(shí)現(xiàn)液面連續(xù)監(jiān)測(cè)

由于XSYC-E型液面自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀包含“自動(dòng)監(jiān)測(cè)”和“即時(shí)測(cè)試”兩種方式，在“自動(dòng)監(jiān)測(cè)”模式下可以很方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)重點(diǎn)井及勘探井進(jìn)行最小10分鐘測(cè)試間隔的連續(xù)液面監(jiān)測(cè)。只要設(shè)置好測(cè)試參數(shù)，在不需人為干預(yù)的情況下即可實(shí)現(xiàn)液面自動(dòng)監(jiān)測(cè)，這樣在節(jié)省測(cè)試成本的同時(shí)也最大程度的降低了排采人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。第八頁(yè)，共十四頁(yè)，編輯于2023年，星期日

XSYC-E型液面自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀自2010年研發(fā)成功以來(lái)，在煤層氣公司的配合下進(jìn)行了大量的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用試驗(yàn)，在國(guó)內(nèi)多個(gè)煤層氣區(qū)塊的不同井況開(kāi)展了細(xì)致的對(duì)比測(cè)試，并不斷改進(jìn)完善產(chǎn)品性能及測(cè)試精度，部分現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況如下：1、測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性論證

為了驗(yàn)證XSYC-E型液面自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀的測(cè)試效果和精度，我公司在鄂爾多斯地區(qū)某煤層氣井通過(guò)使用XSYC-E型液面自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀與井下壓力計(jì)進(jìn)行了連續(xù)20天的對(duì)比試驗(yàn)，測(cè)試的數(shù)據(jù)與曲線(xiàn)圖如下：現(xiàn)場(chǎng)使用情況液面測(cè)試深度變化對(duì)比曲線(xiàn)液面測(cè)試深度數(shù)據(jù)表第九頁(yè)，共十四頁(yè)，編輯于2023年，星期日通過(guò)20天的連續(xù)監(jiān)測(cè)對(duì)比可以得出如下結(jié)論：1、XSYC-E型液面自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀與井下壓力計(jì)兩者測(cè)得液面深度的總體變化趨勢(shì)基本一致。2、壓力計(jì)測(cè)深較XSYC-E型液面自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀深，相差平均大約5米左右，液面每天相對(duì)變化量基本一致。結(jié)論分析：產(chǎn)生誤差的原因主要與計(jì)算方法和公式有關(guān)：壓力計(jì)在水下，井內(nèi)一直在產(chǎn)氣，在壓力計(jì)之上應(yīng)該存在氣液混合段，而壓力計(jì)的折算液面是按照水的密度計(jì)算的，造成液面深度比實(shí)際偏大；XSYC-E型液面自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀測(cè)試的液位是氣液段的最上面，由于這些因素的影響，致使兩種設(shè)備的測(cè)試結(jié)果存在偏差。但是通過(guò)測(cè)試數(shù)據(jù)可以看出利用XSYC-E型液面自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀測(cè)試的液面深度每天的變化量與壓力計(jì)測(cè)深的每天變化量基本一致。第十頁(yè)，共十四頁(yè)，編輯于2023年，星期日

XSYC-E型液面自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀通過(guò)抽取套管內(nèi)氣體壓縮加壓，來(lái)形成聲波脈沖。升壓時(shí)間只需十幾秒鐘，就可以取得滿(mǎn)意的測(cè)試效果?？梢栽诰畧?chǎng)長(zhǎng)期自動(dòng)工作，不需人工干預(yù)。本產(chǎn)品的無(wú)壓井自動(dòng)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)技術(shù)為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，已申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利。設(shè)備性能穩(wěn)定，精度可靠。設(shè)備在韓城某無(wú)套壓井進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間自動(dòng)監(jiān)測(cè)，現(xiàn)場(chǎng)圖片及測(cè)試數(shù)據(jù)表如右圖所示。

自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表

現(xiàn)場(chǎng)使用圖片測(cè)試曲線(xiàn)2、無(wú)套壓井連續(xù)監(jiān)測(cè)的可靠性第十一頁(yè)，共十四頁(yè)，編輯于2023年，星期日

目前國(guó)內(nèi)煤層氣領(lǐng)域自動(dòng)化建設(shè)的瓶頸就是液面的參數(shù)的獲取方式，常規(guī)的辦法是通過(guò)安裝井下電子壓力計(jì)來(lái)獲取液面深度參數(shù)，然后將壓力計(jì)的測(cè)試數(shù)據(jù)接入到自動(dòng)化系統(tǒng)連同其他參數(shù)一同傳回?cái)?shù)據(jù)中心，然而由于壓力計(jì)存在的各種問(wèn)題也導(dǎo)致液面參數(shù)的獲取成為很大的問(wèn)題。目前我公司正在與某煤層氣公司展開(kāi)合作，通過(guò)XSYC-E型液面自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀為其提供現(xiàn)場(chǎng)液面測(cè)試參數(shù)，然后將測(cè)試數(shù)據(jù)直接接入到現(xiàn)有的自動(dòng)化平臺(tái)。目前XSYC-E型液面自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀已經(jīng)在該煤層氣公司四口進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，其中包含螺桿泵井、無(wú)壓井、低壓井等井況。同時(shí)雙方的軟件人員已經(jīng)開(kāi)始結(jié)合，展開(kāi)液面數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程發(fā)布共享的工作，為該煤層氣公司的自動(dòng)化平臺(tái)搭建最后一塊短板。3、為區(qū)塊自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)提供可靠的液面接入方式第十二頁(yè)，共十四頁(yè)，編輯于2023年，星期日自XSYC-E型液面自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀投放市場(chǎng)以來(lái)，通過(guò)大量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與壓力計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)表明，XSYC-E型液面自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀測(cè)試數(shù)據(jù)結(jié)果精度可靠，可以代替井下壓力計(jì)，其次經(jīng)過(guò)改版升級(jí)及長(zhǎng)時(shí)間現(xiàn)場(chǎng)使用，使用單位及操作人員一致認(rèn)同儀器工作穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便，可以很大程度的減少液面測(cè)試工作的人力、物力的投入，有效的降低了測(cè)試成本的同時(shí)避免了由于天氣惡劣等原因造成無(wú)法完成液面測(cè)試工作的情況，最后由于XSYC-E型液面自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀具有安裝工藝簡(jiǎn)單靈活、綜合使用成本低、外擴(kuò)標(biāo)準(zhǔn)電氣接口等特點(diǎn)，這樣為區(qū)塊自動(dòng)化建設(shè)等提供了一種優(yōu)于壓力計(jì)的全新方法。

XSYC-E型液面自動(dòng)