防砂数据实时监控装置技术领域
本发明涉及石油及天然气采油工艺中的监控技术，具体地说是一种配套油、水井实施高压充填防砂的防砂数据实时监控装置。
背景技术
防砂作业是油田重要的上产措施之一，对该作业过程参数的检测和控制，是保证措施质量的重要环节。随着油藏开发的深入，防砂作业的任务越来越重，以经验为主的防砂方式亟需得到改善，防砂参数需要以量化的形式表现出来，完善对防砂工艺的优化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防砂数据实时监控装置，解决防砂参数量化难题，完善对防砂工艺的优化。结合新型的传感技术、信息技术，对防砂过程中的重要参数实现采集、监控、存储和分析等功能,通过自控技术指导工艺技术人员对防砂参数和工艺进行优化。
为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种防砂数据实时监控装置，包括混砂车以及设置在混砂车上且相互连接的搅拌罐和增压泵，所述混砂车上还设置有单片机数据终端，所述搅拌罐后侧还连接搅笼，所述搅笼上端安装用来计算搅笼转动的圈数的转速传感器，所述转速传感器与单片机数据终端连接。
单片机数据终端包括终端单片机以及均与终端单片机连接的流量测试模块、砂量测试模块、压力测试模块、终端无线通讯模块。
所述搅拌罐连接上水管线，上水管线上设置电磁流量计，所述电磁流量计连接在单片机数据终端的流量测试模块上；电磁流量计测试出实时的注入液量，单片机数据终端与电磁流量计采用RS485数据总线相连，并获取实时的注入液量。
所述增压泵连接出水管线，所述出水管线上设置压力传感器，所述压力传感器连接在单片机数据终端的压力测试模块上，单片机对实时压力进行A/D转换，计算出实时的压力值。
还包括手持机，手持机包括手持机单片机以及均与手持机单片机连接的显示模块、数据存储模块、手持机无线通讯模块；所述单片机数据终端通过终端无线通讯模块与手持机的手持机无线通讯模块进行连接。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
该装置已经过多口防砂井的现场测试使用，在现场使用平稳运行，所测数据误差达到设计要求，能够满足实际生产的需要。施工过程中的砂量、排量、压力、砂比等数据的测量显示准确，为油田防砂施工的管理提供数据支持和决策依据。
附图说明
图1为本发明的一种防砂数据实时监控装置的结构示意图；
图2为单片机数据终端原理图；
图3为手持机原理图；
图4为实施例1中与CN13-12测量的数据表格相对应的曲线图；
图5为实施例2中与CDC26-7测量的数据表格相对应的曲线图。
图中：1、混砂车；2、上水管线；3、电磁流量计；4、单片机数据终端；5、出水管线；6、压力传感器；7、增压泵；8、搅拌罐；9、转速传感器；10、搅笼。
具体实施方式
有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
参照附图1-5，在混砂车1的搅笼10上方安装转速传感器9，用来计算搅笼10转动的圈数，上水管线2安装电磁流量计3，出水管线5安装压力传感器6。电磁流量计3测量污水流量，压力传感器6测量防砂施工中的压力。
将上述传感器设备通过485信号缆传送到单片机数据终端4，单片机数据终端4采集以上数据后通过无线与手持机连接。单片机数据终端4包括终端单片机以及均与终端单片机连接的流量测试模块、砂量测试模块、压力测试模块、终端无线通讯模块。砂量测试模块接收转速传感器的脉冲并对搅笼转动圈数计数，从而计算出实时的砂量。
手持机包括手持机单片机以及均与手持机单片机连接的显示模块、数据存储模块、手持机无线通讯模块。
数据存储模块保存接收到的测试数据。显示模块显示接收到的数据及曲线。所述单片机数据终端4通过终端无线通讯模块与手持机的手持机无线通讯模块进行连接。
手持机将防砂施工中的压力、砂量、排量等参数进行采集。用压力传感器测出施工过程中每分钟的压力，用转速传感器可测出每分钟使用的砂子体积既砂量，用电磁流量计可测出每分钟使用的污水体积既排量。砂子体积（每分钟）/污水体积（每分钟）=砂比。手持机中的单片机对采集的数据通过存储器进行存储。并在手持机屏幕上显示数值点形成曲线，同时可显示压力、砂量、排量、砂比等曲线。当施工过程中压力超过25Mpa时，手持机进行声音报警。
手持机自动存储施工过程采集到的施工数据，通过USB接口，连接后台主机，将施工数据存储到后台主机数据库，后台主机软件实现施工结束后施工报表和施工过程曲线的打印，建立完善的油井防砂数据库。
实施例1：
自2013年6月以来，我们在采油厂防砂井实施使用，CN13-12油井实施防砂时间两个小时，施工过程中因泵车故障，停止加砂，待故障排除后，继续进行防砂施工，监控数据与实际生产数据基本吻合，所测数据误差达到设计要求，能够满足实际生产的需要。
CN13-12测量的数据表格
测试时间总排量阶段量瞬时排量累计液量砂比累计砂量油压
2013-9-26 14:260.120.120.860.1110.740.0114.95
2013-9-26 14:260.120.120.860.1110.740.0114.95
2013-9-26 14:260.170.170.860.1515.840.0215.76
2013-9-26 14:260.170.170.860.1515.840.0215.76
2013-9-26 14:260.180.180.860.1613.420.0214.89
2013-9-26 14:260.180.180.860.1613.420.0214.89
2013-9-26 14:260.280.280.860.2418.730.0414.99
2013-9-26 14:260.280.280.860.2418.730.0414.99
2013-9-26 14:260.290.290.860.2518.570.0415.25
2013-9-26 14:260.290.290.860.2518.570.0415.25
2013-9-26 14:260.30.30.860.2620.350.0415.07
2013-9-26 14:260.30.30.860.2620.350.0415.07
……………………
2013-9-26 16:19101.25101.25085.97020.46.14
2013-9-26 16:19101.25101.25085.97020.46.14
CN13-12测量与实际施工对比表
测量实际误差
累计液量/方85.97959.51%
砂比10—22
累计砂量/吨20.4212.86%
油压/Mpa16.7171.76%
实施例2：
CDC26-7油井实施防砂时间一个半小时，施工过程中分段加砂，在防砂顶替工序中，砂比为零。监控数据与实际生产数据基本吻合，所测数据误差达到设计要求，能够满足实际生产的需要。
CDC26-7测量的数据表格
测试时间总排量阶段量瞬时排量累计液量砂比累计砂量油压
2013-10-1 12:320.020.020.80.02008.6
2013-10-1 12:320.020.020.80.02008.6
2013-10-1 12:320.050.050.670.05008.24
2013-10-1 12:320.050.050.670.05008.24
2013-10-1 12:320.070.070.550.07008.84
2013-10-1 12:320.070.070.550.07008.84
……………………
2013-10-1 14:04113.02113.02094.08021.57.36
2013-10-1 14:04113.02113.02094.08021.57.21
2013-10-1 14:04113.02113.02094.08021.57.21
CDC26-7测量与实际施工对比表
测量实际误差
累计液量/方94.0810510.40%
砂比8—24
累计砂量/吨21.5236.52%
油压/Mpa1616.53.03%
以上所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的专利范围，其他运用本发明的专利精神的等效变化，均应俱属本发明的专利范围。