便攜式油氣井出砂地面監(jiān)測系統(tǒng)研究.pdf

1、在石油和天然氣的生產(chǎn)過程中，由于地質(zhì)因素和開采作業(yè)的影響使得產(chǎn)出液或產(chǎn)出氣中往往伴隨著固體砂粒，由此帶來的油氣井出砂問題給生產(chǎn)和環(huán)境都造成了嚴(yán)重的影響，因此有必要對油氣井出砂進(jìn)行監(jiān)測，以指導(dǎo)油氣田生產(chǎn)，并避免對環(huán)境造成的破壞。
　　本文對包括出砂監(jiān)測理論模型在內(nèi)的一系列出砂監(jiān)測理論進(jìn)行了研究，建立了包括出砂監(jiān)測傳感器、出砂信號調(diào)理電路、出砂信號采集電路以及上位機(jī)軟件在內(nèi)的一套油氣井出砂地面監(jiān)測系統(tǒng)，可用于油氣井出砂的實(shí)時在線監(jiān)測。

2、系統(tǒng)基于聲測法原理，采用非接觸式測量方式，通過無源傳感器、信號調(diào)理采集箱和上位機(jī)的合理組成結(jié)構(gòu)，采用stm32控制內(nèi)部AD對出砂信號進(jìn)行采集，實(shí)現(xiàn)了儀器的小型化、便攜化和低功耗，順應(yīng)了出砂監(jiān)測儀器的發(fā)展趨勢。系統(tǒng)在監(jiān)測時，將傳感器安裝在地面管道的彎管處，通過傳感器檢測砂粒撞擊管壁產(chǎn)生的振動，并將攜帶出砂量信息的振動信號轉(zhuǎn)換為電信號，通過線纜將出砂信號傳輸至信號調(diào)理箱，在信號調(diào)理箱內(nèi)部通過信號調(diào)理電路和信號采集電路完成對出砂信號的預(yù)處理和

3、采集，最后利用上位機(jī)軟件對出砂信號進(jìn)一步處理后將出砂量信息顯示出來，得到油氣井的出砂量信息，實(shí)現(xiàn)了對井下出砂情況的地面監(jiān)測。本文還開展了大量的室內(nèi)外試驗(yàn)，對整個系統(tǒng)在室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境和室外現(xiàn)場環(huán)境下的工作性能進(jìn)行了測試，結(jié)果表明，該系統(tǒng)能夠適應(yīng)直徑100μm及其以上的砂粒，在不低于10m/s流速的條件下檢測到出砂，并能夠?qū)⒄`差控制在19％以內(nèi)，從而驗(yàn)證了系統(tǒng)能夠在多種井況下長時間可靠穩(wěn)定地工作，并可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況靈活地選擇供電方式，對于