煤層氣專用液面自動監(jiān)測儀

煤層氣專用液面自動監(jiān)測儀第一頁，共十四頁，編輯于2023年，星期日目錄一、前言二、煤層氣領域液面測試現(xiàn)狀及問題三、XSYC-E型液面自動監(jiān)測儀簡介四、XSYC-E型液面自動監(jiān)測儀特點五、XSYC-E型液面自動監(jiān)測儀推廣使用意義六、現(xiàn)場應用情況七、結論第二頁，共十四頁，編輯于2023年，星期日

煤層氣井液面深度測試是煤層氣排采工作中一項重要的工作，對煤層氣井而言排采井液面深度需要頻繁連續(xù)監(jiān)測，通過調(diào)節(jié)井下液位來控制井下流壓達到煤層氣解析壓力。目前國內(nèi)各煤層氣區(qū)塊普遍采用安裝井下電子壓力計的方式實現(xiàn)對煤層氣井液面深度的連續(xù)監(jiān)測，然而這種模式在實際應用中暴露出很多問題問題。本文詳細介紹了一款可以實現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測煤層氣井液面深度變化的新設備XSYC-E型液面自動監(jiān)測儀，自2010年研發(fā)成功后在陸續(xù)國內(nèi)多個煤層氣開采區(qū)塊進行了推廣應用，通過采用XSYC-E型液面自動監(jiān)測儀測得的現(xiàn)場連續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)與壓力計的連續(xù)測試數(shù)據(jù)大量對比實驗，XSYC-E型液面自動監(jiān)測儀保證了液面深度連續(xù)變化的準確性，能夠達到壓力計的測試精度，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，共十四頁，編輯于2023年，星期日煤層氣領域液面測試現(xiàn)狀及問題

煤層氣的整個排采過程是根據(jù)液面動態(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)。目前煤層氣開采中井下流壓的獲得采用二種方式：安裝井下壓力計；利用回聲儀測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獲取井下壓力。目前煤層氣井液面測試上存在如下問題：

壓力計成本較高、安裝工藝復雜、維修維護困難人工測試統(tǒng)一性差、人為誤差較大、測試過程受天氣等限制自動化程度低，測試人員緊俏、人力物力投入較大

新開井數(shù)量增速較快，人員設備等需求壓力逐漸增加第四頁，共十四頁，編輯于2023年，星期日

XSYC-E型液面自動監(jiān)測儀的整個設計是基于回聲測井的原理進行的，其包含“即時測試”和“定時測試”兩種工作模式。測試靈敏度、自動監(jiān)測時間間隔等工作參數(shù)均通過控制中心的PC機進行遠程設置及修改。傳感器參數(shù)設置完成后即可按照設定的工作參數(shù)完成液面自動測試，所有測試數(shù)據(jù)通過GPRS無線模塊上傳至通訊服務器，使用者通過任何一臺連接Internet的PC機就可以下接收回傳的數(shù)據(jù)。所有測試的數(shù)據(jù)均通過“有桿泵系統(tǒng)軟件”進行統(tǒng)一管理，可以很方便的為排采人員提供直觀可靠的的測試數(shù)據(jù)及各種形式的報表輸出。XSYC-E型液面自動監(jiān)測儀簡介示意圖第五頁，共十四頁，編輯于2023年，星期日□采用套管氣作為聲源，有效降低測試成本?！蹩梢詫崿F(xiàn)定時連續(xù)監(jiān)測，可以為重點井提供連續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)?！鯚o需測試人員親臨現(xiàn)場，液面測試不受惡劣天氣等影響?！醍敱O(jiān)測井有變更或儀器出現(xiàn)問題時可以很方便進行監(jiān)測井更換及維修?！跻慌_連接Internet的PC機就可以控制管理多口井，整體投入少?！醪恍柽^多人為干預即可進行自動監(jiān)測液面，操作簡單?！躅A留標準擴展接口，可以與自動化系統(tǒng)進行無縫對接?！跻慌_設備可以根據(jù)需要安裝在任意井上進行使用。□測試數(shù)據(jù)通過“有桿泵系統(tǒng)軟件”統(tǒng)一管理，便于數(shù)據(jù)歷史存檔及報表輸出XSYC-E型液面自動監(jiān)測儀特點第六頁，共十四頁，編輯于2023年，星期日一、有效降低大量煤層氣井液面測試難度

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

XSYC-E型液面自動監(jiān)測儀預留配備標準ModbusRTU協(xié)議的485及232接口，這樣在區(qū)塊自動化平臺建設時可以直接將井上XSYC-E型液面自動監(jiān)測儀監(jiān)測的液面數(shù)據(jù)接入到自動化系統(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、維修維護的便捷程度及性價比等方面的優(yōu)勢都是壓力計無法比擬的。XSYC-E型液面自動監(jiān)測儀推廣使用意義第七頁，共十四頁，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)一報表所有監(jiān)測井數(shù)據(jù)每天均按時回傳到管理中心的PC機上，通過“有桿泵系統(tǒng)軟件”進行統(tǒng)一計算、備份、報表輸出、導出單井歷史液面測試結果，形成任意時間段內(nèi)液面連續(xù)變化曲線等管理?？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、輕松實現(xiàn)液面連續(xù)監(jiān)測

由于XSYC-E型液面自動監(jiān)測儀包含“自動監(jiān)測”和“即時測試”兩種方式，在“自動監(jiān)測”模式下可以很方便的實現(xiàn)對重點井及勘探井進行最小10分鐘測試間隔的連續(xù)液面監(jiān)測。只要設置好測試參數(shù)，在不需人為干預的情況下即可實現(xiàn)液面自動監(jiān)測，這樣在節(jié)省測試成本的同時也最大程度的降低了排采人員的勞動強度。第八頁，共十四頁，編輯于2023年，星期日

XSYC-E型液面自動監(jiān)測儀自2010年研發(fā)成功以來，在煤層氣公司的配合下進行了大量的現(xiàn)場應用試驗，在國內(nèi)多個煤層氣區(qū)塊的不同井況開展了細致的對比測試，并不斷改進完善產(chǎn)品性能及測試精度，部分現(xiàn)場應用情況如下：1、測試結果的準確性論證

為了驗證XSYC-E型液面自動監(jiān)測儀的測試效果和精度，我公司在鄂爾多斯地區(qū)某煤層氣井通過使用XSYC-E型液面自動監(jiān)測儀與井下壓力計進行了連續(xù)20天的對比試驗，測試的數(shù)據(jù)與曲線圖如下：現(xiàn)場使用情況液面測試深度變化對比曲線液面測試深度數(shù)據(jù)表第九頁，共十四頁，編輯于2023年，星期日通過20天的連續(xù)監(jiān)測對比可以得出如下結論：1、XSYC-E型液面自動監(jiān)測儀與井下壓力計兩者測得液面深度的總體變化趨勢基本一致。2、壓力計測深較XSYC-E型液面自動監(jiān)測儀深，相差平均大約5米左右，液面每天相對變化量基本一致。結論分析：產(chǎn)生誤差的原因主要與計算方法和公式有關：壓力計在水下，井內(nèi)一直在產(chǎn)氣，在壓力計之上應該存在氣液混合段，而壓力計的折算液面是按照水的密度計算的，造成液面深度比實際偏大；XSYC-E型液面自動監(jiān)測儀測試的液位是氣液段的最上面，由于這些因素的影響，致使兩種設備的測試結果存在偏差。但是通過測試數(shù)據(jù)可以看出利用XSYC-E型液面自動監(jiān)測儀測試的液面深度每天的變化量與壓力計測深的每天變化量基本一致。第十頁，共十四頁，編輯于2023年，星期日

XSYC-E型液面自動監(jiān)測儀通過抽取套管內(nèi)氣體壓縮加壓，來形成聲波脈沖。升壓時間只需十幾秒鐘，就可以取得滿意的測試效果?？梢栽诰畧鲩L期自動工作，不需人工干預。本產(chǎn)品的無壓井自動長期監(jiān)測技術為國內(nèi)首創(chuàng)，已申請國家發(fā)明專利。設備性能穩(wěn)定，精度可靠。設備在韓城某無套壓井進行了長時間自動監(jiān)測，現(xiàn)場圖片及測試數(shù)據(jù)表如右圖所示。

自動監(jiān)測數(shù)據(jù)表

現(xiàn)場使用圖片測試曲線2、無套壓井連續(xù)監(jiān)測的可靠性第十一頁，共十四頁，編輯于2023年，星期日

目前國內(nèi)煤層氣領域自動化建設的瓶頸就是液面的參數(shù)的獲取方式，常規(guī)的辦法是通過安裝井下電子壓力計來獲取液面深度參數(shù)，然后將壓力計的測試數(shù)據(jù)接入到自動化系統(tǒng)連同其他參數(shù)一同傳回數(shù)據(jù)中心，然而由于壓力計存在的各種問題也導致液面參數(shù)的獲取成為很大的問題。目前我公司正在與某煤層氣公司展開合作，通過XSYC-E型液面自動監(jiān)測儀為其提供現(xiàn)場液面測試參數(shù)，然后將測試數(shù)據(jù)直接接入到現(xiàn)有的自動化平臺。目前XSYC-E型液面自動監(jiān)測儀已經(jīng)在該煤層氣公司四口進行現(xiàn)場測試，其中包含螺桿泵井、無壓井、低壓井等井況。同時雙方的軟件人員已經(jīng)開始結合，展開液面數(shù)據(jù)的遠程發(fā)布共享的工作，為該煤層氣公司的自動化平臺搭建最后一塊短板。3、為區(qū)塊自動化系統(tǒng)建設提供可靠的液面接入方式第十二頁，共十四頁，編輯于2023年，星期日自XSYC-E型液面自動監(jiān)測儀投放市場以來，通過大量的監(jiān)測數(shù)據(jù)與壓力計對比實驗表明，XSYC-E型液面自動監(jiān)測儀測試數(shù)據(jù)結果精度可靠，可以代替井下壓力計，其次經(jīng)過改版升級及長時間現(xiàn)場使用，使用單位及操作人員一致認同儀器工作穩(wěn)定、結構簡單、安裝方便，可以很大程度的減少液面測試工作的人力、物力的投入，有效的降低了測試成本的同時避免了由于天氣惡劣等原因造成無法完成液面測試工作的情況，最后由于XSYC-E型液面自動監(jiān)測儀具有安裝工藝簡單靈活、綜合使用成本低、外擴標準電氣接口等特點，這樣為區(qū)塊自動化建設等提供了一種優(yōu)于壓力計的全新方法。

XSYC-E型液面自動