專利名稱：油藏測試地面數據采集處理系統及其數據采集處理方法和設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及石油勘探開發領域，特別涉及一種用于油氣田開發的油藏測試地面數據采集處理方法和設備，以及油藏測試地面數據采集處理系統。
本發明上述目的是通過下述方案來實現的。
提供一種油藏測試地面數據采集處理系統；所述油藏測試地面數據采集處理系統包括多個傳感器，用于檢測被測壓力、壓差、溫度和流量；數據采集接口裝置，(包括安裝在實時數據監測工作站中的數據采集板)，用于對傳感器收集的信號進行調整，經模/數(A/D)變換器變換成計算機能直接識別的數字信號；實時數據監測工作站，對測試作業進行實時監測，計算各種工程技術參數及存儲相關測試資料；網絡接口，對經過實時數據監測工作站源數據分別傳送給客戶工作站和曲線檢測工作站(備份處理和遠程發送設備)；客戶工作站，對現場作業進行監督，設置數據遠傳接口(服務器)，實現數據遠傳；遠程實時終端，設置在基地，及時向基地決策者提供油藏測試作業的實時數據，及時分析并反饋現場信息。
提供一種油藏測試地面數據采集處理設備；所述油藏測試地面數據采集處理設備包括油藏測試地面數據采集接口裝置，用于接收來自于傳感器的各種油藏測試地面檢測數據；數據采集裝置，用于采集來自于油藏測試地面數據采集接口裝置的信號；數據處理裝置，用于對所采集的信號進行相應的處理，進行數據回放和曲線回放。
提供一種油藏測試地面數據采集處理方法；所述油藏測試地面數據采集處理方法包括檢測步驟，用于檢測被測壓力、壓差、溫度和流量，
接收步驟，用于接收來自于傳感器的各種油藏測試地面檢測數據；還包括數據采集步驟，用于采集來自于油藏測試地面數據采集接口裝置的信號；數據處理步驟，用于對所采集的信號進行相應的處理，進行數據回放和曲線回放。
根據本發明油藏測試地面數據采集處理方法，對油藏測試地面施工中現場的各種技術參數及數據進行采集、計算、存儲、顯示、曲線處理和數據遠程傳輸。它可幫助現場指揮人員、現場操作人員及遠程操作者全面、準確地了解和掌握油藏測試地面施工過程中的各種信息，及時、快捷地處理各種情況，保證油藏測試地面施工能夠按照要求正確無誤的進行。施工完成后，系統可將施工過程中記錄的各種參數及數據通過彩色噴墨打印機打印輸出，并且可對各種油藏測試地面數據進行現場重放，資料存檔等，具有保障安全、作業監控、資料處理的作用。該系統可應用于常規測試及延長測試石油工程作業，經過適當修改可用于采油等其他工程作業的數據采集及數據處理。
通過下面的實施方式和附圖的描述，本發明的其他目的和特征將變得更加清楚，附圖中相同的標號表示相同的或類似的部件。
作為本發明的一部分的附圖和本說明書一起用于說明本發明的實施例，用于解釋本發明的原理。
具體實施例方式
下面結合附圖及具體實施例對本發明作進一步詳細的說明。
圖1是一方框圖，示出了根據本發明的油藏測試地面數據采集處理系統。
參見圖1，根據本發明的油藏測試地面數據采集處理系統，包括傳感器11，…1n，實時數據監測工作站12，客戶工作站13和遠程終端14，網絡接口16和備份處理和遠程發送設備(曲線檢測工作站)15和數據采集接口17。其中，傳感器11，…1n分別用于探測被測壓力，比如井口壓力，分離器壓力，井口回壓，井口溫度，天然氣溫度等，并通過信號電纜將電信號，比如模擬信號、脈沖信號，傳送到設置在實時數據監測工作站12的油藏測試地面數據采集處理設備。對于所接收到的模擬信號，油藏測試地面數據采集處理設備對其進行信號調整、A/D轉換后轉換為數字信息。而對于脈沖信號，經過油藏測試地面數據采集處理設備中的計數器對其進行計數。然后，將所采集的數據作進一步的處理，比如數據處理，報警處理、實時監控處理和數據存儲等。最后將所處理的數據送至客戶工作站13，以完成報表處理、資料解釋、數據備份及實時數據的遠程發送等功能。
對于傳感器11，….1n，它包括(1)壓力傳感器，用于測量井口壓力、回壓等參數，具有防硫、耐壓、耐高溫、高可靠性、工作性能穩定、抗干擾能力強等特點；(2)溫度傳感器，用于測量分離器油溫、天然氣溫度、井口溫度等參數；(3)分離器靜壓及壓差傳感器，靜壓傳感器壓力范圍(0……2000PSI)，壓差傳感器測量范圍(0…...400英寸水柱)，可單獨安裝，也可獨立安裝，分別用于測量分離器靜壓和孔板壓差等參數；(4)流量傳感器，包括電磁流量計、渦輪流量計、脈沖計數流量計等，可分別與不同的分離器相配套使用，用于測量油流量、水流量等工程技術參數，具有精度高、安裝方便、可靠性強、抗干擾能力好等特點。但本發明并不僅限于上述的傳感器，根據工作需要，還可以增加其他類型的傳感器，以檢測溫度、位置變化等其他參數。
對于客戶工作站13，它主要是為作業現場操作人員設計的，用于進行曲線監測、數據監測、曲線回放、數據庫管理、報表輸出及實時數據遠程發送。它通過網絡接口16和油藏測試地面數據采集處理設備相連。其中該網絡接口16是一網絡集線器。其中實時數據遠程發送主要完成將實時采集及計算后存放在公用數據緩沖區中的數據通過因特網或其他通信網絡發送到遠程網站(支持FTP文件傳送協議)，以便于遠程終端14的訪問，通過使用客戶工作站13，現場完全監督可在作業現場辦公室監視現場設備的工作狀態、作業狀況，并可通過Windows的對等局域網絡共享數據庫信息，查詢油藏測試地面數據、隨時打印各種油藏測試地面報表。
對于遠程終端14，它主要是為遠程操作者設計開發的，它用于進行曲線監測、數據監測、曲線回放、數據庫管理、報表輸出及實時數據遠程接收。其中實時數據遠程接收主要完成將客戶工作站13發送到遠程網站(支持FTP文件傳送協議)的實時數據信息通過因特網或其他通信網絡實時下載到本地終端系統，然后通過遠程終端14的進行處理，實現遠程實時終端功能。通過使用該遠程終端14，遠程操作者可在遠程辦公室監視現場設備的工作狀態、作業狀況。
根據本發明的油藏測試地面數據采集處理系統還包括一備份處理和遠程發送設備(曲線檢測工作站)15，它主要完成報表處理、資料解釋、數據備份和實時數據的遠程發送等功能，可以作為實時數據監測工作站12的熱備份機。
從上所述可以看出，在根據本發明的油藏測試地面數據采集處理系統中，所用的實時終端分別為客戶工作站13、遠程終端14兩種，其中客戶工作站13可通過現場小型局域網以共享網絡驅動器中實時數據的方式實現。遠程終端14的實現方法有兩種，一是通過共享網絡驅動器的方式實現，一是通過FTP(文件傳輸協議)方式實現。其中，在第一種方式，需要將備份處理和遠程發送設備15加載成撥號網絡服務器，遠程終端14即可映射網絡驅動器，共享數據信息。在第二種方式，需要設置中轉站點，數據傳輸分兩步進行，首先備份處理和遠程發送設備(曲線檢測工作站)15實時將系統的共享數據信息經壓縮、封裝后實時地通過諸如因特網發送到中轉站點，然后遠程終端14再實時將中轉站點的數據信息下載到本地機，通過本地的終端系統程序對數據進行解壓、解封處理，以完成遠程終端的功能。
圖2是本發明的設置在實時數據監測工作站12的油藏測試地面數據采集處理設備的框圖。
參見圖2，根據本發明的油藏測試地面數據采集處理設備包括一油藏測試地面數據采集接口裝置21，數據采集裝置22，數據處理裝置23，故障報警裝置24，實時監測裝置25。
對于油藏測試地面數據采集接口裝置21，實際上就是圖1中的數據采集接口，為清楚起見，在圖2中再詳述它是一種信號處理裝置，根據不同的應用需要，可選用不同的數字信號處理板和模擬量信號處理板，這些信號處理板可用于溫度、壓力、流量信號進行調整，完成對模擬信號經過模/數(A/D)變換器變換成數字信號，數據采集是由安裝在計算機內部的采集板完成的。根據本發明的油藏測試地面數據采集設備選用模擬量信號處理板和數字量信號處理板，分別用于模擬量信號處理(如放大、線性化、增益矯正)、數字量信號處理(如信號規整等)。
油藏測試地面數據采集接口裝置21對傳感器11…1n處理后的數據可通過數據采集板直接送到計算機，以完成對各采集通道數據的采集。
數據采集裝置22具有通道設置、信號標定、數據采集、數據緩沖等功能。其中通道設置可使用戶根據具體情況，建立相應通道的聯系；數據采集可根據通道的設置情況完成4個模擬量通道和16個數字量通道上信號的采集并將信號用于信號標定；信號標定主要將模擬信號傳感器輸入的電壓值轉換為相應的物理值，將開關量信號傳感器對應的脈沖計數值讀入，再根據兩次讀入的時間差計算流量；數據緩沖主要將系統處理、計算后的數據送數據緩沖區以便其他連入網絡的其他客戶機共享。該數據采集裝置22可采集檢測井口壓力，井口溫度，分離器油溫、分離器靜壓、孔板壓差、天然氣溫度、井口溫度、油流量、水流量、氣流量等參數。
本發明的油藏測試地面數據采集處理設備還包括數據處理裝置23，數據處理裝置23主要用于曲線回放、數據庫管理、數據回放、報表輸出、資料解釋等功能。其中曲線回放主要完成作業日志信息修改、曲線屬性設置、曲線屏幕預覽、曲線讀值器控制、曲線選擇打印等功能；數據庫管理主要完成對間斷性時間數據庫、曲線數據庫、注釋信息數據庫、采集階段描述信息數據庫的查詢、刪除、修改更新等功能；報表輸出主要完成測試綜述報表、測試層位設計報告、試壓報告、測試流程圖、分層測試報告、測試日志、測試總結報告、綜合測試報表、流體產量計算報表、氣產量計算報表、實時數據打印報表、實時曲線報表打印等；資料解釋主要完成作業質量控制、根據數據采集數據信息綜合評價油藏測試效果、給出油藏測試報告等，從而實現油藏測試地面數據的采集和處理。
另外，為了更好地實時監控油藏測試地面數據采集和處理的情況，根據本發明的油藏地面數據采集處理設備還包括一故障報警裝置24。該故障報警裝置24與油藏地面數據采集處理裝置23相連，用于完成需監測參數的高/低警報門限值設置、超限報警提示、故障報警提示、警報信息解釋、警報信息存儲及瀏覽。它可以給出報警提示方式，報警方式分聲音動畫、語音、顯示三種。可實現系統監測的所有參數的高/低警報處理及部分硬件系統故障。
還有，根據本發明的油藏測試地面數據采集處理設備還包括一實時監測裝置25，該實時監測裝置25用于完成系統初始化、基本數據輸入、數據計算、數據監測、曲線檢測、數據存儲、數據處理。其中系統初始化主要完成采集接口裝置初始化、計數器清零及系統數據庫及系統文件的初始化等功能；基本數據輸入主要完成井名、作業公司名稱、承包公司名稱、油田名稱、作業平臺等基本作業信息的輸入；數據計算主要完成瞬時流量、累計量的計算功能，其主要計算參數有天然氣日產量、天然氣平均產量、累計氣產量、油日產量、平均產油量、累計產油量、天然氣密度、油密度、孔板系數、基準壓力系數、基準溫度系數、流動溫度系數、氣密度系數、雷諾系數、膨脹系數、超壓縮系數、地理位置校正系數、孔板溫度膨脹系數等；數據監測主要完成該系統所有數據的實時顯示及儀表輸出等功能，屏幕數據刷新速度100毫秒；曲線監測模塊主要完成實時曲線屬性設置、實時曲線顯示、曲線閱讀器控制等功能，曲線屬性包括曲線顏色、比例范圍、選擇開關、繪圖速度等；數據存儲模塊主要完成公用數據緩沖區的設置及實時刷新、數據庫存儲等功能，該系統存儲兩種類型的數據庫，一是按油藏測試地面作業數據記錄間隔(1至60分鐘)存儲的數據庫文件，稱之為間斷性時間數據庫，二是按100毫秒時間間隔存儲的數據庫文件，稱為連續性時間數據庫也稱曲線數據庫，兩種類型的數據庫、工程日志信息數據庫和采集階段描述信息數據庫共同構成該系統報表填寫、曲線打印、遠程傳輸的數據源。
圖3是本發明的油藏測試地面數據采集處理的過程的流程圖。
參見圖3，根據本發明的油藏測試地面數據采集處理開始于步驟S20。在步驟S21，各傳感器11…1n檢測井口壓力，井口溫度、分離器油溫、分離器靜壓、孔板壓差、天然氣溫度、井口溫度、油流量、水流量、氣流量等參數；；然后，流程進入步驟S22。在步驟S22，首先油藏測試地面數據采集接口裝置21接收來自于傳感器11…1n所檢測的對應于井口壓力，井口溫度，分離器油溫、分離器靜壓、孔板壓差、天然氣溫度、井口溫度、油流量、水流量、氣流量等參數的各種檢測數據，并將它們分別提供給數據采集裝置22。然后，流程進入步驟S23。在步驟S23，數據采集裝置2 2完成對來自于油藏測試地面數據采集接口裝置21的模擬通道和數字通道上信號的采集。接著，流程進入步驟S24。在步驟S24，數據處理裝置23對所采集的信號進行分析處理，包括曲線回放、數據回放、報表輸出等。在步驟S24之后，流程進入步驟S25，即由實時監測裝置25對數據處理裝置23所處理的各種數據進行監測，并在步驟S26判斷被監測的數據是否超出預設的限值。如果在步驟S26確定有數據超出預設的限值，那么，流程進入步驟S27并報警。否則，流程進入步驟S28并結束。
在不脫離本發明的范圍和構思可以作出許多其他的改變和改型。應當理解，本發明并不限于特定的實施例，本發明的范圍由所附權利要求限定。
權利要求
1.一種用于油田勘探開發的油藏測試地面數據采集處理系統，包括數據采集接口裝置，(包括安裝在實時數據監測工作站中的數據采集板)，用于對傳感器收集的信號進行信號調整，經模/數(A/D)變換器變換成計算機能直接識別的數字信號；實時數據監測工作站，對測試作業進行實時監測，計算各種工程技術參數，存儲相關測試資料；網絡接口，對經過實時數據監測工作站的數據分別傳送給客戶工作站和曲線檢測工作站(備份處理和遠程發送設備)；客戶工作站，對現場作業進行監督，設置數據遠傳接口(服務器)，實現數據遠傳；遠程實時終端，設置在基地，及時向基地決策者提供油藏測試作業的實時數據，及時分析并反饋現場信息。
2.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述傳感器選自于下述傳感器(1)壓力傳感器；(2)溫度傳感器；(3)分離器靜壓及壓差傳感器；(4)流量傳感器。
3.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述實時數據監測工作站，對測試作業進行實時監測，自動采集各種工程參數，實時計算油、氣、水產量，在線對傳感器進行線性度診斷、安全報警、實時打印、數據庫存取、作業日志信息錄入。
4.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述網絡接口為一網絡集線器及相應的遠程通訊設備。
5.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述客戶工作站，通過網絡接口與油藏測試地面數據采集處理設備相連，用于對油藏測試地面采集數據進行監視和處理，并用于實時數據遠程發送。
6.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述遠程終端，通過因特網或其他網絡與客戶工作站相連，以共享網絡驅動器方式或文件傳輸協議方式接收客戶工作站發送的數據，并對油藏測試地面采集數據進行監視和處理。
7.如權利要求2-7任一項所述的系統，其特征在于，還包括一備份處理和遠程發送設備，用于完成報表處理、資料解釋、數據備份和實時數據的遠程發送。
8.一種用于油氣田勘探開發的油藏測試地面數據采集處理設備，包括油藏測試地面數據采集接口裝置，用于接收來自于傳感器的各種油藏測試地面檢測數據；數據采集裝置，用于采集來自于油藏測試地面數據采集接口裝置的信號；數據處理裝置，用于對所采集的信號進行相應的處理，進行數據回放和曲線回放。
9.如權利要求8所述的設備，其特征在于，所述數據采集接口裝置包括數字量信號處理板，模擬量信號處理板、信號采集板裝置。
10.如權利要求8或9所述的設備，其特征在于，通過在數據采集板上對通道擴展開關進行跳線可以將多個模擬量信號處理板串聯以實現通道的擴展。
11.如權利要求8所述的設備，其特征在于，所述數據采集裝置采集油藏測試地面數據采集接口裝置的模擬通道上的信號并經模/數(A/D)變換器變換為數字信號。
12.如權利要求8所述的設備，其特征在于，所述數據采集裝置采集油藏測試地面數據采集接口裝置的數字量通道上的信號。
13.如權利要求8所述的設備，其特征在于，還包括實時監測裝置，用于對所處理的數據進行監測，并用于監測曲線。
14.如權利要求8或13所述的設備，其特征在于，還包括故障報警裝置，當所監測的數據超出預設限值時進行報警。
15.一種用于油田的油藏測試地面數據采集處理方法，包括檢測步驟，用于檢測被測壓力、壓差、溫度和流量，接收步驟，用于接收來自于傳感器的各種油藏測試地面檢測數據；其特征在于，還包括數據采集步驟，用于采集來自于油藏測試地面數據采集接口裝置的信號；數據處理步驟，用于對所采集的信號進行相應的處理，以及進行數據回放和曲線回放。
16.如權利要求15所述的方法，其特征在于所述壓力包括井口壓力，井口回壓，分離器壓力，所述流量包括油流量、水流量，所述溫度包括井口溫度，天然氣溫度和分離器油溫，所述壓差包括孔板流量計壓差。
17.如權利要求15所述的方法，其特征在于，所述數據采集步驟包括采集模擬通道上的信號。
18.如權利要求15所述的方法，其特征在于，所述數據采集步驟包括采集數字量通道上的信號。
19.如權利要求15所述的方法，其特征在于，還包括實時監測步驟，用于對所處理的數據進行監測，并用于監測曲線。
20.如權利要求15或19所述的方法，其特征在于，還包括故障報警步驟，當所監測的數據超出預設限值時進行報警。
全文摘要
一種用于油氣田勘探開發的油藏測試地面數據采集處理方法、設備和系統。其中所述方法包括檢測步驟，用于檢測被測壓力、壓差、溫度和流量；接收步驟，用于接收來自各種傳感器的檢測數據；數據采集步驟，用于采集來自數據采集接口裝置的信號；數據處理步驟，用于對所采集的信號進行相應的處理，以及進行數據回放和曲線回放。根據本發明油藏測試地面數據采集處理方法，對油藏測試地面施工中現場的各種技術參數及數據進行采集、計算、存儲、顯示、曲線處理和數據遠程傳輸。
文檔編號G01V1/40GK1410783SQ0114152
公開日2003年4月16日 申請日期2001年9月30日 優先權日2001年9月30日
發明者白耀民 申請人:中海油田服務有限公司