專利名稱：存貯式井下流量、壓力同步檢測(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬予一種適用于井下流體分層流量、壓力動(dòng)態(tài)同步檢測(cè)裝置。
在本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)以前，油田注水井井下流量采用單參數(shù)測(cè)量，分層流體壓力采用井口人工估算方法，然后由人工估算出流量、壓力合成曲線。該方法誤差較大，其結(jié)果無法正確反映分層流量、壓力變化規(guī)律。特別是我國中老期油田，注水井井下分層流量、壓力動(dòng)態(tài)同步曲線測(cè)量一直未能予以解決。本發(fā)明人曾經(jīng)以ZL 96 2 16332.5實(shí)用新型專利公開了一種流量檢測(cè)器，解決了分注井井下流量分層測(cè)量的難題，在線連續(xù)測(cè)量時(shí)間最快為51分鐘，提高現(xiàn)場(chǎng)操作效率近100倍，可適用于油田注水井、氣井及有關(guān)地質(zhì)勘測(cè)井的氣、液流體分層流量檢測(cè)，但不能進(jìn)行井下流體壓力的動(dòng)態(tài)同步檢測(cè)。
本實(shí)用新型提供一種存儲(chǔ)式井下流量、壓力同步檢測(cè)器，其有益效果是為我國中老期油田，注水井井下水咀流量壓力損失曲線修正(現(xiàn)仍沿用1975年標(biāo)準(zhǔn))、分析地層滲透率、合理分配地層注水量及提高原油產(chǎn)量等，提供科學(xué)有效的數(shù)據(jù)。
本實(shí)用新型的基本技術(shù)解決方案是采用了已有技術(shù)中流量檢測(cè)器的雙筒密封結(jié)構(gòu)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)中壓力檢測(cè)部分采用單管壓力密封組合式結(jié)構(gòu)裝有壓力傳感器、壓力變送器、保護(hù)套、壓力帽的壓力傳感器套筒與外套筒以螺紋連接。設(shè)有流量、壓力采集處理器的內(nèi)套筒的一端，通過連接管與鎖緊管以螺釘連接；另一端裝有通訊插座并與壓力變送器插頭以螺紋連接，通過該插頭可以與外設(shè)計(jì)算機(jī)以電纜連接。
壓力傳感器與壓力頭軸心孔以螺紋連接，并以密封圈密封于定位臺(tái)處，壓力頭軸心孔與雙向?qū)嚎状怪睂?dǎo)通。壓力變送器和壓力傳感器端面支架以螺釘固定連接。壓力變送器置于保護(hù)套內(nèi)，并密封于壓力傳感器套筒內(nèi)。壓力頭的一端與壓力傳感器套筒以反向螺紋連接，另一端與壓力帽螺紋連接。壓力頭端面?zhèn)缺趯?dǎo)線孔與插座孔連通，并將通訊插座固定于端面插座孔上；壓力頭端面保險(xiǎn)孔與插座孔連通，并將保險(xiǎn)插座與保險(xiǎn)孔螺紋連接，并固定于保險(xiǎn)孔上。
流量、壓力采集處理器以導(dǎo)線分別與流量變送器、壓力變送器、通訊插座(18)、壓力頭端面的通訊插座(3)連接，上述通訊插座可獨(dú)立的與外設(shè)計(jì)算機(jī)以電纜連接通訊。
在雙筒密封結(jié)構(gòu)的流量傳感器套筒內(nèi)，采用磁感應(yīng)線圈作為流量傳感器。
計(jì)算機(jī)通訊和壓力信號(hào)在同一通訊插座(18)內(nèi)，該插座置于內(nèi)套筒的端部，與壓力變送器插頭及壓力頭端面的通訊插座(3)以導(dǎo)線連接，并被密封于外套筒和壓力傳感器套筒內(nèi)。
附圖
為本實(shí)用新型的一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說明附圖中各部分的名稱是(1)壓力帽 (2)插座帽 (3)通訊插座 (4)插座孔 (5)導(dǎo)線孔(6)壓力頭 (7)壓力頭軸心孔 (8)定位臺(tái) (9)壓力傳感器密封圈(10)壓力頭密封圈 (11)壓力傳感器 (12)保護(hù)套 (13)支架 (14)壓力變送器 (15)壓力傳感器套筒 (16)雙向?qū)嚎?(17)壓力變送器插頭 (18)通訊插座 (19)減震膠圈 (20)插座套管 (21)流量壓力采集處理器 (22)外套筒 (23)電池 (24)內(nèi)套筒(25)連接管 (26)鎖緊管 (27)外套筒密封圈 (28)流量變送器密封圈 (29)流量傳感器套筒 (30)流量變送器 (31)進(jìn)水口(32)磁感應(yīng)線圈 (33)磁環(huán) (34)渦輪 (35)硬質(zhì)合金軸承 (36)導(dǎo)向器 (37)定位臺(tái) (38)鎖緊圈 (39)出水口 (40)保險(xiǎn)孔 (41)保險(xiǎn)插座附圖中流量檢測(cè)部分采用已有技術(shù)中的雙筒密封結(jié)構(gòu)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)、壓力檢測(cè)部分采用可拆卸的單管壓力密封組合結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)流量獨(dú)立檢測(cè)和流量壓力同步檢測(cè)的目的。其結(jié)構(gòu)描述如下雙筒密封結(jié)構(gòu)中帶有密封圈的外套筒(22)與壓力傳感器套筒(15)以螺紋連接，并用密封圈實(shí)現(xiàn)密封。外套筒與流量傳感器套筒(29)以螺紋連接，并通過密封圈(27)實(shí)現(xiàn)密封。流量變送器(30)呈流線型端面的磁感應(yīng)線圈(32)采用鋼性焊接實(shí)現(xiàn)密封。流量變送器(30)與流量傳感器套筒(29)的內(nèi)孔及外沿面通過密封圈(28)和內(nèi)套管實(shí)現(xiàn)柔性密封連接，并由鎖緊管(26)的螺紋連接鎖緊，以使流量變送器封裝在流量傳感器套筒內(nèi)。所述鎖緊管的另一端與連接管(25)以螺釘緊固在一起。內(nèi)套筒(24)的一端與連接管的螺紋連接，其內(nèi)設(shè)置有流量壓力采集處理器(21)和電池(23)，另一端以螺栓與通訊插座套管(20)固定。通訊插座套與通訊插座(18)以螺紋連接焊接固定。通訊插座(18)一端與流量壓力采集處理器以導(dǎo)線連接。另一端與壓力變送器插頭(17)連接。該通訊插座的外端面上設(shè)有一個(gè)同軸度減震膠圈(19)以使其與外套筒之間達(dá)到柔性減震連接，并提高流量傳感器的同軸度。
單管壓力組合結(jié)構(gòu)中帶有密封圈的壓力頭(6)一端與壓力傳感器套筒(15)，另一端與壓力帽(1)螺紋連接，并以密封圈(10)實(shí)現(xiàn)密封。壓力頭軸心孔(7)與壓力傳感器(11)螺紋連接，并以壓力傳感器(11)端部密封圈(9)，密封在軸心孔定位臺(tái)(8)處，以實(shí)現(xiàn)壓力傳感器密封。雙向?qū)嚎?16)與壓力軸心孔(7)垂直相交，以實(shí)現(xiàn)壓力傳導(dǎo)。雙向?qū)嚎變?nèi)設(shè)有螺紋和密封臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)標(biāo)定校驗(yàn)。壓力頭(6)端面偏心導(dǎo)線孔(5)，一端以導(dǎo)線與壓力變送器插頭(17)連接，另一端與通訊插座(3)連接。通訊插座與壓力頭的另一端，以焊接定位方式固定在插座孔(4)端面上。通訊插座(3)與插座帽(2)螺紋連接。壓力頭(6)端面保險(xiǎn)孔(40)與插座孔(4)連通，保險(xiǎn)插座(41)與保險(xiǎn)孔(40)螺紋連接，并固定在端面保險(xiǎn)孔(40)上。壓力傳感器(11)末端外螺紋與壓力變送器保護(hù)套(12)以螺紋連接。壓力變送器以螺釘方式固定在壓力頭的端面支架(13)上，并以環(huán)氧封裝置于變送器保護(hù)套(12)內(nèi)。并用軟導(dǎo)線方式與變送器插頭(17)連接。壓力傳感器、變送器、保護(hù)套、壓力頭連接一體裝于壓力傳感器套筒內(nèi)(15)。壓力傳感器套筒與壓力頭以反向螺紋方式連接，達(dá)到防扭斷導(dǎo)線目的。
渦輪流量傳感器部分結(jié)構(gòu)是在帶進(jìn)水口(31)、出水口(39)
的流量傳感器套筒(29)內(nèi)，軸上帶有磁環(huán)(33)的渦輪(34)的二端分別通過軸承(35)與帶有磁感應(yīng)線圈的變送器(32)和導(dǎo)向器(35)相連接。導(dǎo)向器通過外螺紋固定于傳感器套筒內(nèi)的定位臺(tái)(37)處，并以鎖緊圈(38)鎖緊。所述的磁感應(yīng)線圈，流量變送器及流量、壓力采集處理器器之間以導(dǎo)線方式連接。
流量檢測(cè)部分工作原理是被測(cè)流體通過流量傳感器套筒進(jìn)水口(31)沖擊渦輪(34)，使之旋轉(zhuǎn)。通過導(dǎo)向器(36)從出水口(39)流出。由于磁環(huán)與渦輪軸向緊密連接在一起。所以，當(dāng)渦輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，在徑向充磁的磁環(huán)側(cè)面產(chǎn)生一個(gè)與流量成正比的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。磁感應(yīng)線圈(32)檢測(cè)這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，并將其轉(zhuǎn)換成與流量成正比的脈沖信號(hào)。由變送器對(duì)信號(hào)進(jìn)行整形、放大處理后送至流量、壓力采集處理器(21)進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算、處理和存儲(chǔ)。
壓力檢測(cè)部分工作原理是被測(cè)流體壓力通過導(dǎo)壓孔(16)進(jìn)入壓力軸心孔，使壓力傳感器(11)端部膜片受壓產(chǎn)生機(jī)械形變，由虎克定理可得到相應(yīng)的變形力，利用壓力敏感元件，將壓力轉(zhuǎn)換成電信號(hào)送至壓力變送器，放大整形、輸出電壓信號(hào)。送至流量、壓力采集處理器(21)進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算、處理和存儲(chǔ)。
在使用時(shí)，先用外設(shè)計(jì)算機(jī)對(duì)流量壓力采集處理器發(fā)送工作命令參數(shù)，然后脫機(jī)；送入井下層段位置，采集信號(hào)；層位由下至上依次測(cè)量，然后取出井口；取下壓力帽，通過通訊插座(3)的接口與外設(shè)計(jì)算機(jī)連接，讀取存儲(chǔ)在流量、壓力采集處理器內(nèi)的數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)圖文顯示、處理、生成有關(guān)的數(shù)據(jù)文件，并可現(xiàn)場(chǎng)在線打印或與其它計(jì)算機(jī)連網(wǎng)通訊。
本實(shí)用新型解決了已有技術(shù)中分注水井，井下動(dòng)態(tài)流量、壓力同步檢測(cè)的難題。每層測(cè)量最小時(shí)間3分鐘，可選層數(shù)1～8層，采樣時(shí)間和測(cè)量時(shí)間根據(jù)需要而定。本實(shí)用新型采用了微功耗計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(采樣時(shí)間4分鐘時(shí)，最大測(cè)量時(shí)間11.46小時(shí)，軟件擴(kuò)展可達(dá)22.92小時(shí)，硬件擴(kuò)展不限)?？刹捎?.6V×4鋰一亞硫酸電池，總安/時(shí)為6.8A/h。系統(tǒng)功耗50mW，掉電數(shù)據(jù)保護(hù)10年，按每天工作兩小時(shí)計(jì)算，電池壽命為一年，解決了頻煩更換電池的難題。
本實(shí)用新型可適用于油田注水井、氣井及有關(guān)地質(zhì)勘測(cè)井的氣、液流體、分層動(dòng)態(tài)流量、壓力存儲(chǔ)式測(cè)量(增加電纜密封頭可實(shí)現(xiàn)直讀式在線測(cè)量)，適當(dāng)擴(kuò)展內(nèi)存還可適用壓力恢復(fù)曲線測(cè)量。
權(quán)利要求1.一種存儲(chǔ)式井下流量、壓力同步檢測(cè)器，其結(jié)構(gòu)中采用了流量檢測(cè)器中的雙筒密封結(jié)構(gòu)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其特征在于壓力檢測(cè)部分采用單管壓力密封組合式結(jié)構(gòu)裝有壓力傳感器、壓力變送器、保護(hù)套、壓力帽的壓力傳感器套筒與外套筒以螺紋連接；裝有流量、壓力采集處理器的內(nèi)套筒的一端通過連接管與鎖緊管螺釘連接，另一端裝有通訊插座并與壓力變送器插頭螺紋連接，通過該插頭可與外設(shè)計(jì)算機(jī)以電纜連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)器，其特征在于所述結(jié)構(gòu)中的流量、壓力采集處理器以導(dǎo)線分別與流量變送器、壓力變送器、通訊插座、壓力連接頭端面的通訊插座連接，上述插座可以獨(dú)立地與外設(shè)計(jì)算機(jī)以電纜連接通訊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)器，其特征在于在雙筒密封結(jié)構(gòu)中，流量傳感器套筒內(nèi)的傳感器可以是磁感應(yīng)線圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)器，其特征在于壓力傳感器與壓力頭軸心孔螺紋連接，并以密封圈密封于定位臺(tái)處；壓力頭軸心孔與雙向?qū)嚎状怪睂?dǎo)通；壓力變送器和壓力傳感器端面支架以螺釘固定連接，壓力變送器置于保護(hù)套內(nèi)并密封于壓力傳感器套筒內(nèi)；壓力頭一端與
專利摘要存儲(chǔ)式井下流量、壓力同步檢測(cè)器屬于一種井下動(dòng)態(tài)流體分層流量、壓力同步檢測(cè)裝置。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)中,壓力檢測(cè)器部分采用單管壓力密封組合式結(jié)構(gòu):壓力傳感器套筒與外套筒以螺紋連接;內(nèi)套筒的一端通過連接管與鎖緊管螺釘連接;另一端裝有通訊插座并與壓力變送器插頭螺紋連接。本實(shí)用新型可適用于油田注水井、氣井及有關(guān)地質(zhì)勘測(cè)井氣、液流體分層動(dòng)態(tài)流量,壓力同步存儲(chǔ)式檢測(cè)及在線直讀式檢測(cè)。
文檔編號(hào)E21B47/00GK2364214SQ98216338
公開日2000年2月16日 申請(qǐng)日期1998年6月21日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月21日
發(fā)明者盧景山 申請(qǐng)人:盧景山