CN101358523A - 井下差压式流量密度计 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种井下差压式流量密度计。该井下差压式流量密度计包括螺纹连接的上主体(9)和下主体(10)，管状上、下主体(9)壁上分别有上、下感压口(1，7)，下主体(10)内壁有环形凸台(11)，环形凸台(11)内嵌入(4)差压传感器(4)，差压传感器(4)上端连接有空心上导压管(2)，上导压管(2)的空心及差压传感器(4)的上端面组成上保护腔(3)，环形凸台(11)的孔内下部螺纹连接有空心下导压管(6)，下导压管(6)的空心及差压传感器(4)下端面组成下保护腔(5)，上、下导压管(2，6)上下端分别位于上、下感压口处(1，7)。该仪器利用一个差压传感器便可实现井下流体的流量和密度测量。
Description
技术领域：
本发明是应用于油田测井领域，尤其是一种用于测量油井产液流量和密度的井下差压式流量密度计。
背景技术：
目前国内油井过环空产液剖面测井的流量测量以涡轮流量计为主，流量计对铁磁性物质具有较大的吸附能力，当吸附到铁屑等物质时，测量结果不准确，严重影响现场应用；密度是流体的一个重要参数，对流体测量非常重要，差压密度计是一种成熟的密度计，受仪器设计影响，差压密度计在过环空产液剖面测井领域还没有得到较好应用。
发明内容：
为了克服背景技术中的不足，本发明提供一种井下差压式流量密度计。该井下差压式流量密度计通过测量方式的转换，利用一个差压传感器便可实现井下流体的流量和密度测量。
本发明所采用的技术方案是：该井下差压式流量密度计，包括上主体和下主体，管状上主体壁上有上感压口，管状下主体的壁上有下感压口，上主体和下主体螺纹连接，下主体内壁有截面为阶梯状的环形凸台，环形凸台的阶梯台肩内嵌入差压传感器，差压传感器上端连接有空腔上导压管，上导压管的空腔及差压传感器的上端面组成上保护腔，环形凸台的孔内下部螺纹连接有空腔下导压管，下导压管的空腔及差压传感器下端面组成下保护腔，下导压管的外壁上有环形凸棱，环形凸棱与环形凸台的底面之间有环形密封圈，上、下导压管上下端分别位于上、下感压口处。
上述的上导压管的下端为喇叭口状与差压传感器上端插接。
本发明具有如下有益效果：本发明通过测量方式的转换，通过测量压力来测量流量，测量时不受现场环境影响，避免了现场铁屑等铁磁性特质对测量结果的影响，测量结果准确；该仪器利用一个差压传感器不但能准确测量流量还可实现井下流体的密度的测量，集密度和流量测量于一体，结构简单成本低。该井下差压式流量密度计特别适合应用于井下测量流体。
附图说明：
图1是本发明的结构示意图。
图中：1-上感压口，2-上导压管，3-上保护腔，4-差压传感器，5-下保护腔，6-下导压管，7-下感压口，8-密封环，9-上主体，10-下主体，11-环形凸台，12-环形凸棱。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步说明：该井下差压式流量密度计包括上主体9和下主体10，上主体9和下主体10螺纹连接，管状上主体9壁上有上感压口1，上感压口1是压力测量点，上主体9内的上导压管2的上端位于上感压口1的位置，管状下主体10的壁上有下感压口7，下感压口7是压力测量点，下主体10内下导压管6的下端位于下感压口7的位置，下主体10内壁有截面为阶梯状的环形凸台11，环形凸台11的阶梯孔内嵌入差压传感器4，上导压管2的下端为喇叭口状，带有空腔的上导压管2的喇叭口端与差压传感器4上端实现插接。上导压管2的空腔及差压传感器4的上端面组成上保护腔3，上保护腔3内充有导压油，导压油将外界物质与差压传感器4的感压端隔离开，对差压传感器4起到保护作用，同时又可以将导压管端口处的压力传至差压传感器4的上部感压端。环形凸台11的孔内下部螺纹连接有带空腔的下导压管6，下导压管6的空腔及差压传感器4下端面组成下保护腔5，下保护腔5内充有导压油，导压油将外界物质与差压传感器4的感压端隔离开，对差压传感器4起到保护作用，同时又可以将导压管端口处的压力传至差压传感器4的下部感压端。下导压管内径是2毫米，由于毛细效应，保护腔内的导压油可以很好地被封闭在保护腔内。下导压管6的外壁上有环形凸棱12，环形凸棱12与环形凸台11的底面之间有环形密封圈8，密封圈8可以防止外界物质污染差压传感4，上、下导压管(2，6)上下端分别位于上、下感压口处(1，7)，实现压力测量。本装置通过上述结构设计和测量方式转换，利用一个差压传感器可实现井下流体流量和密度的测量。
实际使用时，在非集流情况下，流体在仪器下感压口7和上感压口1两个截面处的静压通过上、下导压管(2，6)内腔即传压通道分别传至差压传感器4的两个感压端，把静差压信号转换为电信号，实现密度测量.测量符合下列关系式：
Δp＝ρgH
其中，Δp是仪器上、下感压口截面处的静压差；ρ是流体表征密度；g是重力加速度；H是仪器上、下感压口截面的垂直高度。
在集流状态下进液口在集流器的伞内，液体从套管内由仪器的下主体10的下端流入，然后由下感压口7流回套管。由于流通截面积的变化，差压传感器4的下感压点的压力与上感压口处的压力差将随流量的变化而变化，从而实现流量测量。测量符合下列关系式：
Δp＝aQ2+ρgH
其中，关系式中的第二项是仪器上、下感压口截面处的静压差；Q是流体的流量；a是流量系数，流量系数与流体的密度和粘度有关。将在集流情况下测得的压差减去在非集流情况下测得的压差即是与流量对应的压差；同时，利用在非集流情况下测得的压差得到的密度参数又可反过来对流量系数进行校正。
本发明所用的是瑞士凯乐分司生产的型号为PD-10的差压传感器，静压≤20Mpa，温度范围≤125℃。
Claims (2)
1、一种井下差压式流量密度计，包括上主体(9)和下主体(10)，其特征在于：管状上主体(9)壁上有上感压口(1)，管状下主体(10)的壁上有下感压口(7)，上主体(9)和下主体(10)螺纹连接，下主体(10)内壁有截面为阶梯状的环形凸台(11)，环形凸台(11)的阶梯台肩内嵌入差压传感器(4)，差压传感器(4)上端连接有空腔上导压管(2)，上导压管(2)的空腔及差压传感器(4)的上端面组成上保护腔(3)，环形凸台(11)的孔内下部螺纹连接有空腔下导压管(6)，下导压管(6)的空腔及差压传感器(4)下端面组成下保护腔(5)，下导压管(6)的外壁上有环形凸棱(12)，环形凸棱(12)与环形凸台(11)的底面之间有环形密封圈(8)，上、下导压管(2，6)上下端分别位于上、下感压口(1，7)处。
2、根据权利要求1所述的井下差压式流量密度计，其特征在于：上导压管(2)的下端为喇叭口状与差压传感器(4)上端插接。
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