CN102900427B - 双示踪薄层识别器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双示踪薄层识别器及其测试方法，属于油田生产井动态监测技术领域，双示踪薄层识别器包括液体释放器、遥传四参数接收器、单伽马仪、上扶正器、超声波流量仪、下扶正器、固体释放器，顺序连接，双示踪薄层识别器一次下井可以进行常规五参数、连续示踪、点测示踪和放射性载体法示踪测井，获取的信息量丰富，涵盖了所有直型井注入剖面的测量，提高了测量精度，解决了注入量低，多层段配注，射孔层纵向密集即层间距小这类疑难井的测试问题。

Description

双示踪薄层识别器

技术领域

本发明涉及一种双示踪薄层识别器，属于油田生产井动态监测技术领域。

背景技术

目前，用于动态监测的注入剖面测井技术主要有放射性载体法示踪测井、脉冲中子氧活化测井、点测相关测井和连续示踪相关测井，这些单一的测井技术在某些方面取得了较好效果，但还存在一些无法克服的问题，例如：沾污，即当油、套管内壁有油污或放射性颗粒比重大于水较多时，会造成油、套管壁和接箍工具的严重粘污，影响测量准确性；大孔道-当地层射孔孔眼大或地层孔隙大于放射性颗粒时，其进入地层较深，超出伽马仪探测范围，导致测量数据误差严重；测量下限高-活化氧的放射性半衰期为6.73秒。中子发射后经3-4个半衰期其放射性幅值无法探测，低流量时无法测试。在面对注入量低，多层段配注，射孔层纵向密集即层间距小这样疑难井的测试时，单一的测井技术表现出了更大的不适应。

发明内容

为了克服上述技术上的不足，本发明提供一种双示踪薄层识别器，该双示踪薄层识别器有效的解决了沾污、大孔道等测量问题，一次下井即能进行常规五参数，连续示踪、点测示踪和放射性载体法示踪测井。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：双示踪薄层识别器包括液体释放器、遥传四参数接收器、单伽马仪、上扶正器、超声波流量仪、下扶正器、固体释放器，顺序连接，其各部分具体结构为：

液体释放器的具体结构：液体释放器的上接头内部设有单芯插座一，上接头上下端分别设有螺纹，其径向设有液体喷射孔，液体喷射孔的内端连接液体源仓，液体源仓内装有液体Ba131放射性示踪剂，液体源仓内设有活塞一，活塞一的中间设有活塞杆一，活塞杆一通过中间接头一连接丝杆传动装置一，丝杠传动装置一连接电机一，电机一固定在液体释放器的外壳上，电机一后设有电路板一，液体释放器后端为带有外螺纹的内接头一，内接头一内设有单芯插头一，单芯插座一上的高温导线经过活塞杆一的中空管连接到电路板一上，电路板一通过导线连接单芯插头一，单芯插头一插接遥传四参数接收器上的单芯插座二；

遥传四参数接收器的外接头一连接内接头一，外接头一内设有单芯插座二，单芯插座二其后依次分别设有磁定位线圈、磁钢组成磁性定位器，磁性定位器后端设有温度传感器、压力传感器，单芯插座二上的导线、磁定位线圈的导线与温度传感器上的导线经过温度传感器上的通孔分别连接在电路板二上，压力传感器的导线焊接在电路板二上。电路板二连接高压模块一，高压模块一连接光电管一，晶体一连接电路板二，外接头二内设有三芯滑环插头一，三芯滑环插头一连接电路板二，外接头二连接单伽马仪上的内接头二，三芯滑环插头一插接三芯滑环插座一；

单伽马仪的内接头二内设有三芯滑环插座一，其后分别设有高压模块二、光电管二、晶体二、外接头三，外接头三内设有三芯滑环插头二，三芯滑环插座一通过导线连接电路板三，电路板三通过导线分别连接高压模块二、光电管二、晶体二、三芯滑环插头二，外接头三连接上扶正器的内接头三，三芯滑环插头二插接三芯滑环插座二；

上扶正器上的内接头三内设有内管体一，内管体一一端设有三芯滑环插座二，另一端设有三芯滑环插头，三芯滑环插座二和三芯滑环插头之间由导线连接，内管体一外侧两端分别设有卡簧座一和卡簧座二，两卡簧座之间安有弹簧片一，内管体一的另一端外侧设有外接头四，外接头四连接超声波流量仪上的内接头四，三芯滑环插头插接三芯滑环插座三；

超声波流量仪上的内接头四内的一端设有三芯滑环插座三，中间设有电路板四，三芯滑环插座三通过导线连接电路板四，内接头四通过中间接头二连接超声波接收器，电路板四由导线分别连接上超声波探头、下超声波探头、外接头五内的单芯插头二，外接头五连接下扶正器上的内接头五；

下扶正器的内接头五内的内管体二内一端设有单芯插座三，内管体二另一端的外接头六内设有单芯插头三，单芯插座三、单芯插头三之间通过导线连接，内管体二外侧分别设有卡簧座三、卡簧座四，之间设有弹簧片二，外接头六连接固体释放器上的内接头六；

固体释放器上的内接头六内分别设有单芯插座四、电路板五，单芯插座四通过导线连接电路板五，电路板五通过导线连接电机二，电机二连接丝杆传动装置二，内接头六通过中间接头三连接丝杆传动装置二外壳，丝杆传动装置二外壳前端设有固体源仓，固体源仓内设有活塞二，丝杆传动装置二连接活塞杆二，活塞杆二上安有活塞二，丝杆传动装置二外壳前端连接下挂接头，下挂接头前端设有泄压孔，其顶端设有球头。

当电缆上的供电电压为+35V-40V时，温度、压力、磁性定位三路信号经八选一开关进入A/D转换电路后与伽马、流量信号同时送入信号处理与编码电路中，形成标准曼码，通过曼码合成与驱动电路合成驱动后上传到电缆。当电缆上供电电压达到+45V时，电源及保护电路工作，这时遥测电路进入保护状态，继续提高电缆上供电电压为+60V时，固体释放器控制电路开始工作，释放固体放射性载体；当电缆上供电-50V时，液体释放器控制电路开始工作，释放液体示踪剂。

本发明的有益效果是：双示踪薄层识别器一次下井可以进行常规五参数、连续示踪、点测示踪和放射性载体法示踪测井，获取的信息量丰富，涵盖了所有直型井注入剖面的测量，提高了测量精度，解决了注入量低，多层段配注，射孔层纵向密集即层间距小这类疑难井的测试问题。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

图1是本发明一种双示踪薄层识别器总体结构图。

图2是本发明一种双示踪薄层识别器液体释放器结构图。

图3是本发明一种双示踪薄层识别器遥传四参数接收器结构图。

图4是本发明一种双示踪薄层识别器单伽马仪结构图。

图5是本发明一种双示踪薄层识别器上扶正器结构图。

图6是本发明一种双示踪薄层识别器超声波流量仪结构图。

图7是本发明一种双示踪薄层识别器下扶正器结构图。

图8是本发明一种双示踪薄层识别器固体释放器结构图。

图9是本发明一种双示踪薄层识别器电路控制原理示意图。

图10是图2 A部放大图。

图11是图2 B部放大图。

图12是图3 C部放大图。

图13是图3 D部放大图。

图14是图6 E部放大图。

图15是图6 F部放大图。

图16是图8 G部放大图。

图17是图8 H部放大图。

图中1、单芯电缆，2、液体释放器，3、遥传四参数接收器，4、单伽马仪，5、上扶正器，6、超声波流量仪，7、下扶正器，8、固体释放器，9、单芯插座一，10、上接头，11、液体喷射孔，12、液体源仓，13、活塞一，14、活塞杆一，15、中间接头一，16、丝杆传动装置一，17、电机一，18、电路板一，19、内接头一，20、单芯插头一，21、单芯插座二，22、外接头一，23、磁定位线圈，24、磁钢，25、温度传感器，26、压力传感器，27、电路板二， 28、高压模块一，29、光电管一，30、晶体一，31、三芯滑环插头一，32、外接头二，33、三芯滑环插座一，34、内接头二，35、电路板三，36、高压模块二，37、光电管二，38、晶体二，39、三芯滑环插头二，40、外接头三，41、三芯滑环插座二，42、内接头三，43、卡簧座一，44、弹簧片一，45、卡簧座二，46、内管体一，47、三芯滑环插头三，48、外接头四，49、三芯滑环插座三，50、内接头四，51、电路板四，52、中间接头二，53、上超声波探头，54、下超声波探头，55、单芯插头二，56、外接头五，57、单芯插座三，58、内接头五，59、卡簧座三，60、弹簧片二，61、卡簧座四，62、内管体二，63、单芯插头三，64、外接头六，65、单芯插座四，66、内接头六，67、电路板五，68、电机二，69、中间接头三，70、丝杆传动装置二，71、活塞杆二，72、固体源仓，73、活塞二，74、下挂接头，75、泄压孔。

具体实施方式

如图1所示，双示踪薄层识别器包括液体释放器、遥传四参数接收器、单伽马仪、上扶正器、超声波流量仪、下扶正器、固体释放器，顺序连接，其各部分具体结构为：

如图2所示，液体释放器2的具体结构：液体释放器2的上接头10内部设有单芯插座一9，上接头10上下端分别设有螺纹，其径向设有液体喷射孔11，液体喷射孔11的内端连接液体源仓12，液体源仓12内装有液体Ba131放射性示踪剂，液体源仓11内设有活塞一13，活塞一13的中间设有活塞杆一14，活塞杆一14通过中间接头一15连接丝杆传动装置一16，丝杠传动装置一16连接电机一17，电机一17固定在液体释放器的外壳上，电机一17后设有电路板一18，液体释放器后端为带有外螺纹的内接头一19，内接头一19内设有单芯插头一20，单芯插座一9上的高温导线经过活塞杆一14的中空管连接到电路板一18上，电路板一18通过导线连接单芯插头一20，单芯插头一20插接遥传四参数接收器3上的单芯插座二21；

如图3所示，遥传四参数接收器3的外接头一22连接内接头一19，外接头一22内设有单芯插座二21，单芯插座二21其后依次分别设有磁定位线圈23、磁钢24组成磁性定位器，磁性定位器后端设有温度传感器25、压力传感器26，单芯插座二21上的导线、磁定位线圈23的导线与温度传感器25上的导线经过温度传感器25上的通孔分别连接在电路板二27上，压力传感器26的导线焊接在电路板二27上。电路板二27连接高压模块一28，高压模块一28连接光电管一29，晶体一30连接电路板二27，外接头二32内设有三芯滑环插头一31，三芯滑环插头一31连接电路板二27，外接头二32连接单伽马仪4上的内接头二34，三芯滑环插头一31插接三芯滑环插座一33；

如图4所示，单伽马仪4的内接头二34内设有三芯滑环插座一33，其后分别设有高压模块二36、光电管二37、晶体二38、外接头三40，外接头三40内设有三芯滑环插头二39，三芯滑环插座一33通过导线连接电路板三35，电路板三35通过导线分别连接高压模块二36、光电管二37、晶体二38、三芯滑环插头二39，外接头三40连接上扶正器5的内接头三42，三芯滑环插头二39插接三芯滑环插座二41；

如图5所示，上扶正器5上的内接头三42内设有内管体一46，内管体一46一端设有三芯滑环插座二41，另一端设有三芯滑环插头47，三芯滑环插座二41和三芯滑环插头47之间由导线连接，内管体一46外侧两端分别设有卡簧座一43和卡簧座二45，两卡簧座之间安有弹簧片一44，内管体一46的另一端外侧设有外接头四48，外接头四48连接超声波流量仪6上的内接头四50，三芯滑环插头47插接三芯滑环插座三49；

如图6所示，超声波流量仪6上的内接头四50内的一端设有三芯滑环插座三49，中间设有电路板四51，三芯滑环插座三49通过导线连接电路板四51，内接头四50通过中间接头二52连接超声波接收器，电路板四51由导线分别连接上超声波探头53、下超声波探头54、外接头五56内的单芯插头二55，外接头五56连接下扶正器7上的内接头五58；

如图7所示，下扶正器7的内接头五58内的内管体二62内一端设有单芯插座三57，内管体二62另一端的外接头六64内设有单芯插头三63，单芯插座三57、单芯插头三63之间通过导线连接，内管体二62外侧分别设有卡簧座三59、卡簧座四61，之间设有弹簧片二60，外接头六64连接固体释放器8上的内接头六66；

如图8所示，固体释放器8上的内接头六66内分别设有单芯插座四65、电路板五67，单芯插座四65通过导线连接电路板五67，电路板五67通过导线连接电机二68，电机二68连接丝杆传动装置二70，内接头六66通过中间接头三连接丝杆传动装置二70外壳，丝杆传动装置二70外壳前端设有固体源仓72，固体源仓72内设有活塞二71，丝杆传动装置二70连接活塞杆二71，活塞杆二71上安有活塞二73，丝杆传动装置二70外壳前端连接下挂接头74，下挂接头74前端设有泄压孔75，其顶端设有球头，用于连接加重杆。

如图9所示，当电缆上的供电电压为+35V-40V时，温度、压力、磁性定位三路信号经八选一开关进入A/D转换电路后与伽马、流量信号同时送入信号处理与编码电路中，形成标准曼码，通过曼码合成与驱动电路合成驱动后上传到电缆。当电缆上供电电压达到+45V时，电源及保护电路工作，这时遥测电路进入保护状态，继续提高电缆上供电电压为+60V时，固体释放器控制电路开始工作，释放固体放射性载体；当电缆上供电-50V时，液体释放器控制电路开始工作，释放液体示踪剂。

采用单芯遥测传输，液体释放器与遥传四参数接收器采用螺纹机械连接，单芯插针电连接；遥传四参数接收器与单伽马仪、单伽马仪与上扶正器、上扶正器与超声流量计之间均采用螺纹机械连接，三芯触点、滑环电连接；超声流量与下扶正器、下扶正器与固体释放器采用螺纹机械连接，单芯插针电连接。液体释放器中的控制电机工作的电路板，供负电时工作，供正电不工作；遥传四参数接收器中有遥传电路板、电源板和伽马板，电源板提供遥传板和伽马板所需的工作电压及保护电路，当输入电压超过+40V时，电源板停止工作。伽马板对伽马信号进行处理后传送给遥传板，遥传板对压力、温度、磁性定位、伽马信号及送来的单伽马和流量信号进行编码、合成后，经功率驱动电路上传到电缆。单伽马仪中的伽马板对单伽马信号处理后上传到与遥传短接电连接的三芯滑环的第二芯。超声流量中的电路板对流量信号进行处理后上传到与上扶正器电连接的三芯滑环的第三芯。固体释放器中的电路板控制固体电机的工作，供正电大于+60V时，固体电机工作，其它状态下不工作。当需要进行常规五参数测井时，给仪器供电+35V；当需要进行连续示踪或点测示踪测井时，先给仪器供电-50V，液体释放器向外喷液，然后给仪器供电+35V，进行连续追踪或将仪器停在设计点位置；当需要进行放射性载体法示踪测井时，先给仪器供正电60V，固体释放器向外释放载体，三分钟后给仪器供电+35V，进行常规五参数测井。

运用连续示踪和点测示踪的方法确定油管各点的流量，通过递减法确定各配水器的吸液量。对各配水器对应的射孔层的测量，先用连续示踪的方法定量测出层间距大的射孔层吸液量，定性判断出层间距小的层是否吸液；在配水器-地层、地层-地层间距大于1m的层间进行点测示踪方法测量层间流量，对于层间距小于1m的射孔层，最后释放固体放射性载体，根据连续示踪和点测的测试结果，结合放射性载体示踪法，定量给出层间距小于1m层的吸液，识别出层间距小于1m的地层吸液情况。

Claims (1)

1.一种双示踪薄层识别器，包括液体释放器、遥传四参数接收器、单伽马仪、上扶正器、超声波流量仪、下扶正器、固体释放器，顺序连接，其特征在于：其各部分具体结构为：

液体释放器（2）的上接头（10）内部设有单芯插座一（9），上接头（10）上下端分别设有螺纹，其径向设有液体喷射孔（11），液体喷射孔（11）的内端连接液体源仓（12），液体源仓（12）内装有液体Ba131放射性示踪剂，液体源仓（12）内设有活塞一（13），活塞一（13）的中间设有活塞杆一（14），活塞杆一（14）通过中间接头一（15）连接丝杆传动装置一（16），丝杠传动装置一（16）连接电机一（17），电机一（17）固定在液体释放器的外壳上，电机一（17）后设有电路板一（18），液体释放器后端为带有外螺纹的内接头一（19），内接头一（19）内设有单芯插头一（20），单芯插座一（9）上的高温导线经过活塞杆一（14）的中空管连接到电路板一（18）上，电路板一（18）通过导线连接单芯插头一（20），单芯插头一（20）插接遥传四参数接收器（3）上的单芯插座二（21）；

遥传四参数接收器（3）的外接头一（22）连接内接头一（19），外接头一（22）内设有单芯插座二（21），单芯插座二（21）其后依次分别设有磁定位线圈（23）、磁钢（24）组成磁性定位器，磁性定位器后端设有温度传感器（25）、压力传感器（26），单芯插座二（21）上的导线、磁定位线圈（23）的导线与温度传感器（25）上的导线经过温度传感器（25）上的通孔分别连接在电路板二（27）上，压力传感器（26）的导线焊接在电路板二（27）上，电路板二（27）连接高压模块一（28），高压模块一（28）连接光电管一（29），晶体一（30）连接电路板二（27），外接头二（32）内设有三芯滑环插头一（31），三芯滑环插头一（31）连接电路板二（27），外接头二（32）连接单伽马仪（4）上的内接头二（34），三芯滑环插头一（31）插接三芯滑环插座一（33）；

单伽马仪（4）的内接头二（34）内设有三芯滑环插座一（33），其后分别设有高压模块二（36）、光电管二（37）、晶体二（38）、外接头三（40），外接头三（40）内设有三芯滑环插头二（39），三芯滑环插座一（33）通过导线连接电路板三（35），电路板三（35）通过导线分别连接高压模块二（36）、光电管二（37）、晶体二（38）、三芯滑环插头二（39），外接头三（40）连接上扶正器（5）的内接头三（42），三芯滑环插头二（39）插接三芯滑环插座二（41）；

上扶正器（5）上的内接头三（42）内设有内管体一（46），内管体一（46）一端设有三芯滑环插座二（41），另一端设有三芯滑环插头（47），三芯滑环插座二（41）和三芯滑环插头（47）之间由导线连接，内管体一（46）外侧两端分别设有卡簧座一（43）和卡簧座二（45），两卡簧座之间安有弹簧片一（44），内管体一（46）的另一端外侧设有外接头四（48），外接头四（48）连接超声波流量仪（6）上的内接头四（50），三芯滑环插头（47）插接三芯滑环插座三（49）；

超声波流量仪（6）上的内接头四（50）内的一端设有三芯滑环插座三（49），中间设有电路板四（51），三芯滑环插座三（49）通过导线连接电路板四（51），内接头四（50）通过中间接头二（52）连接超声波接收器，电路板四（51）由导线分别连接上超声波探头（53）、下超声波探头（54）、外接头五（56）内的单芯插头二（55），外接头五（56）连接下扶正器（7）上的内接头五（58）；

下扶正器（7）的内接头五（58）内的内管体二（62）内一端设有单芯插座三（57），内管体二（62）另一端的外接头六（64）内设有单芯插头三（63），单芯插座三（57）、单芯插头三（63）之间通过导线连接，内管体二（62）外侧分别设有卡簧座三（59）、卡簧座四（61），之间设有弹簧片二（60），外接头六（64）连接固体释放器（8）上的内接头六（66）；

固体释放器（8）上的内接头六（66）内分别设有单芯插座四（65）、电路板五（67），单芯插座四（65）通过导线连接电路板五（67），电路板五（67）通过导线连接电机二（68），电机二（68）连接丝杆传动装置二（70），内接头六（66）通过中间接头三连接丝杆传动装置二（70）外壳，丝杆传动装置二（70）外壳前端设有固体源仓（72），固体源仓（72）内设有活塞二（73），丝杆传动装置二（70）连接活塞杆二（71），活塞杆二（71）上安有活塞二（73），丝杆传动装置二（70）外壳前端连接下挂接头（74），下挂接头（74）前端设有泄压孔（75），其顶端设有球头，用于连接加重杆。