CN104089664B - 热脉冲时差式油水两相流量测量传感器 - Google Patents

热脉冲时差式油水两相流量测量传感器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种热脉冲时差式油水两相流量测量传感器，可用于低产液水平井产液剖面流量动态监测。该热脉冲时差式油水两相流量测量传感器，包括：位于支架上的加热部件固定结构、加热部件、温度检测部件、密封固定结构、引出线部分；所述引出线部分与所述加热部分对应，所述密封固定结构连接所述引出线部分。

Description

热脉冲时差式油水两相流量测量传感器
技术领域
本发明涉及油田生产领域，尤其涉及一种热脉冲时差式油水两相流量测量传感器。
背景技术
近年来水平井开采技术的发展极为迅速，随着水平井数量逐年增加，生产测井资料不完备对水平井高效开发的制约作用已日益突出。
目前，国内大部分油田主要采用涡轮流量计和相关流量计组合测量水平井流量，但是针对有些含砂严重，产液量较低的水平井测量环境，涡轮流量计极易出现砂卡、丢转、甚至停转现象，致使测量精度及测量稳定性受到影响。
发明内容
本发明实施例提供一种热脉冲时差式油水两相流量测量传感器，能够提高测量精度及测量稳定性。
本发明实施例采用如下技术方案：
一种热脉冲时差式油水两相流量测量传感器，包括：位于支架上的加热部件固定结构、加热部件、温度检测部件、密封固定结构、引出线部分；所述引出线部分与所述加热部分对应，所述密封固定结构连接所述引出线部分。
可选的，所述加热部件采用云母片作为加热电阻丝的支撑架，云母片上等间距的缠绕镍镉合金丝。
可选的，所述加热镍镉合金丝直径为0.4mm，阻值为3.5欧姆。
可选的，所述温度检测部件内部安装有铂片电阻。
可选的，所述铂片电阻宽度为1.2mm、阻值为1000欧姆、R100/R0>1.39，采用单端封闭直径为2mm金属管封装。
可选的，所述密封固定结构采用M12xl-6g螺纹和双层密封圈结构设计。
可选的，所述引出线部分是加热部件两根引线中向外引出的一根，引出线为带护套的0.5mm2多芯铜线，加热部件两根引线中向外引出的另一根与传感器外壁相连作为地线。
可选的，所述温度检测部件的两根引出线单独引出，引出线采用多芯线，线径为0.1mm2。
可选的，所述支架的端面采用圆弧状设计。
基于上述技术方案，本发明实施例的热脉冲时差式油水两相流量测量传感器，能够提高测量精度及测量稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的热脉冲时差式油水两相流量测量传感器的结构示意图；
图2a为本发明实施例的热脉冲时差式油水两相流量测量传感器中加热部件及其固定结构示意图之一；
图2b为本发明实施例的热脉冲时差式油水两相流量测量传感器中加热部件及其固定结构示意图之二；
图3为本发明实施例的热脉冲时差式油水两相流量测量传感器中密封固定结构示意图；
图4为本发明实施例的热脉冲时差式油水两相流量测量传感器中传感器支架截面结构示意图。
其中，1为流体初始温度测量部件，2为加热部件固定结构，3、5为加热流体温度测量部件，4为传感器支架，6为固定密封结构，7为引出线部分，8为加热部件。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供一种热脉冲时差式油水两相流量测量传感器，包括：位于支架4上的加热部件固定结构2、流体初始温度测量部件1、加热流体温度测量部件3、加热流体温度测量部件5、密封固定结构6、引出线部分7；所述引出线部分7与所述加热部分8对应，所述密封固定结构6连接所述引出线部分7。
如图2b所示，所述加热部件8采用云母片作为加热电阻丝的支撑架，云母片上等间距的缠绕镍镉合金丝，A端为引出电极端。
其中，所述加热镍镉合金丝直径为0.4mm，阻值为3.5欧姆。
其中，所述温度检测部件1、温度检测部件3、温度检测部件5内部安装有铂片电阻。
其中，所述铂片电阻宽度为1.2mm、阻值为1000欧姆、R100/R0>1.39，采用单端封闭直径为2mm金属管封装。
如图3所示，所述密封固定结构6采用M12xl-6g螺纹和双层密封圈结构设计。
其中，所述引出线部分7是加热部件两根引线中向外引出的一根，引出线为带护套的0.5mm2多芯铜线，加热部件两根引线中向外引出的另一根与传感器外壁相连作为地线。
其中，所述温度检测部件的两根引出线单独引出，引出线采用多芯线，线径为0.1mm2。
如图4所示，所述支架4的端面采用圆弧状设计。
下面结合附图对本发明进一步描述。
本发明的热脉冲时差式油水两相流量测量传感器结构如图1所示，其中1为流体初始温度测量部件，2为加热部件固定结构，3、5为加热流体温度测量部件，4为传感器支架，6为固定密封结构，7为引出线部分，8为加热部件；
如图2a所示，加热部件与传感器采用分体结构设计，其顶角为30度的同心圆弧环，加热部件固定结构分为A、B两侧，A侧与传感器外壁相连，B侧连接加热丝引出电极；
如图3所示，密封结构采用双层密封圈结构设计；
如图4所示，传感器支架两侧端面均为弧形结构，安装时紧贴到测量流道的内壁上，减少了传感器本身对流道内流型的影响，保证测量精度。
本发明实施例的热脉冲时差式油水两相流量测量传感器，加热部件前端设计有流体初始温度检测部件，支架设计有加热部件固定结构，加热部件与传感器支架采用分体结构设计，传感器支架为一体化设计，端面为弧形结构，降低了传感器本身对测量流道内流型的影响；密封固定结构采用M12xl-6g螺纹和双层密封圈结构设计，方便传感器整体安装。
本发明实施例的热脉冲时差式油水两相流量测量传感器，加热部件前端设计有流体初始温度检测部件，加热部件后端的温度检测部件可以方便的采集加热后流体温度与流体初始温度的差值，提高了测量精度；加热部件在应用过程中可以拆卸，便于维护和更换；传感器支架为一体化设计，方便传感器整体安装。
本发明实施例实现了井下对流体的瞬间加热以及加热后流体温度信号与流体初始温度信号的采集，通过对温度信号的简单处理可以快速计算流体的流动速度，进而计算出流体的流量，可以方便应用于油田水平井低产液流量测量，能够提高测量精度，提高测量重复性。
本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种热脉冲时差式油水两相流量测量传感器，其特征在于，包括：位于支架上的加热部件固定结构、加热部件、温度检测部件、密封固定结构、引出线部分；所述温度检测部件包括流体初始温度测量部件、第一加热流体温度测量部件和第二加热流体温度测量部件，所述流体初始温度测量部件位于所述加热部件的前端，所述第一加热流体温度测量部件和第二加热流体温度测量部件依次设置在所述加热部件的后端；所述引出线部分与所述加热部分对应，所述密封固定结构连接所述引出线部分。
2.根据权利要求l所述的热脉冲时差式油水两相流量测量传感器，其特征在于，所述加热部件采用云母片作为加热电阻丝的支撑架，云母片上等间距的缠绕镍镉合金丝。
3.根据权利要求2所述的热脉冲时差式油水两相流量测量传感器，其特征在于，所述加热镍镉合金丝直径为0.4mm，阻值为3.5欧姆。
4.根据权利要求l所述的热脉冲时差式油水两相流量测量传感器，其特征在于，所述温度检测部件内部安装有铂片电阻。
5.根据权利要求4所述的热脉冲时差式油水两相流量测量传感器，其特征在于，所述铂片电阻宽度为1.2mm、阻值为1000欧姆、R100/R0>1.39，采用单端封闭直径为2mm金属管封装。
6.根据权利要求1所述的热脉冲时差式油水两相流量测量传感器，其特征在于，所述密封固定结构采用M12xl-6g螺纹和双层密封圈结构设计。
7.根据权利要求1所述的热脉冲时差式油水两相流量测量传感器，其特征在于，所述引出线部分是加热部件两根引线中向外引出的一根，引出线为带护套的0.5mm2多芯铜线，加热部件两根引线中向外引出的另一根与传感器外壁相连作为地线。
8.根据权利要求7所述的热脉冲时差式油水两相流量测量传感器，其特征在于，所述温度检测部件的两根引出线单独引出，引出线采用多芯线，线径为0.1mm2。
9.根据权利要求7所述的热脉冲时差式油水两相流量测量传感器，其特征在于，所述支架的端面采用圆弧状设计。
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