CN106499348B - 一种井下测压测温线缆 - Google Patents
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Abstract
一种井下测压测温线缆，包括线缆本体，所述线缆本体内分布有用于测量井下不同深度段的温度传感器，所述线缆本体的底部还设有压力变送器，所述温度传感器和压力变送器均通过贯穿于线缆本体内的各导线与井上的测控仪电连接。本发明一方面结构简单，安装简便，能够有效避免各个温度信号之间、温度信号与压力信号之间的信号干扰,大大提高各个传感器的测量精度；另一方面，无需现场操控，省时省力，实现无人值守。
Description
技术领域
本发明涉及油田采油技术领域，特别是一种井下测压测温线缆。
背景技术
油田在开发过程中，管理者需要及时掌握油水的生产状况和生产动态，这包括井下部分的地层压力或者井下不同深度段的温度，只有掌握这些生产参数，才能及时合理调整生产井工作制度，从而实现科学管理有效的开发。油井的地层压力以及温度是一个随生产而变化的动态数据，矿场人员需要定期到井上测试，通过实时监测井下各种参数并同时对油井进行控制，即通过井下的传感器实时测量井下温度、压力等数据，进而由中央控制系统进行分析，从而实现对井下生产或注入流体的流量和流动特性的动态管理。
目前油田常用的井下温、压测试技术主要热电偶、光纤测试技术用于井下温度动态监测，毛细管测试技术用于井下压力动态监测，电子压力计测试技术用于井下单点压力和温度动态监测，且不能在高温情况下实现多点温度长期动态监测，通过将热电偶束、电缆和井下温、压测试仪组合制成井下压力、多点温度组合测试装置，下入油井以获取井下单点压力和多点温度的测试数据，但是没有相应的专用电缆用于数据传输，导致结构复杂，不易井下安装，费时费力；此外采用热电偶线缆需要带冷端补偿，不能采用普通的铜导线与之连接，集成于专用电缆内时容易受到相互间信号干扰，导致测量精度不高，会使得专用电缆的结构更加复杂。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种结构简单，安装简便，同时集成温度和压力测试的井下测压测温线缆。
本发明的技术方案是：一种井下测压测温线缆，包括线缆本体，所述线缆本体内分布有用于测量井下不同深度段的温度传感器，所述线缆本体的底部还设有压力变送器，所述温度传感器和压力变送器均通过贯穿于线缆本体内的各导线与井上的测控仪电连接。
进一步，所述线缆本体的底部设有延伸出线缆本体外的所述压力变送器。
进一步，所述线缆本体从外到内依次包括外绝缘层、屏蔽层、导线层、内绝缘层以及被内绝缘层包裹的钢丝层。
进一步，所述导线层包括内层导线和外层导线，内层导线和外层导线之间铺设有绝缘层。
进一步，所述绝缘层为蜂窝绝缘层。
进一步，连接所述温度传感器的导线设于外层导线中，连接压力变送器的导线设于内层导线中。
进一步，所述温度传感器为测温电阻。
进一步，所述压力变送器为数字型压力变送器。
进一步，所述测控仪包括：
温度变送模块，用于将温度传感器和压力变送器所测得的温度数据和压力数据转变为控制器可识别并读取的数据，并发送给控制器；
控制器，用于将接收到的温度数据和压力数据发送给触摸屏；
触摸屏，用于将各个温度数据和压力数据显示在所对应的深度段一侧。
进一步，所述测控仪经通信模块与终端设备远程通信。
本发明的有益效果：
（1）通过将压力变送器与温度传感器集装于一根线缆内，结构简单，安装简便，省时省力；
（2）通过将温度传感器与压力变送器的导线设置在不同层上，且通过蜂窝绝缘层绝缘，以及不同深度段的温度传感器之间也通过绝缘层绝缘，能够有效避免各个温度信号之间、温度信号与压力信号之间的信号干扰,大大提高各个传感器的测量精度；
（3）压力变送器设置于线缆本体的底部，可以作为配重体，使得线缆本体能够在压力变送器的重力作用下快速延伸至井底，省时省力；
（4）压力变送器采用数字型，大大提高抗干扰能力；
（5）通过终端设备远程监测温度数据和压力数据，并可远程设置参数值，无需现场操控，省时省力，实现无人值守。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是本发明实施例线缆本体的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1所示：一种井下测压测温线缆，包括线缆本体1，线缆本体1内分布有用于测量井下不同深度段的温度传感器2，线缆本体1的底部设有延伸出线缆本体1外的压力变送器3，温度传感器2和压力变送器3均通过贯穿于线缆本体1内的各导线与井上的测控仪4电连接。
线缆本体1包括普通线缆段和间隔设置的测温段，每个测温段设置一个温度传感器2，例如，本实施例的井深3000米，线缆本体内每隔200米设值一个温度传感器2，用于测量不同深度段的温度。其中，温度传感器2为测温电阻，具体为铂电阻。线缆本体1的底部延伸出压力变送器3，压力变送器可以是一个，也可以是多个，可用于测量不同深度段的压力，压力变送器3通过从线缆本体内延伸出的不同长度的导线连接压力变送器3，将压力变送器3悬于不同深度段。本实施例优选压力变送器的数量为一个，一方面用于测量油井的地层压力，另一方面，可以作为配重体，使得线缆本体1能够在压力变送器3的重力作用下快速延伸至井底，省时省力。
本实施例的压力变送器3为数字型压力变送器，因为压力变送器3的导线很长，可以到达3000米，而导线越长，噪声积累越多，使得噪声与信号混合后难以分开，抗干扰能力弱，而采用数字传输适用于远距离传输，即使混入杂音，也可以利用其内部的电子电路进行噪音过滤，大大提高抗干扰能力。
如图2所示：线缆本体1从外到内依次包括外绝缘层11、屏蔽层12、导线层13、内绝缘层14以及被内绝缘层14包裹的钢丝层15。通过在内绝缘层14包裹钢丝层15，对线缆本体1起到很好的固定保护及自身承重作用，同时还可以利用钢丝层15的韧性，使线缆本体1不易被折变形，也可以使线缆本体1在扭曲以后得到自动复原。屏蔽层12与被屏蔽的导线层13等电位，并与外绝缘层11良好接触，从而避免在导线层13与外绝缘层11之间发生局部放电。
导线层13包括内层导线131和外层导线132，内层导线131和外层导线132之间铺设有蜂窝绝缘层16。之所以采用蜂窝绝缘层16，是因为在厚度相等的情况下，蜂窝绝缘层16要软很多，在盘卷时即可使盘卷的直径较实心的小很多，同时也减少盘卷时的拉伸对导线的影响。
连接温度传感器2的导线设于外层导线132中，连接压力变送器3的导线设于内层导线131中。通过将温度传感器2与压力变送器3的导线设置在不同层上，且通过蜂窝绝缘层16绝缘，以及不同深度段的温度传感器2之间也通过蜂窝绝缘层16绝缘，能够有效避免各个温度信号之间、温度信号与压力信号之间的信号干扰,大大提高各个传感器的测量精度。
测控仪4对不同深度段的各个温度传感器2和压力变送器3同时接收不同深度段的温度信号和压力信号。本实施例的测控仪4包括控制器、温度变送模块和触摸屏。温度变送模块用于将温度传感器2所测得的温度数据转变为控制器可识别并读取的数据，并发送给控制器；压力变送器3直接将测得的压力数据发送给控制器；控制器接收到温度数据和压力数据后发送给触摸屏，触摸屏上显示有每个深度段的提示，各个温度数据和压力数据显示在所对应的深度段一侧。
本实施例的工作原理为：油井下设置有套管5，套管5内设有油管6，线缆本体1的一端连接测控仪4，另一端伸入油管6内；测控仪4通电后，不同深度段的温度传感器2开始采集油管内的温度，压力变送器3采集油井的地层压力；将温度数据传输给温度变送模块，温度变送模块将数据转变为控制器可识别并读取的数据，然后将这些数据传输给控制器；控制器根据各个温度数据的不同地址，来分析它们各自所对应的深度段，最终将不同的温度数据显示在所对应的深度段一侧；压力变送器3直接将测得的压力数据发送给控制器，并显示在触摸屏上，供工程师掌握油井内部的温度和压力参数，实现科学管理的有效开发。
本实施例的控制器的型号选用西门子S7-200控制器；温度变送模块选用EM231模块，用于将温度数据转变为控制器可识别并读取的数据。
控制器通过通信模块与终端设备通信。通信模块可以是以太网模块或无线通信模块。工程师可通过终端设备远程监测温度数据和压力数据，并可远程设置参数值，无需现场操控，省时省力，实现无人值守。例如，本实施例的通信模块可以是以太网模块，如选用型号为CP243-1，以太网模块通过网线与终端设备连接，控制器直接连入Internet，工程师可以通过互联网直接给控制器下载程序和实时状态监测，并对触摸屏进行远程控制和监测。本实施例的通信模块还可以是无线数据传输模块，用于与终端设备进行数据交换。本实施例的无线数据传输模块优选为GPRS DTU远程控制模块。其中，终端设备可以是服务器、PC机、智能手机等。
综上所述，本实施例主要具有以下优点：
（1）通过将压力变送器与温度传感器集装于一根线缆内，结构简单，安装简便，省时省力；
（2）通过将温度传感器与压力变送器的导线设置在不同层上，且通过蜂窝绝缘层绝缘，以及不同深度段的温度传感器之间也通过绝缘层绝缘，能够有效避免各个温度信号之间、温度信号与压力信号之间的信号干扰,大大提高各个传感器的测量精度；
（3）压力变送器设置于线缆本体的底部，可以作为配重体，使得线缆本体能够在压力变送器的重力作用下快速延伸至井底，省时省力；
（4）压力变送器采用数字型，大大提高抗干扰能力；
（5）通过终端设备远程监测温度数据和压力数据，并可远程设置参数值，无需现场操控，省时省力，实现无人值守。
Claims (8)
1.一种井下测压测温线缆，其特征在于，包括线缆本体，所述线缆本体内分布有用于测量井下不同深度段的温度传感器，所述线缆本体的底部还设有压力变送器，所述温度传感器和压力变送器均通过贯穿于线缆本体内的各导线与井上的测控仪电连接；所述线缆本体从外到内依次包括外绝缘层、屏蔽层、导线层、内绝缘层以及被内绝缘层包裹的钢丝层；所述导线层包括内层导线和外层导线，内层导线和外层导线之间铺设有绝缘层。
2.根据权利要求1所述的井下测压测温线缆，其特征在于，所述线缆本体的下部设有延伸出线缆本体外的所述压力变送器。
3.根据权利要求1或2所述的井下测压测温线缆，其特征在于，所述绝缘层为蜂窝绝缘层。
4.根据权利要求1或2所述的井下测压测温线缆，其特征在于，连接所述温度传感器的导线设于外层导线中，连接压力变送器的导线设于内层导线中。
5.根据权利要求1或2所述的井下测压测温线缆，其特征在于，所述温度传感器为测温电阻。
6.根据权利要求1或2所述的井下测压测温线缆，其特征在于，所述压力变送器为数字型压力变送器。
7.根据权利要求1或2所述的井下测压测温线缆，其特征在于，所述测控仪包括：
温度变送模块，用于将温度传感器所测得的温度数据转变为控制器可识别并读取的数据，并发送给控制器；
控制器，用于将接收到的温度数据和压力数据发送给触摸屏；
触摸屏，用于将各个温度数据和压力数据显示在所对应的深度段一侧。
8.根据权利要求1或2所述的井下测压测温线缆，其特征在于，所述测控仪经通信模块与终端设备远程通信。
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