CN108252705A - 油井小段流量检测工具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油井小段流量检测工具，它包括中心管（1）、下挡板（2）、分流器（4）、套环（6）、螺母（7）、丝杠电机（8）、中心管接头（9）、转接头（10）和牵引机器人（11），中心管（1）底端连接下挡板（2），分流器（4）套装于下挡板（2）与套环（6）之间，套环（6）顶端设有螺母（7），螺母（7）与丝杠电机（8）连接，丝杠电机（8）连接于中心管接头（9）下端，中心管接头（9）与牵引机器人（11）之间连有转接头（10），中心管（1）顶端连有椭圆流量计（13）。本工具结构简单、安装容易、操作方便、成本低廉，能在不影响生产的情况下，连续检测油井油层小段流量，并且其检测结果能快速传至地面平台。
Description
技术领域
本发明属于油井流量检测领域，具体为涉及油井油层流量检测的一种油井小段流量检测装置。
背景技术
国内现有油井计量方法主要有玻璃管量油孔板测气、翻斗量油孔板测气、两相分离密度法和三相分离计量等。这些现有油井计量方法多为对油井井筒流量直接测量，通过相关计算得油井油层产量情况，预估油井油藏情况，所得数据误差较大。
国内油井开采过程中，为了监测油井井筒不同层段工况，从而制定合理的开采方案，提高油井采收率，需要对井筒中某一层段流量进行监测，但现有流量检测装置只能对井筒总流量测量，无法满足监测要求与施工要求。
油井计量技术是油田生产开发中动态监测、油井工况分析和油井开采控制的重要内容。目前，国内油井计量技术还不能实现连续计量和实时上传数据，同时，计量误差较大，该情况对提高油井采收率造成了严重的影响。
发明内容
本发明的目的在于克服现有油井计量技术的缺点，提供了一种结构简单、成本低廉、操作方便、安装容易、实现对任意油井油层流量检测并将计量数据实时上传的油井小段流量检测工具。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：油井小段流量检测工具，它包括中心管、下挡板、分流器、套环、螺母、丝杠电机、中心管接头、转接头和牵引机器人；所述中心管底端连接有下挡板，下挡板与分流器之间设有下胶筒，所述分流器与套环之间设有上胶筒，所述套环顶端设有螺母，螺母与丝杠电机连接，螺母与中心管之间设有平键周向定位，所述丝杠电机连接于中心管接头下端，中心管接头与牵引机器人之间连接有转接头，中心管顶端连接有椭圆流量计；分流器与中心管之间设有密封圈A和密封圈B，套环与中心管之间设有密封圈C，螺母与丝杠电机的丝杠之间设有密封圈D，丝杠电机的外壳与转子之间设有密封圈E和密封圈F，中心管接头与丝杠电机外壳之间设有密封圈G；下挡板端面设有均匀的轴向通孔A、分流器端面设有均布的轴向通孔B，套环端面设有均匀的轴向通孔C，中心管接头轴向设有一轴向走线通孔D，所述中心管接头管内周向开有一径向走线通孔A与轴向走线通孔D相通，分流器中部周向设有均布径向通孔B，所述分流器轴向通孔B与径向通孔B交错分布，中心管接头中部周向均布有径向通孔C，所述牵引机器人轴向设有一轴向走线通孔Y；下挡板与分流器之间设有蝶形弹簧A，套环与分流器之间设有蝶形弹簧B，蝶形弹簧均为一对配合使用。
所述的下挡板、分流器、套环与井筒间均为间隙配合，下挡板与中心管之间为螺纹连接；分流器、蝶形弹簧、套环、螺母与中心管之间均为间隙配合，且在中心管的轴向移动顺畅不卡顿。
所述的一种油井小段流量检测工具中下挡板、分流器和套环的轴向通孔可设为圆形或弧型。
所述的分流器设有两个圆柱形凸台，分别是上凸台A和下凸台B，用以压缩胶筒，并在分流器中部建立环形空间过渡径向流体。
所述的椭圆流量计能在高温高压环境下工作，并能通过光缆快速反馈流量数据。
所述的一种油井小段流量检测工具的胶筒是通过挤压变形，从而封隔目标层段，继而实现流量测量工作；当需要解封时，则可通过蝶形弹簧提供的弹力和胶筒自身恢复原状的弹塑性力达到解除封隔的效果。
所述的一种油井小段流量检测工具是一种通过电控技术控制工具井下运动的位置与胶筒封隔和解封的动作，再由光缆反馈测得流量信息。
所述的一种油井小段流量检测工具的牵引机器人由电路部分、电机、控制部分、液压部分、爬行轮部分和压力补偿部分组成。
所述的下挡板、分流器、套环、螺母、丝杠电机、中心管接头、转接头和牵引机器人均为圆柱管状型。
本发明具有以下优点：本发明提出了一种井下分流测流的方法，可在不影响油井整体开采的情况下，测量任意油层段的流量情况；本发明具有在线连续检测的功能，可对任意油层的开采情况进行实时监测，并对油藏的开发提供了评价手段，对油藏开采规律的研究提供了参考；本发明具有结构简单、成本低廉、安装容易、操作方便、直观性强、计量准确的优点，适合实验或现场施工中对油井小段流量的检测，为研究油井油藏情况提供了方便。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1沿A-A截面剖面图。
图3为本发明工作状态的结构示意图。
图中，1-中心管，2-下挡板，3-下胶筒，4-分流器，5-上胶筒，6-套环，7-螺母，8-丝杠电机，9-中心管接头，10-转接头，11-牵引机器人，12-平键，13-椭圆流量计，14-密封圈A，15-密封圈B，16-密封圈C，17-密封圈D，18-密封圈E，19-密封圈F，20-密封圈G，21-轴向通孔A，22-轴向通孔B，23-轴向通孔C，24-轴向走线通孔D，25-径向走线通孔A，26-径向通孔B，27-径向通孔C，28-轴向走线通孔Y，29-蝶形弹簧A，30-碟形弹簧B，31-上凸台A，32-下凸台B，33-井筒。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下描述。
如图1、如图2所示，油井小段流量检测工具，它包括中心管1、下挡板2、分流器4、套环6、螺母7、丝杠电机8、中心管接头9、转接头10和牵引机器人11；所述中心管1底端连接有下挡板2，下挡板2与分流器4之间设有下胶筒3，所述分流器4与套环6之间设有上胶筒5，所述套环6顶端设有螺母7，螺母7与丝杠电机8连接，螺母7与中心管9之间设有平键12周向定位，所述丝杠电机8连接于中心管接头9下端，中心管接头9与牵引机器人11之间连接有转接头10，中心管1顶端连接有椭圆流量计13；分流器4与中心管之间设有密封圈A14和密封圈B15，套环6与中心管1之间设有密封圈C16，螺母7与丝杠电机8的丝杠之间设有密封圈D17，丝杠电机8的外壳与转子之间设有密封圈E18和密封圈F19，中心管接头9与丝杠电机8外壳之间设有密封圈G20；下挡板2端面设有均匀的轴向通孔A21、分流器4端面设有均布的轴向通孔B22，套环6端面设有均匀的轴向通孔C23，中心管接头9轴向设有一轴向走线通孔D24，所述中心管接头9管内周向开有一径向走线通孔A25与轴向走线通孔D24相通，分流器4中部周向设有均布径向通孔B26，所述分流器4轴向通孔B22与径向通孔B26交错分布，中心管接头9中部周向均布有径向通孔C27，所述牵引机器人11轴向设有一轴向走线通孔Y28；下挡板2与分流器4之间设有蝶形弹簧A29，套环6与分流器4之间设有蝶形弹簧B30，蝶形弹簧均为一对配合使用。
所述的下挡板2、分流器4、套环6与井筒33间均为间隙配合，下挡板4与中心管1之间为螺纹连接；分流器4、蝶形弹簧A29、蝶形弹簧B30、套环6、螺母7与中心管1之间均为间隙配合，且在中心管1的轴向移动顺畅不卡顿。
所述的一种油井小段流量检测工具的牵引机器人11由电路部分、电机、控制部分、液压部分、爬行轮部分和压力补偿部分组成。下井时连接电缆与光纤，用以输送电能与传输流量信息。
当需要测油井小段流量时，只需通过控制牵引机器人11在井下运动的位置，将油井小段流量检测工具准确输送到目的油层，如图3所示，然后控制丝杠电机8运转，使螺母7向下作轴向运动压缩胶筒5和胶筒6，封隔住所需测量小段，该段油层流体依次通过分流器4的径向通孔B26和中心管1的轴向通孔B26流入中心管1中，随之流出中心管1至椭圆流量计13内测流，最后流入中心管接头9的径向通孔C27流出，而位于油井小段流量检测工具里端的非测流段出液则依次通过轴向通孔A21、轴向通孔B22、轴向通孔C23流入套环6与井筒33之间的环形空间，并与测流段的流体汇合后流出环空，椭圆流量计13所测得流量即为该小段流量。当需连续测流其他油层段流量时，控制丝杠电机8反转，胶筒5和胶筒6通过蝶形弹簧A29和蝶形弹簧B30提供的弹力和胶筒自身恢复原状的弹塑性力达到解除封隔的效果，继续控制牵引机器人11运动至下一被测油层段，重复上述测流时所需动作即可达到目的。
所述的一种油井小段流量检测工具是一种通过电控技术，准确控制工具井下运动位置和胶筒封隔和解封的动作，再由光缆反馈测得流量信息，从而达到可以分段测油井流量的目的。
Claims (8)
1.一种油井小段流量检测工具，其特征在于，它包括中心管（1）、下挡板（2）、分流器（4）、套环（6）、螺母（7）、丝杠电机（8）、中心管接头（9）、转接头（10）和牵引机器人（11）；所述中心管（1）底端连接有下挡板（2），下挡板（2）与分流器（4）之间设有下胶筒（3），所述分流器（4）与套环（6）之间设有上胶筒（5），所述套环（6）顶端设有螺母（7），螺母（7）与丝杠电机（8）连接，螺母（7）与中心管（9）之间设有平键（12）周向定位，所述丝杠电机（8）连接于中心管接头（9）下端，中心管接头（9）与牵引机器人（11）之间连接有转接头（10），中心管（1）顶端连接有椭圆流量计（13）；分流器（4）与中心管之间设有密封圈A（14）和密封圈B（15），套环（6）与中心管（1）之间设有密封圈C（16），螺母（7）与丝杠电机（8）的丝杠之间设有密封圈D（17），丝杠电机（8）的外壳与转子之间设有密封圈E（18）和密封圈F（19），中心管接头（9）与丝杠电机（8）外壳之间设有密封圈G（20）；下挡板（2）端面设有均匀的轴向通孔A（21）、分流器（4）端面设有均布的轴向通孔B（22），套环（6）端面设有均匀的轴向通孔C（23），中心管接头（9）轴向设有一轴向走线通孔D（24），所述中心管接头（9）管内周向开有一径向走线通孔A（25）与轴向走线通孔D（24）相通，分流器（4）中部周向设有均布径向通孔B（26），所述分流器（4）轴向通孔B（22）与径向通孔B（26）交错分布，中心管接头（9）中部周向均布有径向通孔C（27），所述牵引机器人（11）轴向设有一轴向走线通孔Y（28）；下挡板（2）与分流器（4）之间设有蝶形弹簧A（29），套环（6）与分流器（4）之间设有蝶形弹簧B（30），蝶形弹簧均为一对配合使用。
2.根据权利要求1所述的一种油井小段流量检测工具，其特征在于，所述下挡板（2）的轴向通孔A（21）、分流器（4）的轴向通孔B（22）和套环（6）的轴向通孔C（23）可设为圆形或弧型。
3.根据权利要求1所述的一种油井小段流量检测工具，其特征在于，所述牵引机器人（11）由电路部分、电机、控制部分、液压部分、爬行轮部分和压力补偿部分组成。
4.根据权利要求1所述的一种油井小段流量检测工具，其特征在于，所述的分流器（4）、套环（6）、螺母（7）、丝杠电机（8）、蝶形弹簧A（29）和蝶形弹簧B（30）均是套装于中心管（1）上，配合关系均为间隙配合。
5.根据权利要求1所述的一种油井小段流量检测工具，其特征在于，所述中心管接头（9）的轴向通孔D（24）与牵引机器人（11）的轴向通孔Y（28）均为安装电缆所设。
6.根据权利要求1所述的一种油井小段流量检测工具，其特征在于，所述分流器（4）设有两个圆柱形凸台，分别是上凸台A（31）和下凸台B（32），用以压缩胶筒，并在分流器中部建立环形空间过渡径向流体。
7.根据权利要求1所述的一种油井小段流量检测工具，其特征在于，所述椭圆流量计（13）能在高温高压环境下工作，并能通过光缆快速反馈流量数据。
8.根据权利要求1所述的一种油井小段流量检测工具，其特征在于，所述下挡板（2）、分流器（4）、套环（6）、螺母（7）、丝杠电机（8）、中心管接头（9）、转接头（10）和牵引机器人（11）均为圆柱管状型。
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