CN109813383A - 测量探针、总成和油相体积流量和持油率的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种测量探针、总成和油相体积流量和持油率的方法和装置，涉及油田生产井动态监测技术领域，其中，一种测量探针，应用于低流量测量，包括：电导探针总成；所述电导探针总成具有探针底板，所述探针底板的内侧具有电导探针总成腔体，所述电导探针总成腔体内具有过线槽，所述探针底板的任一侧通过电导探针固定机构与电导探针固定连接，所述电导探针的输出端与所述过线槽连通；若干油泡及水流经所述电导探针，所述电导探针分别测量所述若干油泡及水的持续时间。以解决国内油田开发后期广泛存在的日产液量小于10m3/d、含水率大于50%的油井含水率测量难、准确度低、影响因素较多的问题。
Description
技术领域
本发明涉及油田生产井动态监测技术领域，具体说是一种测量探针、总成和油相体积流量和持油率的方法和装置。特别适合日产液量小于10m3/d、含水率大于50％的油井。
背景技术
国内油田开发后期广泛存在的日产液量小于10m3/d、含水率大于50％的油井含水率测量难、准确度低、影响因素较多等问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种测量探针、总成和油相体积流量和持油率的方法和装置，以解决国内油田开发后期广泛存在的日产液量小于10m3/d、含水率大于50％的油井含水率测量难、准确度低、影响因素较多的问题。
第一方面，本发明提供一种测量探针，应用于低流量测量，包括：
电导探针总成；
所述电导探针总成具有探针底板，所述探针底板的内侧具有电导探针总成腔体，所述电导探针总成腔体内具有过线槽，所述探针底板的任一侧通过电导探针固定机构与电导探针固定连接，所述电导探针的输出端与所述过线槽连通；
若干油泡及水流经所述电导探针，所述电导探针分别测量所述若干油泡及水的持续时间。
优选地，所述电导探针，包括：第一探针和第二探针，若干油泡及水流经所述第一探针和所述第二探针；
所述第一探针和所述第二探针分别测量所述若干油泡及水的持续时间。
优选地，所述电导探针固定机构，包括：探针固定座和绝缘护套；
所述探针固定座具有连接孔，所述连接孔与所述过线槽连通，所述连接孔的一端与所述绝缘护套的一端插接，所述连接孔的另一端与所述探针底板固定连接，所述绝缘护套的另一端与所述电导探针的输出端插接。
第二方面，本发明提供一种低流量的测量总成，应用于低流量测量，包括：
如上述的测量探针；以及
阵列流道总成；
所述阵列流道总成具有若干个流道孔，所述若干个流道孔的内侧预留过线孔，所述过线孔用于贯穿所述阵列流道总成内部走线，所述阵列流道总成具有若干底板安装槽，所述底板安装槽内具有探针导向孔，所述探针导向孔用于安装所述电导探针的测量端。
优选地，所述阵列流道总成的外侧具有传感器护套；
所述传感器护套，用于紧固所述电导探针总成和所述阵列流道总成。
第三方面，本发明提供一种低流量的油相体积流量和持油率的测量方法，包括：
如上述的测量总成；
所述电导探针，包括：第一探针和第二探针，所述第一探针和所述第二探针分别测量所述第一探针和所述第二探针的相邻电压上升沿时间间隔、述第二探针高电平持续时间以及所述第一探针的电压下降沿到相邻下一时刻述第二探针的电压上升沿时间间隔；
分别根据所述第一探针和所述第二探针的相邻电压上升沿时间间隔以及所述第一探针、所述第二探针的间距、所述第二探针高电平持续时间所述油泡流经的流道孔面积得到所述油泡的体积；
分别根据所述第一探针和所述第二探针的相邻电压上升沿时间间隔、所述第一探针的电压下降沿到相邻下一时刻述第二探针的电压上升沿时间间隔、油泡的运移速度和所述流道孔面积得到所述水的体积；
累加若干所述油泡的体积得到油的体积流量，以及累加若干所述水的体积得到水的体积流量；
其中，所述若干油泡的2个油泡之间为水。
优选地，所述油泡的体积的测量步骤为：
步骤101根据所述述第一探针和所述第二探针的相邻电压上升沿时间间隔以及所述第一探针和所述第二探针的间距得到所述油泡的运移速度；
步骤102根据所述油泡的运移速度以及所述第二探针高电平持续时间得到所述油泡的长度；
步骤103根据所述油泡的长度和所述油泡流经的流道孔面积得到所述油泡的体积。
优选地，所述水的体积的测量步骤为：
步骤201根据所述第一探针和所述第二探针与水接触的时间为所述第一探针和所述第二探针的相邻电压上升沿时间间隔以及所述第一探针的电压下降沿到相邻下一时刻述第二探针的电压上升沿时间间隔的时间和；
步骤202根据所述油泡的运移速度以及所述时间和得到所述水的水柱长度；
步骤203根据所述水柱长度和所述流道孔面积得到所述水的体积。
第四方面，本发明提供一种低流量的油相体积流量和持油率的测量装置，包括：存储器和处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序为如上述测量方法，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：
获取所述第一探针和所述第二探针分别测量的所述第一探针和所述第二探针的相邻电压上升沿时间间隔、述第二探针高电平持续时间以及所述第一探针的电压下降沿到相邻下一时刻述第二探针的电压上升沿时间间隔；
分别根据所述第一探针和所述第二探针的相邻电压上升沿时间间隔以及所述第一探针、所述第二探针的间距、所述第二探针高电平持续时间所述油泡流经的流道孔面积得到所述油泡的体积；
分别根据所述第一探针和所述第二探针的相邻电压上升沿时间间隔、所述第一探针的电压下降沿到相邻下一时刻述第二探针的电压上升沿时间间隔、油泡的运移速度和所述流道孔面积得到所述水的体积；
累加若干所述油泡的体积得到油的体积流量，以及累加若干所述水的体积得到水的体积流量；
其中，所述若干油泡的2个油泡之间为水。
第五方面，本发明提供另一种测量油相体积流量和持油率的装置，包括：
如上述测量方法；以及
获取单元、第一计算单元、第二计算单元和累加单元，所述获取单元分别与所述第一计算单元和所述第二计算单元连接，所述第一计算单元还与所述第二计算单元连接，所述第一计算单元和所述第二计算单元还与所述累加单元连接；
所述获取单元，获取所述第一探针和所述第二探针分别测量的所述第一探针和所述第二探针的相邻电压上升沿时间间隔、述第二探针高电平持续时间以及所述第一探针的电压下降沿到相邻下一时刻述第二探针的电压上升沿时间间隔；
所述第一计算单元，根据所述述第一探针和所述第二探针的相邻电压上升沿时间间隔以及所述第一探针和所述第二探针的间距得到所述油泡的运移速度；以及根据所述油泡的运移速度以及所述第二探针高电平持续时间得到所述油泡的长度；以及根据所述油泡的长度和所述油泡流经的流道孔面积得到所述油泡的体积；并向所述累加单元发送所述油泡的体积以及向所述第二计算单元发送所述油泡的运移速度；
所述第二计算单元，接收所述油泡的运移速度；以及根据所述第一探针和所述第二探针与水接触的时间为所述第一探针和所述第二探针的相邻电压上升沿时间间隔以及所述第一探针的电压下降沿到相邻下一时刻述第二探针的电压上升沿时间间隔的时间和；以及根据所述油泡的运移速度以及所述时间和得到所述水的水柱长度；以及步骤203根据所述水柱长度和所述流道孔面积得到所述水的体积；并向所述累加单元发送所述水的体积。
所述累加单元，用于接收所述油泡的体积以及所述水的体积，以及累加若干所述油泡的体积得到油的体积流量，以及累加若干所述水的体积得到水的体积流量。
本发明具有如下有益效果：
本发明与目前现有产出剖面中低产液测量仪相比，舍弃了涡轮流量计。其井下流量和持油率测量采用本发明提出的测量总成，该测量总安装在测井仪流道内，替代现有的流量和含水传感器，由于该传感器无可动部件，避免了原流量传感器涡轮转动不灵活、叶片砂卡等问题，减少了仪器维护和保养的工作量。该测量总成轴向可使测井仪整体长度缩短，测井仪在油井中的起出和下放更加方便，测井成功率更高。
总之，本发明设计的测量总成可取代涡轮流量计和含水率传感器，无可动部件，测量精度高，特别适合日产液量小于10m3/d、含水率大于50％的油井。
附图说明
通过以下参考附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点更为清楚，在附图中：
图1是本发明实施例的油流量和水流量测量原理；
图2是本发明实施例的持油率测量原理；
图3是本发明实施例的电导探针的结构示意图；
图4是本发明实施例的测量总成结构示意图；
图5是本发明实施例的装配示意图。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，但是值得说明的是，本发明并不限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。然而，对于没有详尽描述的部分，本领域技术人员也可以完全理解本发明。
此外，本领域普通技术人员应当理解，所提供的附图只是为了说明本发明的目的、特征和优点，附图并不是实际按照比例绘制的。
同时，除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包含但不限于”的含义。
图1是本发明实施例的油流量和水流量测量原理。如图1所示，图1的左侧为流道孔和2个电导探针(即，第一探针A和第二探针B)，油泡分别流经流道孔的第一探针A和第二探针B，图1 的右侧为两个电导探针(即，第一探针A和第二探针B)输出波形，通过高速微控制器采集的时间分别是第一探针A和第二探针B 的相邻电压上升沿时间间隔T1、第二探针B高电平持续时间T2和第一探针A的电压下降沿到相邻下一时刻第二探针B的电压上升沿时间间隔T3，由第一探针A和第二探针B的电压上升沿时间间隔T1、第二探针B高电平持续时间T2可计算出该油泡的速度和体积流量 Volumeoil，经过对其他阵列流道通过油泡数量的统计，可以计算出单位时间内全部流道孔通过的油相体积流量。同理利用已经算出的油泡速度V0，根据电导探针探测2个油泡出现的时间间隔T1+T3 (即，电导探针与水接触的时间为T1+T3)亦可以算出水相体积流量Volumewater。其中，高电平为TTL电平，一般高电平为5V，低电平为0V。
设两个探针(即，第一探针A和第二探针B)间距L0，小管径管道截面积S0，电路测量的第一探针A和第二探针B的电压上升沿时间间隔T1，第二探针B高电平持续时间T2，那么油泡的运移速度V0可通过两个探针间距L0和T1计算出来：
V0＝L0/T1。 (1)
油泡经过第二探针B的时间为T2(即，第二探针B高电平持续时间T2)，则油泡的长度L1：
L1＝V0×T2＝L0×T2/T1。 (2)
由于已知流道孔面积为S0，所以通过的油泡的体积Volumeoil：
Volumeoil＝S0×L1＝S0×L0×T2/T1。 (3)
2个油泡之间为水，电导探针与水接触的时间为T1+T3 (T1+T2+T3-T2＝T1+T3)，所以水柱的长度L2：
L2＝V0×(T1+T3)＝L0×(T1+T3)/T1。 (4)
则通过水的体积Volumewater：
Volumewater＝S0×L2＝S0×L0×(T1+T3)/T1。 (5)
由公式(3)和(5)可知，S0和L0均为已知条件，那么只要对 T1、T2和T3进行系统累加即可计算出流道孔内油的体积流量和水的体积流量。统计全部阵列流道的累计体积流量，可以计算出传感器测量的油和水的体积流量。
图2是本发明实施例的持油率测量原理。如图2所示，当油水两相流经单一电导探针(即，第一探针A或第二探针B)时，经过电路处理后电导探针(即，第一探针A或第二探针B)输出的高电平为油与探针接触的响应，低电平为水与探针接触时的响应，取流道孔内的一个探针进行统计，占空比(高电平持续时间与整个测量时间的比值)数值则为持油率，在本发明中，利用油的体积流量与水的体积流量的比值即可得到持油率，对其他流道孔内测量的数据 (即，持油率)取平均值，可以算出传感器测量的整体持油率。结合传感器(即，测量总成)已经测量的总体积流量，则可以计算出油水混合物的分相体积流量。
图3是本发明实施例的电导探针的结构示意图。如图3所示，一种测量探针，应用于低流量测量，包括：电导探针总成1；电导探针总成1具有探针底板1-2，探针底板1-2的内侧具有电导探针总成腔体，电导探针总成腔体内具有过线槽1-1，探针底板1-2的任一侧通过电导探针固定机构与电导探针1-5固定连接，电导探针1-5的输出端与过线槽1-1连通；若干油泡及水流经电导探针1-5，电导探针 1-5分别测量若干油泡及水的持续时间。
在图3中，电导探针1-5，包括：第一探针A和第二探针B，若干油泡及水流经第一探针A和第二探针B；第一探针A和第二探针 B分别测量若干油泡及水的持续时间。
在图3中，电导探针固定机构，包括：探针固定座1-3和绝缘护套1-4；探针固定座1-3具有连接孔，连接孔与过线槽1-1连通，连接孔的一端与绝缘护套1-4的一端插接，连接孔的另一端与探针底板1-2固定连接，绝缘护套1-4的另一端与电导探针1-5的输出端插接。
在图3中，具体地说，电导探针总成1，包括：探针底板1-2，探针底板1-2的内侧具有电导探针总成腔体，电导探针总成腔体内具有过线槽1-1，探针底板1-2的任一侧与探针固定座1-3的底端连接(如，焊接)，探针固定座1-3具有连接孔，连接孔与过线槽1-1 连通，探针固定座1-3的连接孔的一端与绝缘护套1-4的一端插接，探针固定座1-3的连接孔的另一端与探针底板1-2焊接，绝缘护套1- 4的另一端与电导探针1-5插接。
也就是说，在图3中，电导探针总成1包括：电导探针1-5及其辅助部件，在探针底板1-2上安装2个电导探针1-5，电导探针1- 5表面进行镀金处理，具有表面光洁和防腐蚀的特性。电导探针1-5 通过探针固定座1-3和绝缘护套1-4垂直固定探针底板1-2上，电导探针1-5的探针信号引线从探针底板侧面的过线槽1-1引出。
在图3中，更为具体地说，电导探针总成1，包括：过线槽1- 1、探针底板1-2、探针固定座1-3、绝缘护套1-4和电导探针1-5。探针底板1-2、探针固定座1-3和电导探针1-5均采用不锈钢材质，电导探针1-5表面进行镀金处理，绝缘护套1-4采用聚四氟乙烯。电导探针总成1中的探针底板1-2为矩形，长30mm、宽6mm、高为 2mm。电导探针总成1的探针底板1-2截面设计过线槽1-1，采用中空回字型结构。探针固定座1-3焊接在探针底板1-2上，探针固定座 1-3内孔与探针底板1-2腔体相连，在探针底板1-2中部间隔5mm安装两个电导探针1-5。在电导探针1-5针尖后侧安装绝缘护套1-4，电导探针1-5固定在探针固定座1-3上，电导探针1-5的信号引线从探针底板1-2一端的过线槽1-1引出。为了提高电导探针1-5的导电能力，在电导探针1-5上进行了镀金处理，本发明共需10个电导探针总成1。
图4是本发明实施例的测量总成结构示意图。如图4所示，一种低流量的测量总成，应用于低流量测量，包括：测量探针；以及阵列流道总成2；阵列流道总成2具有若干个流道孔2-2，若干个流道孔2-2的内侧预留过线孔2-1，过线孔2-1用于贯穿阵列流道总成2内部走线，阵列流道总成2具有若干底板安装槽2-4，底板安装槽 2-4内具有探针导向孔2-3，探针导向孔2-3用于安装电导探针1-5 的测量端。
在图4中，阵列流道总成2的外侧具有传感器护套3；传感器护套3，用于紧固电导探针总成1和阵列流道总成2。
在图4中，具体地说，阵列流道总成2具有若干个流道孔2- 2，若干个流道孔2-2的内侧预留过线孔2-1，过线孔2-1用于贯穿仪器内部走线，阵列流道总成2具有若干底板安装槽2-4，底板安装槽2-4内具有探针导向孔2-3，探针导向孔2-3用于安装图3中的电导探针1-5(即，图1中的第一探针A和第二探针B)。也就是说，阵列流道总成2沿轴向均匀设计10个流道孔，在流道总成外壁有 10个对应的底板安装槽2-4，用于安装电导探针总成1。电导探针总成上的2个电导探针(即，图1中的第一探针A和第二探针B) 的针尖插入到流道孔内部，10个电导探针总成通过传感器护套紧密的固定在阵列流道总成的圆周上。
在图4中，更为具体地说，阵列流道总成2，包括：过线孔2- 1、流道孔2-2、探针导向孔2-3和底板安装槽2-4。阵列流道总成2 截面直径24mm，长度30mm，采用不锈钢材质。过线孔2-1位于阵列流道总成2的轴向中央，孔径2mm，用于贯穿仪器内部走线，在阵列流道总成2的圆周上均匀分布10个流道孔2-2，流道孔2-2内径5mm，沿轴向贯穿阵列流道总成2，作为流体的通道。在每个流道孔2-2外侧沿轴向方向分布1个底板安装槽2-4，底板安装槽2-4 用于与探针底板1-2配合，其机械尺寸与探针底板1-2相同。底板安装槽2-4中央有两个间距5mm的探针导向孔2-3，探针导向孔2-3与流道孔2-2相通，用于安装电导探针1-5。
图5是本发明实施例的装配示意图。如图5所示，结合图3、图 4和图5，本发明的具体装配过程简要描述如下：安装时，首先将制作好的电导探针总成1上的2个电导探针1-5对准流道总成2上的一组探针导向孔2-3，然后将电导探针1-5压入，使其针尖处于流道孔 2-2内壁，电导探针1-5与探针导向孔2-3之间的绝缘通过绝缘护套 1-4实现。安装时应保证探针底板1-2与底板安装槽2-4紧密配合，按照以上方法依次完成其他9个电导探针总成1的安装，最后使用传感器护套3套在流道总成2的外侧，传感器护套3起到紧固电导探针总成1和阵列流道总成2的目的，同时便于传感器的后续安装。组装完成的油相体积流量和持油率测量传感器安装在产出剖面井下仪器的流道筒内，过线槽1-1引出的10根信号引线通过密封塞与测井仪器电路相连，通过电路检测电导探针1-5输出的高低电平可以判断电导探针1-5与油水的接触情况。过线孔2-1用于测井仪器电机供电线、涡轮引线等其他信号引线的通过。
本发明同时提出一种低流量的油相体积流量和持油率的测量方法，电导探针1-5，包括：第一探针A和第二探针B，第一探针A 和第二探针B分别测量第一探针A和第二探针B的相邻电压上升沿时间间隔、述第二探针B高电平持续时间以及第一探针A的电压下降沿到相邻下一时刻述第二探针B的电压上升沿时间间隔；分别根据第一探针A和第二探针B的相邻电压上升沿时间间隔以及第一探针A、第二探针B的间距、第二探针B高电平持续时间油泡流经的流道孔面积得到油泡的体积；分别根据第一探针A和第二探针B的相邻电压上升沿时间间隔、第一探针A的电压下降沿到相邻下一时刻述第二探针B的电压上升沿时间间隔、油泡的运移速度和流道孔面积得到水的体积；累加若干油泡的体积得到油的体积流量，以及累加若干水的体积得到水的体积流量；其中，若干油泡的2个油泡之间为水。
也就是说，流道孔内柱状油泡与2个电导探针(第一探针A和第二探针B)接触时间的确定，油泡速度的计算以及电导探针1-5 与油水接触时间的计算。在流道孔内设置间距为5mm两个电导探针(第一探针A和第二探针B)，通过测量电路在探针针尖上施加电平信号，当油水不同相经过电导探针时，探针与外壳之间处于阻断和导通状态，经过电路处理后可以得到不同的电压，当电导探针探测到油相时，输出高电平；当探针探测到水相时，输出低电压，进而得到第一探针A和第二探针B的相邻电压上升沿时间间隔、述第二探针B高电平持续时间以及第一探针A的电压下降沿到相邻下一时刻述第二探针B的电压上升沿时间间隔。
在一种低流量的油相体积流量和持油率的测量方法中，油泡的体积的测量步骤为：步骤101根据述第一探针A和第二探针B的相邻电压上升沿时间间隔以及第一探针A和第二探针B的间距得到油泡的运移速度；步骤102根据油泡的运移速度以及第二探针B高电平持续时间得到油泡的长度；步骤103根据油泡的长度和油泡流经的流道孔面积得到油泡的体积。具体可详见本发明图1实施例的油流量和水流量测量原理中的详细说明。
在一种低流量的油相体积流量和持油率的测量方法中，水的体积的测量步骤为：步骤201根据第一探针A和第二探针B与水接触的时间为第一探针A和第二探针B的相邻电压上升沿时间间隔以及第一探针A的电压下降沿到相邻下一时刻述第二探针B的电压上升沿时间间隔的时间和；步骤202根据油泡的运移速度以及时间和得到水的水柱长度；步骤203根据水柱长度和流道孔面积得到水的体积。具体可详见本发明图1实施例的油流量和水流量测量原理以及一种低流量的油相体积流量和持油率的测量方法中的详细说明。
本发明同时提出一种低流量的油相体积流量和持油率的测量装置，其特征在于，包括：存储器和处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，计算机程序为如上测量方法，处理器执行程序时实现以下步骤。
第一，获取第一探针A和第二探针B分别测量的第一探针A和第二探针B的相邻电压上升沿时间间隔、述第二探针B高电平持续时间以及第一探针A的电压下降沿到相邻下一时刻述第二探针B的电压上升沿时间间隔。
第二，分别根据第一探针A和第二探针B的相邻电压上升沿时间间隔以及第一探针A、第二探针B的间距、第二探针B高电平持续时间油泡流经的流道孔面积得到油泡的体积。油泡的体积的测量步骤为：步骤101根据述第一探针A和第二探针B的相邻电压上升沿时间间隔以及第一探针A和第二探针B的间距得到油泡的运移速度；步骤102根据油泡的运移速度以及第二探针B高电平持续时间得到油泡的长度；步骤103根据油泡的长度和油泡流经的流道孔面积得到油泡的体积。
第三，分别根据第一探针A和第二探针B的相邻电压上升沿时间间隔、第一探针A的电压下降沿到相邻下一时刻述第二探针B的电压上升沿时间间隔、油泡的运移速度和流道孔面积得到水的体积。具体地说，水的体积的测量步骤为：步骤201根据第一探针A 和第二探针B与水接触的时间为第一探针A和第二探针B的相邻电压上升沿时间间隔以及第一探针A的电压下降沿到相邻下一时刻述第二探针B的电压上升沿时间间隔的时间和；步骤202根据油泡的运移速度以及时间和得到水的水柱长度；步骤203根据水柱长度和流道孔面积得到水的体积。
第四，累加若干油泡的体积得到油的体积流量；累加若干水的体积得到水的体积流量。
在一种低流量的油相体积流量和持油率的测量方法中，若干油泡的2个油泡之间为水。具体也可详见本发明图1实施例的油流量和水流量测量原理中的详细说明。其中存储器和处理器可以为一体结构，如单片机。
本发明同时提出另一种低流量的油相体积流量和持油率的测量装置，包括：获取单元、第一计算单元、第二计算单元和累加单元，获取单元分别与第一计算单元和第二计算单元连接，第一计算单元还与第二计算单元连接，第一计算单元和第二计算单元还与累加单元连接。具体也可详见本发明图1实施例的油流量和水流量测量原理中的详细说明。第一计算单元、第二计算单元可以为运算器或者CPU等微处理器，累加单元可以为加法器。
在另一种低流量的油相体积流量和持油率的测量装置中，获取单元，获取第一探针A和第二探针B分别测量的第一探针A和第二探针B的相邻电压上升沿时间间隔、述第二探针B高电平持续时间以及第一探针A的电压下降沿到相邻下一时刻述第二探针B的电压上升沿时间间隔。
在另一种低流量的油相体积流量和持油率的测量装置中，第一计算单元，根据述第一探针A和第二探针B的相邻电压上升沿时间间隔以及第一探针A和第二探针B的间距得到油泡的运移速度；以及根据油泡的运移速度以及第二探针B高电平持续时间得到油泡的长度；以及根据油泡的长度和油泡流经的流道孔面积得到油泡的体积；并向累加单元发送油泡的体积以及向第二计算单元发送油泡的运移速度。
在另一种低流量的油相体积流量和持油率的测量装置中，第二计算单元，接收油泡的运移速度；以及根据第一探针A和第二探针 B与水接触的时间为第一探针A和第二探针B的相邻电压上升沿时间间隔以及第一探针A的电压下降沿到相邻下一时刻述第二探针B的电压上升沿时间间隔的时间和；以及根据油泡的运移速度以及时间和得到水的水柱长度；以及步骤203根据水柱长度和流道孔面积得到水的体积；并向累加单元发送水的体积。
在另一种低流量的油相体积流量和持油率的测量装置中，累加单元，用于接收油泡的体积以及水的体积，以及累加若干油泡的体积得到油的体积流量，以及累加若干水的体积得到水的体积流量。
本发明与目前现有产出剖面中低产液测量仪相比，舍弃了涡轮流量计。其井下流量和持油率测量采用油相体积流量和持油率测量传感器(即，测量总成)，该传感器安装在测井仪流道内，替代现有的流量和含水传感器，由于该传感器无可动部件，避免了原流量传感器涡轮转动不灵活、叶片砂卡等问题，减少了仪器维护和保养的工作量。由于该传感器轴向长度仅3cm，从而使测井仪整体长度缩短，测井仪在油井中的起出和下放更加方便，测井成功率更高。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各单元或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路单元，或者将它们中的多个单元或步骤制作成单个集成电路单元来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上实施例仅为表达本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、同等替换、改进等，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种测量探针，应用于低流量测量，其特征在于，包括：
电导探针总成（1）；
所述电导探针总成（1）具有探针底板（1-2），所述探针底板（1-2）的内侧具有电导探针总成腔体，所述电导探针总成腔体内具有过线槽（1-1），所述探针底板（1-2）的任一侧通过电导探针固定机构与电导探针（1-5）固定连接，所述电导探针（1-5）的输出端与所述过线槽（1-1）连通；
若干油泡及水流经所述电导探针（1-5），所述电导探针（1-5）分别测量所述若干油泡及水的持续时间。
2.根据权利要求1所述的测量探针，其特征在于：
所述电导探针（1-5），包括：第一探针（A）和第二探针（B），若干油泡及水流经所述第一探针（A）和所述第二探针（B）；
所述第一探针（A）和所述第二探针（B）分别测量所述若干油泡及水的持续时间。
3.根据权利要求1或2所述的测量探针，其特征在于：
所述电导探针固定机构，包括：探针固定座（1-3）和绝缘护套（1-4）；
所述探针固定座（1-3）具有连接孔，所述连接孔与所述过线槽（1-1）连通，所述连接孔的一端与所述绝缘护套（1-4）的一端插接， 所述连接孔的另一端与所述探针底板（1-2）固定连接，所述绝缘护套（1-4） 的另一端与所述电导探针（1-5）的输出端插接。
4.一种低流量的测量总成，应用于低流量测量，其特征在于，包括：
如权利要求1-3任一项所述的测量探针；以及
阵列流道总成（2）；
所述阵列流道总成（2）具有若干个流道孔（2-2），所述若干个流道孔（2-2）的内侧预留过线孔（2-1），所述过线孔（2-1）用于贯穿所述阵列流道总成（2）内部走线，所述阵列流道总成（2）具有若干底板安装槽（2-4），所述底板安装槽（2-4）内具有探针导向孔（2-3），所述探针导向孔（2-3）用于安装所述电导探针（1-5）的测量端。
5.根据权利要求4所述的测量总成，其特征在于：
所述阵列流道总成（2）的外侧具有传感器护套（3）；
所述传感器护套（3），用于紧固所述电导探针总成（1）和所述阵列流道总成（2）。
6.一种低流量的油相体积流量和持油率的测量方法，其特征在于，包括：
如权利要求4或5所述的测量总成；
所述电导探针（1-5），包括：第一探针（A）和第二探针（B），所述第一探针（A）和所述第二探针（B）分别测量所述第一探针（A）和所述第二探针（B）的相邻电压上升沿时间间隔、述第二探针（B）高电平持续时间以及所述第一探针（A）的电压下降沿到相邻下一时刻述第二探针（B）的电压上升沿时间间隔；
分别根据所述第一探针（A）和所述第二探针（B）的相邻电压上升沿时间间隔以及所述第一探针（A）、所述第二探针（B）的间距、所述第二探针（B）高电平持续时间所述油泡流经的流道孔面积得到所述油泡的体积；
分别根据所述第一探针（A）和所述第二探针（B）的相邻电压上升沿时间间隔、所述第一探针（A）的电压下降沿到相邻下一时刻述第二探针（B）的电压上升沿时间间隔、油泡的运移速度和所述流道孔面积得到所述水的体积；
累加若干所述油泡的体积得到油的体积流量，以及累加若干所述水的体积得到水的体积流量；
其中，所述若干油泡的2个油泡之间为水。
7.根据权利要求6所述的测量方法，其特征在于：
所述油泡的体积的测量步骤为：
步骤101根据所述述第一探针（A）和所述第二探针（B）的相邻电压上升沿时间间隔以及所述第一探针（A）和所述第二探针（B）的间距得到所述油泡的运移速度；
步骤102根据所述油泡的运移速度以及所述第二探针（B）高电平持续时间得到所述油泡的长度；
步骤103根据所述油泡的长度和所述油泡流经的流道孔面积得到所述油泡的体积。
8.根据权利要求6所述的测量方法，其特征在于：
所述水的体积的测量步骤为：
步骤201根据所述第一探针（A）和所述第二探针（B）与水接触的时间为所述第一探针（A）和所述第二探针（B）的相邻电压上升沿时间间隔以及所述第一探针（A）的电压下降沿到相邻下一时刻述第二探针（B）的电压上升沿时间间隔的时间和；
步骤202根据所述油泡的运移速度以及所述时间和得到所述水的水柱长度；
步骤203根据所述水柱长度和所述流道孔面积得到所述水的体积。
9.一种低流量的油相体积流量和持油率的测量装置，其特征在于，包括：存储器和处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序为如权利要求6～8任一项所述测量方法，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：
获取所述第一探针（A）和所述第二探针（B）分别测量的所述第一探针（A）和所述第二探针（B）的相邻电压上升沿时间间隔、述第二探针（B）高电平持续时间以及所述第一探针（A）的电压下降沿到相邻下一时刻述第二探针（B）的电压上升沿时间间隔；
分别根据所述第一探针（A）和所述第二探针（B）的相邻电压上升沿时间间隔以及所述第一探针（A）、所述第二探针（B）的间距、所述第二探针（B）高电平持续时间所述油泡流经的流道孔面积得到所述油泡的体积；
分别根据所述第一探针（A）和所述第二探针（B）的相邻电压上升沿时间间隔、所述第一探针（A）的电压下降沿到相邻下一时刻述第二探针（B）的电压上升沿时间间隔、油泡的运移速度和所述流道孔面积得到所述水的体积；
累加若干所述油泡的体积得到油的体积流量，以及累加若干所述水的体积得到水的体积流量；
其中，所述若干油泡的2个油泡之间为水。
10.一种低流量的油相体积流量和持油率的测量装置，其特征在于，包括：
如权利要求6～8任一项所述测量方法；以及
获取单元、第一计算单元、第二计算单元和累加单元，所述获取单元分别与所述第一计算单元和所述第二计算单元连接，所述第一计算单元还与所述第二计算单元连接，所述第一计算单元和所述第二计算单元还与所述累加单元连接；
所述获取单元，获取所述第一探针（A）和所述第二探针（B）分别测量的所述第一探针（A）和所述第二探针（B）的相邻电压上升沿时间间隔、述第二探针（B）高电平持续时间以及所述第一探针（A）的电压下降沿到相邻下一时刻述第二探针（B）的电压上升沿时间间隔；
所述第一计算单元，根据所述述第一探针（A）和所述第二探针（B）的相邻电压上升沿时间间隔以及所述第一探针（A）和所述第二探针（B）的间距得到所述油泡的运移速度；以及根据所述油泡的运移速度以及所述第二探针（B）高电平持续时间得到所述油泡的长度；以及根据所述油泡的长度和所述油泡流经的流道孔面积得到所述油泡的体积；并向所述累加单元发送所述油泡的体积以及向所述第二计算单元发送所述油泡的运移速度；
所述第二计算单元，接收所述油泡的运移速度；以及根据所述第一探针（A）和所述第二探针（B）与水接触的时间为所述第一探针（A）和所述第二探针（B）的相邻电压上升沿时间间隔以及所述第一探针（A）的电压下降沿到相邻下一时刻述第二探针（B）的电压上升沿时间间隔的时间和；以及根据所述油泡的运移速度以及所述时间和得到所述水的水柱长度；以及步骤203根据所述水柱长度和所述流道孔面积得到所述水的体积；并向所述累加单元发送所述水的体积；
所述累加单元，用于接收所述油泡的体积以及所述水的体积，以及累加若干所述油泡的体积得到油的体积流量，以及累加若干所述水的体积得到水的体积流量。
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| GR01 | Patent grant | ||
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