CN113638736B - 一种井下测温测压装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种井下测温测压装置，包括油管接箍、电子压力计及悬置组件，所述电子压力计同轴地设于所述油管接箍的内部，且所述电子压力计通过所述悬置组件与所述油管接箍的内壁定位相接，所述油管接箍能连接于油管柱上每两根相邻的油管之间，所述电子压力计能监测井内的温度及压力。本发明提供的井下测温测压装置，是在现有的接箍的基础上进行改造，其整体尺寸与现有的接箍一致，能直接代替现有的接箍连接于油管柱每两根相邻的油管之间，具有尺寸小、便于安装的优点，同时，在不改变油管柱现有结构的前提下能安装于油管柱的多个位置处，从而于井内多处同时进行温度及压力的监测，提高测量精度。
Description
技术领域
本发明涉及石油开采生产测井技术，尤其是指一种适用于热采生产井随管柱进行温度及压力监测的井下测温测压装置。
背景技术
针对稠油水平井温度压力剖面测试，目前采用的方法是将高温压力计放置在油管前端的仪器托筒内，通过单根下放油管进行逐点测试，最后获得水平段温度压力资料。该项测试技术具有以下几个方面的不足：(1)仪器尺寸大(Φ42mm*1500mm)，重量大(约8kg)，施工过程较大的惯性冲击和震动容易使仪器受损；(2)仪器置于托筒内，安装和取卸较不方便，尤其在冬天施工时，仪器常会被稠油冻凝，给取卸工作带来很大困难；(3)只能逐点测试，也就是说测试点只能依次进行，不能在同一时间获得井内多处温度压力数据，因此难以避免信息干扰。
发明内容
本发明的目的是提供一种井下测温测压装置，具有尺寸小、便于安装且在不改变油管柱现有结构的前提下能安装于油管的多个位置处，从而于井下多处同时进行温度及压力的监测。
为达到上述目的，本发明提供了一种井下测温测压装置，其中，所述井下测温测压装置包括油管接箍、电子压力计及悬置组件，所述电子压力计同轴地设于所述油管接箍的内部，且所述电子压力计通过所述悬置组件与所述油管接箍的内壁定位相接，所述油管接箍能连接于油管柱上每两根相邻的油管之间，所述电子压力计能监测井内的温度及压力。
如上所述的井下测温测压装置，其中，所述悬置组件包括多根弹簧，各所述弹簧的第一端均与所述油管接箍的内壁相接，且各所述弹簧的第二端均与所述电子压力计的外周面相接，沿着由所述弹簧的第二端至所述弹簧的第一端的方向，各所述弹簧均由所述电子压力计的端部朝向远离所述电子压力计且靠近所述油管接箍的邻近的端部的方向于所述油管接箍的内部倾斜延伸设置。
如上所述的井下测温测压装置，其中，所述电子压力计的两端分别通过多根沿其周向均匀间隔设置的所述弹簧与所述油管接箍的内壁相接。
如上所述的井下测温测压装置，其中，所述电子压力计的两端分别通过三根沿其周向均匀间隔设置的所述弹簧与所述油管接箍的内壁相接，且与所述电子压力计的同一端相接的每两根相邻的所述弹簧之间形成120°的夹角。
如上所述的井下测温测压装置，其中，所述电子压力计开关、数据接口及电池安装槽均开设于所述电子压力计的第一端的端面上，所述电池安装槽的内部用于容置电池，所述电池安装槽的槽口处设有螺塞，且所述电子压力计的第一端盖设有保护罩。
如上所述的井下测温测压装置，其中，所述电子压力计通过所述悬置组件与所述油管接箍相接的状态下，所述电子压力计的外周面与所述油管接箍的内壁之间垂直相对距离变化小于或等于3mm。
如上所述的井下测温测压装置，其中，所述电子压力计耐温大于或等于175℃。
如上所述的井下测温测压装置，其中，所述电子压力计的测温精度为±0.2℃。
如上所述的井下测温测压装置，其中，所述电子压力计耐压大于或等于80MPa。
如上所述的井下测温测压装置，其中，所述电子压力计的测压精度为0.05％FS。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
本发明提供的井下测温测压装置，是在现有的接箍的基础上进行改造，其整体尺寸与现有的接箍一致，能直接代替现有的接箍连接于油管柱每两根相邻的油管之间，具有尺寸小、便于安装的优点，同时，在不改变油管柱现有结构的前提下能安装于油管柱的多个位置处，从而于井内多处同时进行温度及压力的监测，提高测量精度。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明进行示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1是本发明提供的井下测温测压装置的轴向结构示意图；
图2是本发明提供的井下测温测压装置的径向结构示意图；
图3是本发明提供的井下测温测压装置的电子压力计的第一端的端部结构示意图；
图4是本发明提供的井下测温测压装置的另一径向结构示意图；
图5是本发明提供的井下测温测压装置的又一径向结构示意图。
附图标号说明：
1、油管接箍；
2、电子压力计；
21、开关；
22、数据接口；
23、螺塞；
3、弹簧；
4、保护罩。
具体实施方式
为了对本发明的技术方案、目的和效果有更清楚的理解，现结合附图说明本发明的具体实施方式。
如图1及图2所示，本发明提供了一种井下测温测压装置，其中，井下测温测压装置包括油管接箍1、电子压力计2及悬置组件，电子压力计2同轴地设于油管接箍1的内部，且电子压力计2通过悬置组件与油管接箍1的内壁定位相接，即电子压力计2通过悬置组件与油管接箍1的内壁定位相接使电子压力计2同轴地悬置设于油管接箍1的内部，油管接箍1能连接于油管柱上每两根相邻的油管之间，电子压力计2能监测井内的温度及压力；如此可以看出，本发明提供的井下测温测压装置，是在现有技术中每两根相邻的油管之间连接的接箍的基础上进行改造，其整体尺寸与现有的接箍一致，能直接代替现有的接箍连接于油管柱每两根相邻的油管之间，其外部尺寸与每两根相邻的油管之间相适配连接的接箍的外部尺寸相同，具有尺寸小、便于安装的优点，同时，在不改变油管柱现有结构的前提下能安装于油管柱的多个位置处，从而于井内多处同时进行温度及压力的监测，提高测量精度。
其中，电子压力计2是精确测量温度与压力的电子设备，目前广泛应用于油气田地层中的油、气、水等介质的压力及温度值测量与记录，是一种具有高实时性、高精确度及高分辨率的压力及温度测试装置，其为现有技术，本发明并不是对现有电子压力计进行改进，故不对电子压力计2的具体结构及工作原理进行赘述。
进一步地，如图1及图2所示，本发明提供的井下测温测压装置，其中，悬置组件包括多根弹簧3，各弹簧3的第一端均与油管接箍1的内壁相接(焊接固定)，且各弹簧3的第二端均与电子压力计2的外周面相接(通过挂钩能拆装地相接)；沿着由弹簧3的第二端至弹簧3的第一端的方向，各弹簧3均由电子压力计2的端部朝向远离电子压力计2且靠近油管接箍1的邻近的端部的方向于油管接箍1的内部倾斜延伸设置；即各弹簧3的第一端均与油管接箍1的内壁相接，各弹簧3的第二端均与电子压力计2的外周面上靠近其一端端部的位置相接，且各弹簧3均在油管接箍1的内部倾斜设置，以向电子压力计2的两端分别施加方向相反的拉力，从而使电子压力计2与油管接箍1保持同轴地悬置于油管接箍1的内部。
更进一步地，如图1所示，本发明提供的井下测温测压装置，其中，电子压力计2的两端分别通过多根沿其周向均匀间隔设置的弹簧3与油管接箍1的内壁相接，以使电子压力计2的两端分别受到方向相反的均匀的拉力，从而使电子压力计2与油管接箍1保持同轴地悬置于油管接箍1的内部。
作为优选，如图2所示，本发明提供的井下测温测压装置，其中，电子压力计2的两端分别通过三根沿其周向均匀间隔设置的弹簧3与油管接箍1的内壁相接，且与电子压力计2的同一端相接的每两根相邻的弹簧3之间形成120°的夹角，可以理解为电子压力计2的两端分别采用了三点支承悬浮式结构，如此提供了一种在本发明下井过程，受到冲击和振动作用时，将本发明受到的冲击、振动效果简化为6个自由度的振动系统，其中，在本发明下行过程中位于上方的各弹簧3能有效承受拉应力，位于下方的各弹簧3能有效承受压应力，从而配合减弱本发明下行过程遇阻后产生的瞬时冲击力；同时，电子压力计2每端连接的各弹簧3均沿其周向均匀间隔设置，总体呈星型连接，能具有缓解本电子压力计2径向振动的作用；需要说明的是，如图4及图5所示，电子压力计2的每端连接三根弹簧3仅为本发明的较佳实施例，本领域技术人员还可以根据应用的环境，电子压力计2将会受到的外力将电子压力计2每端连接的弹簧3数量设置为其他数量，本发明并不以此为限。
进一步地，如图3所示，本发明提供的井下测温测压装置，其中，电子压力计2开关21、数据接口22及电池安装槽均开设于电子压力计2的第一端的端面上，电池安装槽的内部用于容置电池，电池安装槽的槽口处设有螺塞23，且电子压力计2的第一端盖设有保护罩4，以对电子压力计2的第一端的端面上设置的开关21、数据接口22及电池安装槽进行保护，防止油管内的液体渗入。
作为优选，本发明提供的井下测温测压装置，其中，电子压力计2通过悬置组件与油管接箍1相接的状态下，电子压力计2与油管接箍1之间能产生的相对位移与小于或等于3mm；即悬置限位行程的设计：悬置限位行程是电子压力计2悬置点与油管接箍1之间所允许的最大垂直相对位移，该位移的选择是本发明整体设计的关键，一方面如悬置限位行程过小，可能发生“悬置击穿”现象，要求悬置弹簧3具有合理的刚度；另一方面如限位行程过大时，会影响电子压力计2工作的稳定性，经过试验和计算，将悬置限位行程设计为3mm。
作为优选，本发明提供的井下测温测压装置，其中，电子压力计2的部分参数包括：耐温大于或等于175℃、测温精度为±0.2℃；耐压大于或等于80MPa、测压精度为0.05％FS；另外，作为本发明的较佳实施例，本发明提供一组电子压力计2的具体参数如下表一：
表一电子压力计参数表
与现有技术相比，本发明的优点如下：
本发明提供的井下测温测压装置，是在现有的接箍的基础上进行改造，其整体尺寸与现有的接箍一致，能直接代替现有的接箍连接于油管柱每两根相邻的油管之间，具有尺寸小、便于安装的优点，同时，在不改变油管柱现有结构的前提下能安装于油管柱的多个位置处，从而于井内多处同时进行温度及压力的监测，提高测量精度。
具体为：本发明提供的井下测温测压装置，可以满足稠油水平井测试以下技术需求：
(1)施工简便(装卸本发明就是装卸现有接箍，施工过程非常简便)；
(2)本发明抗震性好，实用性强；由于尺寸小、重量轻，惯性冲击和振动相对较小，设计上又采用了悬浮组件的设计，既降低了本发明的损坏率又减除了清洗工作量；
(3)加密安装本发明可以实现水平段多点测试，最小测点间距可以达到0.5m，加密测点是目前稠油水平井测试的趋势，满足较大的应用需求；
(4)可以满足水平段多点温度压力参数同步测试，通过在整个测试段布置多个本发明，完成水平段的同步测试，避免逐点测试过程中由于管柱移动导致温度压力场变化带来的干扰。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
Claims (8)
1.一种井下测温测压装置，其特征在于，所述井下测温测压装置包括油管接箍、电子压力计及悬置组件，所述电子压力计同轴地设于所述油管接箍的内部，且所述电子压力计通过所述悬置组件与所述油管接箍的内壁定位相接，所述油管接箍能连接于油管柱上每两根相邻的油管之间，所述电子压力计能监测井内的温度及压力；所述悬置组件包括多根弹簧，各所述弹簧的第一端均与所述油管接箍的内壁相接，且各所述弹簧的第二端均与所述电子压力计的外周面相接；所述电子压力计的两端分别通过多根沿其周向均匀间隔设置的所述弹簧与所述油管接箍的内壁相接；所述电子压力计通过所述悬置组件与所述油管接箍相接的状态下，所述电子压力计的外周面与所述油管接箍的内壁之间垂直相对距离变化小于或等于3mm。
2.根据权利要求1所述的井下测温测压装置，其特征在于，沿着由所述弹簧的第二端至所述弹簧的第一端的方向，各所述弹簧均由所述电子压力计的端部朝向远离所述电子压力计且靠近所述油管接箍的邻近的端部的方向于所述油管接箍的内部倾斜延伸设置。
3.根据权利要求1所述的井下测温测压装置，其特征在于，所述电子压力计的两端分别通过三根沿其周向均匀间隔设置的所述弹簧与所述油管接箍的内壁相接，且与所述电子压力计的同一端相接的每两根相邻的所述弹簧之间形成120°的夹角。
4.根据权利要求1～3任一项所述的井下测温测压装置，其特征在于，所述电子压力计开关、数据接口及电池安装槽均开设于所述电子压力计的第一端的端面上，所述电池安装槽的内部用于容置电池，所述电池安装槽的槽口处设有螺塞，且所述电子压力计的第一端盖设有保护罩。
5.根据权利要求1～3任一项所述的井下测温测压装置，其特征在于，所述电子压力计耐温大于或等于175℃。
6.根据权利要求1～3任一项所述的井下测温测压装置，其特征在于，所述电子压力计的测温精度为±0.2℃。
7.根据权利要求1～3任一项所述的井下测温测压装置，其特征在于，所述电子压力计耐压大于或等于80MPa。
8.根据权利要求1～3任一项所述的井下测温测压装置，其特征在于，所述电子压力计的测压精度为0.05％FS。
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