CN202092982U

CN202092982U - 用于石油测井高温高压环境电阻率和温度复合测量装置

Info

Publication number: CN202092982U
Application number: CN2011201884730U
Authority: CN
Inventors: 刘天耀; 郭斌; 陈宝; 杜瑞芳
Original assignee: China National Petroleum Corp; China Petroleum Logging Co Ltd
Current assignee: China National Petroleum Corp; China Petroleum Logging Co Ltd
Priority date: 2011-06-07
Filing date: 2011-06-07
Publication date: 2011-12-28
Anticipated expiration: 2021-06-07

Abstract

本实用新型公开了一种用于石油测井高温高压环境电阻率和温度复合测量装置，包括高温高压承压体，所述高温高压承压体由承压外壳及上、下承压端盖构成；所述上承压端盖底部的承压外壳内设有复合传感器和安全防护插件；所述承压外壳上所设的流体孔与所述复合传感器上所设的孔对应连通形成第一独立空间；所述复合传感器与所述安全防护插件之间形成第二独立空间；所述安全防护插件与所述下承压端盖之间设有腔体，所述承压外壳上设有走线孔，所述走线孔用于与外部电路安装空间连通，所述腔体与所述走线孔连通形成第三独立空间。本实用新型具有能承受高温高压、结构简单、体积小、高可靠绝缘性能的优点。

Description

用于石油测井高温高压环境电阻率和温度复合测量装置

技术领域

本实用新型涉及石油检测领域，特别涉及一种用于石油测井高温高压环境电阻率和温度复合测量装置。

背景技术

石油测井使用的电阻率和温度传感器是两种结构不同的传感器，其工作方式都是在传感器表面与流体接触时，感应获取所需要的信息。

在石油工程测井中，以上两种传感器用途都十分广泛，一般是将两种传感器设计成一个组合仪器短节或组合传感器(一般他们的长度体积较大且结构复杂)，作业过程中，将其送入井下，传感器感应测量井下流体电阻率和温度参数。在与常规或成像电法仪器组合测井时，电阻率、温度参数是计算仪器测量参数的依据之一，在与模块化地层测试器组合测井时，可以根据流体电阻率判断其流体属性，进而判断地层属性。另外，可根据获取的流体温度参数，判断仪器系统是否处于井下安全工作环境。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：由于石油井下恶劣环境对各种测量装置耐高温高压和电绝缘性能要求很高，不管是组合仪器短节还是组合传感器，为了满足上述要求，一般都难以设计得太小。为了提高测量精度，其功能、结构一般都设计得相对复杂，而且体积大、结构复杂势必造成仪器系统井下适应性差和安全性低。现有技术组合仪器或组合传感器存在体积大、结构复杂、可靠性不高的缺点，

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供了一种结构简单、体积小、具有高可靠绝缘性能的用于石油测井高温高压环境电阻率和温度复合测量装置。

为了实现上述目的本实用新型采取的技术方案是：

一种用于石油测井高温高压环境电阻率和温度复合测量装置，包括高温高压承压体，所述高温高压承压体由承压外壳及上、下承压端盖构成；

所述上承压端盖底部的承压外壳内设有复合传感器和安全防护插件；

所述承压外壳上所设的流体孔与所述复合传感器上所设的孔对应连通形成第一独立空间；

所述复合传感器与所述安全防护插件之间形成第二独立空间；

所述安全防护插件与所述下承压端盖之间设有腔体，所述承压外壳上设有走线孔，所述走线孔用于与外部电路安装空间连通，所述腔体与所述走线孔连通形成第三独立空间。

所述复合传感器包括设在复合传感器主体内的一组电阻率传感器电极和温度传感器，所述流体孔从复合传感器主体圆周中心、各电极及温度传感器中间穿过。

所述复合传感器主体内依次并排设置屏蔽电极、温度传感器、发射电流的电极、第一测量电极、第二测量电极及回路电极。

所述一组电阻率传感器电极及温度传感器顶部对应空间内设有一组绝缘片。

所述复合传感器主体的外壁及安全防护插件的外圆周上设有导向键，所述承压外壳内壁设有与所述导向键对应的导向槽。

所述复合传感器主体的外壁上设有第一环形槽，所述第一环形槽内设有第一密封圈，所述安全防护插件的外圆周上设有第二环形槽，所述第二环形槽内设有第二密封圈。

所述复合传感器底部与所述承压外壳之间设有圆形金属承压盘。

所述上、下承压端盖通过螺纹连接承压外壳。

所述上承压端盖与所述承压外壳间设有第一密封元件，所述下承压端盖与所述承压外壳间设有第二密封元件。

所述第一密封元件和第二密封元件为柔性密封圈。

本实用新型实施例提供的技术方案的有益效果是：

1.本实用新型的电阻率和温度复合测量装置，经过175℃、140Mpa一小时高温高压试验，验证其耐高温高压性能稳定，可靠性高。

2.本实用新型的电阻率和温度复合测量装置，经过实验室对比测试，其测量精度高于其他同类型传感器测量精度。

3.本实用新型的电阻率和温度复合测量装置，其结构简单、体积小，由于采用新材料和新结构，加工精度高，绝缘性能稳定可靠。

4.本实用新型的电阻率和温度复合测量装置，由于设有二次安全防护隔离插件和采用了接插件连接结构，使其井下电路得到可靠的安全保证，安装维护极其方便快捷。

本实用新型的电阻率和温度复合测量装置，特别适用于FDT模块化地层测试系统中。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面所列附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例提供的复合测量装置示意图；

图2是本实用新型实施例提供的复合测量装置局部剖视图。

附图中，各标号所代表的组件列表如下：

1.承压外壳，1.1流体孔，1.2走线孔，2.复合传感器主体，3.第一密封元件，4.屏蔽电极，5.绝缘片，6.温度传感器，7.发射电流的电极，8.第一测量电极，9.第二测量电极，10.回路电极，11.上承压端盖，12.第二密封元件，13.下承压端盖，14.安全防护插件，15.第二密封圈，16.金属承压盘，17.第一密封圈，18.高温高压承压体，19.复合传感器，20.腔体，21.第二独立空间。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

参见图1和图2，一种用于石油测井高温高压环境电阻率和温度复合测量装置，包括高温高压承压体18，高温高压承压体18由承压外壳1及上、下承压端盖11，13构成；上承压端盖11底部的承压外壳1内设有复合传感器19和安全防护插件14；承压外壳1上所设的流体孔1.1与复合传感器19上所设的孔对应连通形成第一独立空间，所述第一独立空间供流体流入或流出；复合传感器19与安全防护插件14之间形成第二独立空间21，第二独立空间21保证接插件绝缘安全；安全防护插件14与下承压端盖13之间设有腔体20，承压外壳1上设有走线孔1.2，走线孔1.2用于与外部电路安装空间连通，走线孔1.2用于布设传输导线。腔体20与走线孔1.2连通形成第三独立空间，所述第三独立空间由安全防护插件进行二次隔离，可确保外部电路不受损坏。

参见图1，复合传感器19包括设在复合传感器主体2内的一组电阻率传感器电极和温度传感器6，流体孔1.1从复合传感器主体2圆周中心、各电极及温度传感器6中间穿过；复合传感器主体2内依次并排设置屏蔽电极4、温度传感器6、发射电流的电极7、第一测量电极8、第二测量电极9及回路电极10。

本实用新型的温度传感器6设置在屏蔽电极4和发射电流的电极7之间，最大限度利用了有限空间。

参见图1，复合传感器主体2采用耐高温高压绝缘材料制成，因此，一组电极之间的绝缘强度不会由于温度、压力的变化而变化，并且，由于其主体加工精度高，能确保各电极之间的安装位置精度，因此，其绝缘性能稳定可靠。屏蔽电极4、发射电流的电极7、第一测量电极8、第二测量电极9、回路电极10和温度传感器6顶部分别设有一组绝缘片5，绝缘片5将各电极和温度传感器6与上承压端盖11之间绝缘隔离，以阻止传感器电极与高温高压承压体之间形成不应有的电流回路。复合传感器19底部设置的金属承压盘16，用于增强复合传感器19整体承压能力。

参见图1和图2，复合传感器主体2的外壁及安全防护插件14的外圆周上设有导向键，承压外壳1内壁设有与所述导向键对应的导向槽。所述导向键与导向槽配合用于固定复合传感器19和安全防护插件14与承压外壳1之间的方位，且可防误插。复合传感器主体2的外壁上设有第一环形槽，所述第一环形槽内设有第一密封圈17，第一密封圈17将上部的第一独立空间与下部的第二独立空间21隔离。安全防护插件14的外圆周上设有第二环形槽，所述第二环形槽内设有第二密封圈15。第二密封圈15将其上部的第二独立空间21与下部腔体20隔离，起到二次防护隔离的作用。安全防护插件14密封承压结构可以采用高温陶瓷烧结工艺，也可以采用其他密封承压结构或者粘接。

参见图1，上承压端盖11与承压外壳1之间、及下承压端盖13与承压外壳1之间均采用螺纹连接，以防止受到震动后松动脱落，上承压端盖11与承压外壳1之间由第一密封元件3密封，下承压端盖13与承压外壳1之间由第二密封元件12密封。

本实用新型的密封圈及密封元件可根据使用条件，确定采用柔性密封元件或刚、柔组合密封元件。

参见图1，本实用新型在安装时，将复合传感器19、安全防护插件14、上承压端盖11、下承压端盖13按图1所示分别装入承压外壳1内，即组成完整电阻率和温度复合测量装置。本实用新型工作时，流体经承压外壳1上的流体孔1.1流过复合传感器18表面时，电阻率传感器由发射电流电极7向流体发射电流，两侧的电极分别为屏蔽电极4、回路电极10，此时会产生一个电场，第一测量电极8和第二测量电极9随机获取流体电位差，根据电位差即可求得流体电阻率。同时，温度传感器6内的高精度线性热敏电阻感应探测流体温度，当流体温度变化时其电阻值也相应变化，测量其电阻值，即可求得温度参数。最后，将复合传感器获取的流体信息经线路送到井下处理电路，经过计算分析后再传送到地面，以达到本发明所要实现的目的。

本实用新型的电阻率和温度复合测量装置由结构简单的三部分构成，可实现以往相对复杂的组合仪器或组合传感器才能实现的功能，并且复合传感器与二次防护插件之间采用接插件联接结构，使安装维护十分方便快捷。另外，复合传感器主体采用耐高温高压绝缘材料制成，由于加工制作精度高，电极之间安装定位精确，高温环境下长时间使用其绝缘可靠性十分突出，因此，特别适用于石油测井模块化集成测试系统中。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种用于石油测井高温高压环境电阻率和温度复合测量装置，其特征在于，包括高温高压承压体，所述高温高压承压体由承压外壳及上、下承压端盖构成；所述上承压端盖底部的承压外壳内设有复合传感器和安全防护插件；

2.根据权利要求1所述的复合测量装置，其特征在于，所述复合传感器包括设在复合传感器主体内的一组电阻率传感器电极和温度传感器，所述流体孔从复合传感器主体圆周中心、各电极及温度传感器中间穿过。

3.根据权利要求2所述的复合测量装置，其特征在于，所述复合传感器主体内依次并排设置屏蔽电极、温度传感器、发射电流的电极、第一测量电极、第二测量电极及回路电极。

4.根据权利要求2或3所述的复合测量装置，其特征在于，所述一组电阻率传感器电极及温度传感器顶部对应空间内设有一组绝缘片。

5.根据权利要求2所述的复合测量装置，其特征在于，所述复合传感器主体的外壁及安全防护插件的外圆周上设有导向键，所述承压外壳内壁设有与所述导向键对应的导向槽。

6.根据权利要求2所述的复合测量装置，其特征在于，所述复合传感器主体的外壁上设有第一环形槽，所述第一环形槽内设有第一密封圈，所述安全防护插件的外圆周上设有第二环形槽，所述第二环形槽内设有第二密封圈。

7.根据权利要求1所述的复合测量装置，其特征在于，所述复合传感器底部与所述承压外壳之间设有圆形金属承压盘。

8.根据权利要求1所述的复合测量装置，其特征在于，所述上、下承压端盖通过螺纹连接承压外壳。

9.根据权利要求1或8所述的复合测量装置，其特征在于，所述上承压端盖与所述承压外壳间设有第一密封元件，所述下承压端盖与所述承压外壳间设有第二密封元件。

10.根据权利要求9所述的复合测量装置，其特征在于，所述第一密封元件和第二密封元件为柔性密封圈。