CN202900250U - 一种耐高温多参数组合测井仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种耐高温多参数组合测井仪，包括流量持水短节，流量持水短节包括流量测量单元、集流伞以及传动系统；流量测量单元与传动系统通过连接杆连接在一起；集流伞设置于流量测量单元与传动系统之间的连接杆上，集流伞是耐高温布质集流伞。本实用新型提供了一种新型的耐高温、可靠性强以及使用寿命长的耐高温多参数组合测井仪。

Description

一种耐高温多参数组合测井仪

技术领域

本实用新型涉及一种油田多参数测井仪，尤其涉及一种主要用于油田井下200度以上高温环境下所使用的耐高温多参数组合测井仪。 

背景技术

油田开发过程中，需要对产层的各种参数进行监测，如压力、温度、流量、持水、磁定位信号等。在一些油质很粘稠的地区，常常要采用蒸汽驱油的方法，即将高温高压的蒸汽注入地层，待一段时间后，再进行开采的方法。在对这种油井进行产出多参数测井时，常常面临比常规油井高得多的温度。常规的多参数测井仪一般采用普通布质集流伞，并且不采用保温筒体进行保温，而且仪器的结构也很难适应高温测量的需要，其最高使用温度一般都低于200度，很难满足需要，难以完成测试任务。专利号是201120258129.4公开了一种耐高温多参数组合测井仪，采用金属集流伞，运动阻力增大，仪器在井下使用时故障率较高，成本较高。 

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种新型的耐高温、可靠性强以及使用寿命长的多参数组合测井仪，该耐高温多参数组合测井仪是对专利号是201120258129.4所公开的耐高温多参数组合测井仪的改进。 

本实用新型的技术解决方案是：本实用新型提供了一种耐高温多参数组合测井仪，其特殊之处在于：所述耐高温多参数组合测井仪包括流量持水短节，所述流量持水短节包括流量测量单元、集流伞以及传动系统；所述流量测量单元与传动系统通过连接杆连接在一起；所述集流伞设置于流量测量单元与传动系统之间的连接杆上；所述集流伞是耐高温布质集流伞。 

上述传动系统包括直流电机组以及集流伞驱动及传动部件；所述直流电机组通过集流伞驱动及传动部件与集流伞相连；所述直流电机组是耐高温直流电机组。 

上述集流伞驱动及传动部件整体呈筒体状；所述筒体状的集流伞驱动及传动部件包括外筒体以及与外筒体密闭连接在一起的内筒体，所述外筒体与内筒体之间是真空的。 

上述流量测量单元包括骨架、持水测量探头、涡轮、设置在涡轮上的磁钢以及环绕设置于磁钢周围的磁场感应器件；所述持水测量探头与涡轮分别设置于骨架上；所述磁钢的材质是耐受高温的磁性材料；所述耐受高温的磁性材料是钐钴；所述磁场感应器件的材质是耐受高温的无磁性材料；所述耐受高温的无磁性材料是工程塑料、玻璃、陶瓷、铜或铝。 

上述耐高温布质集流伞包括但不限于耐高温涂塑玻纤布集流伞。 

上述耐高温多参数组合测井仪还包括设置在筒体状的集流伞驱动及传动部件内部的压力传感器以及磁定位传感器。 

上述耐高温多参数组合测井仪还包括设置在筒体状的集流伞驱动及传动部件内部的并与压力传感器相连通的毛细导压管。 

本实用新型的优点是： 

本实用新型采用了耐高温布质集流伞替代了金属集流伞，降低了使用成本，减小运动阻力，减小了仪器在井下使用的故障率；同时，布质集流伞采用了耐高温的涂塑玻纤布，厚度薄，强度大；第三，将集流伞的控制与传动部分设计成了保温筒体结构，可以不受控制电路与电机的使用温度限制而在更高的温度下使用；第四，仪器的压力传感器使用毛细导压管放置在保温筒体的内部，避免了外部高温对压力测量精度的不利影响，大大提高了压力测试的精度。 

附图说明

图1是本实用新型的电路短节机械结构示意图； 

图2是本实用新型的流量持水短节机械结构示意图； 

其中： 

1-导压管线；2-隔热层；3-吸热体；4-压力传感器；5-磁定位传感器；6-真空隔热层；7-电路板；8-持水探头；9-流量传感器；10-涡轮；11-集流伞；12-传动系统；13-直流电机组。 

具体实施方式

参见图1和图2，本实用新型由电路短节和流量持水短节两部分组成，在使用时，两个短节通过螺纹连接为一个整体后，即可以进行正常的测试。与传统仪器不同的是，仪器的外壳筒体和传动系统12采用的特殊制作的保温结构，由双层真空筒体制备而成，很大程度上阻止了外部热量向内部的传递。同时，在仪器的内部安装了特殊的吸热材料，也就是设置于电路板7一端或两端的吸热体3，其可以有效地吸收外部传来的热量，同时，在仪器的不同部位还设置了隔热层2，隔热层2可以与吸热体3紧挨或连接在一起，进一步阻止热量的传递。 

本实用新型所采用的流量持水短节包括流量测量单元、集流伞11以及传动系统12；流量测量单元与传动系统通过连接杆连接在一起；集流伞11设置于流量测量单元与传动系统12之间的连接杆上，集流伞11是各种耐高温布质集流伞，例如采用耐高温涂塑玻纤布所形成的集流伞等。 

传动系统包括直流电机组13以及用于对集流伞进行驱动及传动的传动系统12；直流电机组13通过传动系统12与集流伞11相连；直流电机组13是耐高温直流电机组；传动系统12整体呈筒体状；筒体状的传动系统12包括外筒体以及与外筒体密闭连接在一起的内筒体，外筒体与内筒体之间是真空的。 

流量测量单元包括骨架、持水测量探头8、涡轮10、设置在涡轮10上的磁钢以及环绕设置于磁钢周围的磁场感应器件；持水测量探头8与涡轮10分别设置于骨架上；磁钢的材质是耐受高温的磁性材料；耐受高温的磁性材料是钐钴；磁场感应器件的材质是耐受高温的无磁性材料；耐受高温的无磁性材料是工程塑料、玻璃、陶瓷、铜或铝。 

耐高温多参数组合测井仪还包括设置在筒体状的传动系统12、压力传感器4以及磁定位传感器5。 

除去温度传感器，含水传感器等必须要和井液接触的传感器，压力传感器4、磁定位传感器5等均放置在保温筒体内部，这样的设计可以有效避免外部的高温对传感器测量精度的影响。同时，仪器内部还设置了压力传感器4的温度测量，用来给压力传感器4进行温度补偿，有效避免了常规采用井温传感器进行补偿时所产生的误差，尤其是在热采井中，温度场变化大，井温传感器远远不能反应真实的压力传感器4的温度，采用井温传感器对压力传感器4进行温度补偿会产 生很大的偏差，不能完成测量。本实用新型采用的压力传感器4的专用温度测量方法，即与压力传感器4相连通的毛细导压管1，该方式有效避免了外部温度突变引起的补偿错误，提高了测量资料的准确性。仪器内部具有特殊的吸热材料，可以保证在高温环境下工作时，内部温度能够稳定在测量电路的最高允许温度以下。 

本实用新型所采用的流量持水短节，尤其是流量测量方面也进行了耐高温的改进，采用了一种新型的流量测量新材料，保证了高温恶劣环境下流量测量的可靠性。传统的测井仪器的流量测量一般采用涡轮10进行测量。通过在涡轮10上安装的磁体，一般为钕铁硼材料，对附近的霍尔元件产生激励，将涡轮10的转动转换为电信号，实现对流量的测量。本仪器对传统的测量方案进行了改进：将设置于涡轮10上的磁钢改为采用耐高温的钐钴磁体，使得涡轮10的磁性在高温环境下使用时不会变弱。同时，流量传感器9采用了耐高温的线圈，而不是霍耳元件来完成对涡轮10转动的检测。当涡轮10转动时，测量线圈会产生感应电动势，使用高灵敏度的电路对该感应电动势进行放大处理，得到涡轮10的转速，实现流量的测量。 

参见图2，本实用新型将流量持水短节中的集流伞11改为采用了耐高温的布质集流伞，提高了高温环境下的使用耐久性。它与直流电机13的传动系统12连接，并在直流电机的驱动下完成集流伞11的打开和关闭。集流伞11完成地层产出液体的收集，并把收集后的液体传送给涡轮10进行测量。一般地，集流伞11采用耐高温的涂塑玻纤布缝制而成，也可以采用其他的高温布料制作。传统的测井仪器一般采用普通布质集流伞11实现井下产液的收集。它成本较低，制造比较简单。但由于本身材料特性的限制，常规的布质集流伞很难在高温下使用。又或者采用金属集流伞，它可以耐受较高的使用温度，但同时也存在制作成本高，使用成本高的缺点。本仪器采用了高温布质集流伞11，它具有了普通布质集流伞同样的测试性能，保证测量结果的准确、可靠。同时，它还具有耐高温、更换方便等优点。 

请继续参见图2，本实用新型还将流量持水短节中的持水测量探头改为耐高温的持水探头8，提高了仪器持水测量的高温适应性。持水测量探头完成地层产 出液体含水值的测量，它反映了地层产出液体的性质，即产出液体的油水比例。本测井仪器采用电容法测量。它通过持水测量探头完成对持水值的测量。一般的测量仪器采用的持水探头8大都不能耐受高于200度以上的高温。高温下通常会产生机械性能下降，测量结果不准确的情况。本仪器采用了耐高温的高分子材料制作，并经过高温的老化和筛选，具有高温性能稳定、测试结果准确的优点。 

本实用新型在工作时，含水短节中的直流电机组13与传动系统12完成集流伞11的开收控制。仪器在进行井下测试时，由地面的设备通过电缆下放到需要测试的地层位置。在下放的过程中，集流伞11为关闭状态。当到达指定的地层后，仪器通过直流电机组与传动系统打开集流伞11，从而对地层的产出液体进行收集，并完成流量、持水的测量。本仪器采用了耐高温的直流电机组13与传动控制系统12，并安装在具有隔热体2和吸热体3的保温筒体内，保证了仪器在高温下集流伞11控制的可靠性。本仪器采用了具有保温筒体结构的耐高温的直流电机组与传动、控制系统，具有使用温度上限高，高温下工作可靠的特点。 

Claims (7)

1.一种耐高温多参数组合测井仪，其特征在于：所述耐高温多参数组合测井仪包括流量持水短节，所述流量持水短节包括流量测量单元、集流伞以及传动系统；所述流量测量单元与传动系统通过连接杆连接在一起；所述集流伞设置于流量测量单元与传动系统之间的连接杆上；所述集流伞是耐高温布质集流伞。

2.根据权利要求1所述的耐高温多参数组合测井仪，其特征在于：所述传动系统包括直流电机组以及集流伞驱动及传动部件；所述直流电机组通过集流伞驱动及传动部件与集流伞相连；所述直流电机组是耐高温直流电机组。

3.根据权利要求2所述的耐高温多参数组合测井仪，其特征在于：所述集流伞驱动及传动部件整体呈筒体状；所述筒体状的集流伞驱动及传动部件包括外筒体以及与外筒体密闭连接在一起的内筒体，所述外筒体与内筒体之间是真空的。

4.根据权利要求3所述的耐高温多参数组合测井仪，其特征在于：所述流量测量单元包括骨架、持水测量探头、涡轮、设置在涡轮上的磁钢以及环绕设置于磁钢周围的磁场感应器件；所述持水测量探头与涡轮分别设置于骨架上；所述磁钢的材质是耐受高温的磁性材料；所述耐受高温的磁性材料是钐钴；所述磁场感应器件的材质是耐受高温的无磁性材料；所述耐受高温的无磁性材料是工程塑料、玻璃、陶瓷、铜或铝。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的耐高温多参数组合测井仪，其特征在于：所述耐高温布质集流伞包括但不限于耐高温涂塑玻纤布集流伞。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的耐高温多参数组合测井仪，其特征在于：所述耐高温多参数组合测井仪还包括设置在筒体状的集流伞驱动及传动部件内部的压力传感器以及磁定位传感器。

7.根据权利要求6所述的耐高温多参数组合测井仪，其特征在于：所述耐高温多参数组合测井仪还包括设置在筒体状的集流伞驱动及传动部件内部的并与压力传感器相连通的毛细导压管。 

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