CN207960575U - 加热仪器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种加热仪器。该加热仪器包括：仪器主体，与油田生产测井仪器相连；电热管，位于仪器主体内；控制电路，位于仪器主体内，用于控制电热管的加热状态。通过本实用新型，达到了测井仪器在稠油井或结蜡井中能够顺利下放与上提，高效完成施工作业的效果。

Description

加热仪器

技术领域

本实用新型涉及油田领域，具体而言，涉及一种加热仪器。

背景技术

油田开发中需要利用生产测井仪器监测井下流体的动态参数，包括温度、压力、含水率等，测试资料可以研究注水井、产液井的动态情况，对于油田调整开发方案，保证油田长期稳产高产起着重要作用。

油田生产测井主要开展产液剖面测试、注水剖面测试。石油开采中地层中的油气进入套管或油管后逐渐向上运移，最后在套管或油管的顶部形成稠油油帽，测井作业时油帽阻碍仪器下井，无法获取油水井的动态数据。尤其是进入冬季后，油井上部油帽更加粘稠，只有靠蒸汽车注入高温蒸汽融化稠油，测井仪器才能顺利下井，增加了施工成本，降低了施工效率。

针对相关技术中低温环境下油井上部油帽粘稠导致的生产测井仪器下井遇阻导致无法完成测井作业的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种加热仪器，以解决现有技术中低温环境下油井上部油帽粘稠导致的生产测井仪器下井遇阻导致无法完成测井作业的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种加热仪器，与油田生产测井仪器相连，包括：仪器主体，与所述油田生产测井仪器相连；电热管，位于所述仪器主体内；控制电路，位于所述仪器主体内，用于控制所述电热管的加热状态。

进一步地，所述控制电路包括：温度检测电路，用于检测所述电热管的温度。

进一步地，所述控制电路还包括：继电器，用于控制所述电热管的通电状态。

进一步地，所述控制电路还包括：电压比较器，用于在输入电平满足预设条件时，控制所述继电器的常闭触点接通或者断开。

进一步地，所述控制电路还包括：降压模块，与电源相连，用于将第一预设电压转换为第二预设电压，其中，所述第一预设电压的值大于所述第二预设电压的值；低压稳压电路，与所述降压模块和所述电压比较器分别相连，用于将所述第二预设电压转换为第三预设电压，其中，所述第二预设电压的值大于所述第三预设电压的值。

进一步地，所述温度检测电路包括：第一电阻R6、第二电阻R7、第三电阻R8、和第四电阻R9，构成惠斯登电桥；温度传感器Rt，位于所述惠斯登电桥的一个支路中，其中，当所述电热管温度升高时，所述温度传感器Rt的电阻增大。

进一步地，所述温度检测电路还包括：放大器，连接在所述惠斯登电桥和电压比较器之间。

进一步地，所述仪器主体包括：上接头；线路骨架，用于安装所述控制电路；加热头，其中，所述电热管安装于所述加热头中；转接头，用于连接所述加热头和所述线路骨架。

进一步地，所述上接头包括：上接头主体；密封圈，用于对所述上接头进行密封。

进一步地，所述上接头还包括：绝缘套，所述密封圈设置在所述绝缘套上，所述绝缘套与所属密封圈配合实现对所述上接头的密封。

在本申请实施例中，加热仪器连接生产测井仪器串的下部，位于仪器主体内的电热管在通电状态下温度升高，对井筒上部稠油帽进行溶化或软化，辅助生产测井仪器顺利下入井底进行高效作业，解决了现有技术中低温环境下油井上部油帽粘稠导致的生产测井仪器下井遇阻导致无法完成测井作业的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的一种可选的控制电路的示意图；

图2是根据本实用新型实施例的一种可选的加热仪器的示意图；

图3是根据本实用新型实施例的一种可选的上接头的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本申请实施例提供了一种加热仪器，该加热仪器包括：仪器主体、电热管、控制电路。该加热仪器用于连接油田生产测井仪器。

仪器主体，与油田生产测井仪器相连。

电热管，位于仪器主体内。

控制电路，位于仪器主体内，用于控制电热管的加热状态。

在本申请实施例中，加热仪器连接生产测井仪器，位于仪器主体内的电热管在通电状态下温度升高，对井筒上部稠油帽进行溶化或软化，辅助生产测井仪器顺利下入井底进行高效作业，解决了现有技术中低温环境下油井上部油帽粘稠导致的生产测井仪器下井遇阻导致无法完成测井作业的问题。

可选地，控制电路包括：温度检测电路。温度检测电路，用于检测电热管的温度。可选地，控制电路还包括：继电器。继电器，用于控制电热管的通电状态。在温度检测电路检测到电热管温度过高(例如大于第一预设温度值)的情况下，控制电路控制电热管的加热状态为不加热；在温度检测电路检测到电热管温度较低(例如小于第二预设温度值)的情况下，控制电路控制电热管的加热状态为加热。其中，第二预设温度值小于第一预设温度值。通过使用温度检测电路检测电热管的温度，根据电热管的温度控制电热管的加热状态，防止了电热管温度过高而烧坏。控制电热管的通电状态可以通过继电器来执行。选用的继电器体积小、功率大，同时能承受高温高压。

可选地，控制电路还包括：电压比较器。电压比较器，用于在输入电平满足预设条件时，控制继电器的常闭触点接通或者断开。

可选地，控制电路还包括：降压模块、低压稳压电路。降压模块，与电源相连，用于将第一预设电压转换为第二预设电压，其中，第一预设电压的值大于第二预设电压的值。低压稳压电路，与降压模块和电压比较器分别相连，用于将第二预设电压转换为第三预设电压，其中，第二预设电压的值大于第三预设电压的值。降压模块体积小、功率大，同时能承受高温高压。例如，电磁加热仪器工作电压为300VDC-380VDC，降压模块将300-380V的直流转换为+12V。低压稳压电路可以由限流电阻和三端稳压器构成，用于输出稳定低压，例如，输出+5V电压。

可选地，温度检测电路包括：第一电阻R6、第二电阻R7、第三电阻R8、和第四电阻R9、温度传感器Rt。第一电阻R6、第二电阻R7、第三电阻R8、和第四电阻R9构成惠斯登电桥。温度传感器Rt位于惠斯登电桥的一个支路中，其中，当电热管温度升高时，温度传感器Rt的电阻增大。可选地，温度检测电路还包括：放大器。放大器，连接在惠斯登电桥和电压比较器之间。

如图1所示，温度传感器Rt接到由第一电阻R6、第二电阻R7、第三电阻R8、和第四电阻R9构成的惠斯登电桥的一个支路中，放大器U3的2、3脚接入到惠斯登电桥中，放大器U3的1、8脚之间串入电阻R10，放大器U3的7脚接电源V1(+12V)，放大器U3的4、5脚接地，放大器U3的6脚接电阻R11之后连接放大器U4-2脚，R11与放大器U4-2脚之间接入电容C5的正极，电容C5的负极接地。放大器U4的5、6、8脚接电源V1，放大器U4的1、4脚接地，放大器U4的3脚接调节电位器RP1的一端，调节电位器RP1的另一端接地，放大器U4的7脚串接电阻R12和电阻R13后接地，电阻R12和电阻R13之间接三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极接继电器K1的线圈的一端，继电器K1的线圈的另一端接高压DC-DC降压模块U1的第一端，继电器K1的线圈并联有二极管D2，继电器K1在连接常闭触点时导通电源+DC与电热管，继电器K1在连接常开触点时导通电源+DC与电感L1一端，电感L1另一端接地。高压DC-DC降压模块U1的第二端接地，U1的第三端与电源+DC之间串接电阻R1和二极管D1，电容C1接入U1的第三端与地之间，电容C2、C3接入U1的第一端与地之间，U1的第一端与U4的3脚之间传入与电阻R2、R5，三端稳压器U2的3脚接入电阻R2和R5之间，三端稳压器U2的2脚接地，三端稳压器U2的1脚接电阻R4的一端和电阻R3的一端，电阻R3的另一端接电源V2(+5V)，电阻R4的另一端接地，电容C4一端接入电阻R2和R5之间，电容C4的另一端接地。

温度传感器Rt用于感应电热管的温度，在感应到不同温度时阻值不同，当电热管温度升高时，Rt电阻增大，放大器U3-3脚电压升高，经过放大器U3进行差分放大后输出，当U3-6脚输出电压高于比较器U4-3脚电压时，比较器U4-7脚输出高电平，驱动三极管Q2导通，继电器K1吸合，断开电热管供电，停止加热。当温度降低时，放大器U3-6脚输出电平低于比较器U4-3脚电平，比较器U4-7脚输出低电平，三极管Q2截止，继电器K1释放，接通常闭触点，电热管得电开始加热，使得电热管的温度保持一个相对恒定的温度，既到达了加热目的，又防止电热管温度过高而烧坏。加热温度可通过调节电位器RP1进行设定。

可选地，仪器主体包括：上接头、线路骨架、加热头、转接头。线路骨架，用于安装控制电路。加热头，其中，电热管安装于加热头中。转接头，用于连接加热头和线路骨架。可选地，上接头包括：上接头主体、密封圈。密封圈，用于对上接头进行密封。可选地，上接头还包括：绝缘套。绝缘套，密封圈设置在绝缘套上，绝缘套与所属密封圈配合实现对上接头的密封。仪器的接头连接件要保证密封完好，公差要小，选用耐高温密封圈。

在稠油井和结蜡井仪器下井时使用本申请实施例提供的加热仪器，软化稠油井的油帽或注水井油管壁的稠油或石蜡，测井仪器能顺利通过油井上部油帽到达井底，完成测井测试作业，测井成功率高，施工人员反映仪器配接使用方便，维护保养简单，有效地提高了作业效率。

本实用新型实施例提供了一种生产测井仪器配接的电磁加热仪器，主要由机械结构主体、恒温加热控制电路和电热管等组成。

作为上述实施例的一种具体实施方式，机械结构设计如下：

电磁加热仪器根据需要可以设计成不同规格的直径，例如外径为22mm或38mm等。如图2所示，电磁加热仪器主要由上接头21、线路外壳22、线路骨架23、电路板24(上述控制电路)、转接头25、加热头26、加热管27(上述电热管)等组成。其中，上接头21采用密封设计，可以防止仪器压漏损坏其它仪器，有绝缘套、铜插座、连接杆及密封圈构成，线路骨架23用于安装恒温加热控制电路(电路板24)，转接头25用于连接加热头26和线路骨架23，加热管27安装于加热头26中。

电磁加热控温电路：

电磁加热控温电路主要有高压DC-DC降压模块(上述降压模块)、低压+5V稳压电路(上述低压稳压电路)、温度检测放大电路(上述温度检测电路)、电压比较器、控制继电器(上述继电器)等组成。

工作原理：电磁加热仪器工作电压为300VDC-380VDC，高压DC-DC降压模块U1将300-380V的直流转换为+12V，然后通过限流电阻R2、三端稳压器U2输出+5V电压，供温度信号放大器U3及电压比较器U4使用。温度传感器Rt接到由R6、R7、R8、R9构成的惠斯登电桥一个支路中，当电热管温度升高时，Rt电阻增大，放大器U3-3脚电压升高，经过放大器U3进行差分放大后输出，当U3-6脚输出电压高于比较器U4-3脚电压时，比较器U4-7脚输出高电平，驱动三级管Q2导通，继电器吸合，断开电热管供电，停止加热。当温度降低时，放大器U3-6脚输出电平低于比较器U4-3脚电平，比较器U4-7脚输出低电平，三极管Q2截止，继电器释放，接通常闭触点，电热管得电开始加热。如此，通过温控电路，电热管的温度保持一个相对恒定温度，既到达了加热目的，又防止电热管温度过高而烧坏。加热温度可通过调节电位器RP1进行设定。

在稠油井和结蜡井中，生产测井仪器测井时使用本申请实施例提供的加热仪器，软化稠油井的油帽或注水井油管壁的稠油或石蜡，可辅助测井仪器顺利通过油井上部油帽到达井底，完成测井作业。施工人员反映仪器配接使用方便，维护保养简单，有效地提高了作业效率。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种加热仪器，与油田生产测井仪器相连，其特征在于，包括：

仪器主体，与所述油田生产测井仪器相连；

电热管，位于所述仪器主体内；

控制电路，位于所述仪器主体内，用于控制所述电热管的加热状态。

2.根据权利要求1所述的加热仪器，其特征在于，所述控制电路包括：

温度检测电路，用于检测所述电热管的温度。

3.根据权利要求2所述的加热仪器，其特征在于，所述控制电路还包括：

继电器，用于控制所述电热管的通电状态。

4.根据权利要求3所述的加热仪器，其特征在于，所述控制电路还包括：

电压比较器，用于在输入电平满足预设条件时，控制所述继电器的常闭触点接通或者断开。

5.根据权利要求4所述的加热仪器，其特征在于，所述控制电路还包括：

降压模块，与电源相连，用于将第一预设电压转换为第二预设电压，其中，所述第一预设电压的值大于所述第二预设电压的值；

低压稳压电路，与所述降压模块和所述电压比较器分别相连，用于将所述第二预设电压转换为第三预设电压，其中，所述第二预设电压的值大于所述第三预设电压的值。

6.根据权利要求2所述的加热仪器，其特征在于，所述温度检测电路包括：

第一电阻R6、第二电阻R7、第三电阻R8、和第四电阻R9，构成惠斯登电桥；

温度传感器Rt，位于所述惠斯登电桥的一个支路中，其中，当所述电热管温度升高时，所述温度传感器Rt的电阻增大。

7.根据权利要求6所述的加热仪器，其特征在于，所述温度检测电路还包括：

放大器，连接在所述惠斯登电桥和电压比较器之间。

8.根据权利要求1所述的加热仪器，其特征在于，所述仪器主体包括：

上接头，

线路骨架，用于安装所述控制电路；

加热头，其中，所述电热管安装于所述加热头中；

转接头，用于连接所述加热头和所述线路骨架。

9.根据权利要求8所述的加热仪器，其特征在于，所述上接头包括：

上接头主体，

密封圈，用于对所述上接头进行密封。

10.根据权利要求9所述的加热仪器，其特征在于，所述上接头还包括：

绝缘套，所述密封圈设置在所述绝缘套上，所述绝缘套与所属密封圈配合实现对所述上接头的密封。