CN211783836U - 一种耐高压耐腐蚀拾音装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种耐高压耐腐蚀拾音装置，包括底壳，所述底壳内设有第一压电陶瓷，底壳上设有上盖，上盖内设有第二压电陶瓷，底壳一侧设有柄，柄和底壳内部连通。本实用新型提供的一种耐高压耐腐蚀拾音装置，测量精度高，圆片式压电陶瓷被大的圆环式压电陶瓷制造成本低，结构简单，利用不锈钢外壳解决了硅橡胶等容易被石油腐蚀的问题，耐压高，可靠性强，使用时间长，而且双压电陶瓷片相互校准增强了信号响应，多层级密封使得测量装置能够在不同压力环境中使用，不会被腐蚀也不会造成泄压，在油井距离测量领域具有广泛的适用性。

Description

一种耐高压耐腐蚀拾音装置

技术领域

本实用新型涉及测量领域，特别涉及一种油井用拾音装置领域。

背景技术

油井深度和油井内液位深度都是油井监控的重要参数，压电陶瓷换能器是这一类测量中常用的测量元件。

压电换能器在空气中和液体中时，其辐射负载差别很大，即换能器的谐振频率、阻抗值、导纳圆差别明显。用多个压电换能器制作的大功率超声探头常用于油井作业，疏通地层中的堵塞物，提高地层的渗透能力。当这些探头下井时，技术人员希望通过仪器设备既能动态地了解探头所处的深度和地层，又能测量套管井中液面的位置。利用压电换能器在空气和液体中辐射阻抗差别很大的特征，发明了井下液位测量系统。

目前，国内许多高校和企业对井深测量进行了大量的研究，也取得了很多成果。例如吉林大学的关济实，在其硕士毕业论文《高精度井温井深测量仪的研制》(2006)中，研制了以ARM嵌入式系统为核心的井温-井深测量仪，解决了传统测量中深度偏差较大的问题，提高了测量精度。CN201210575428.X压电换能器井下液位测量仪也提供了一种测量方法和测量装置，但是这种测量都只能测量深度较小的油井，而且测量换能器是套接在油管上，需要的换能器较大，制造成本高，测量精度低。

CN89212736.8石油采油井压电式声波换能器在1989年就公开了一种压电陶瓷测井装置，但是这种传感器不能在高压下工作。CN201510076940.3带油压方式的一发双收测井换能器公开了一种带油压的测井装置，CN201120153039.9内激式应力波发生器也是一种可以带油压的压电陶瓷测量装置，但是这些装置所采用的的压电陶瓷都是圆环结构，精度低，为了测量信号传输需要密封时采用具有弹性的硅橡胶等材料容易被油井中的硫腐蚀，损坏率高，更换困难。

实用新型内容

针对现有技术中压电式油井距离测量装置精度低，耐压小，封装时采用硅橡胶等材料容易被油井中的硫腐蚀，损坏率高，更换困难的技术问题，本实用新型提供了一种耐高压耐腐蚀拾音装置，利用不锈钢材料解决了外壳容易被腐蚀的问题，利用圆片式压电陶瓷解决了原有测量装置更换困难，制造成本高的问题，而且采用了多级密封结构使其能够适应各种压力环境，在油井测量领域具有广泛的适用性。

本实用新型提供的一种耐高压耐腐蚀拾音装置，包括底壳，所述底壳内设有第一压电陶瓷，底壳上设有上盖，上盖内设有第二压电陶瓷，底壳一侧设有柄，柄和底壳内部连通。

本实用新型中，底壳和柄之间设有第三密封圈，柄上设有第一密封圈和第二密封圈。

本实用新型中，底壳和上盖之间设有第四密封圈。

本实用新型中，底壳靠近柄的一侧设有止转销。

本实用新型中，底壳和上盖之间通过沉头螺丝固定。

本实用新型中，柄远离底壳的一端设有压紧螺母和防松螺母。

本实用新型中，第一压电陶瓷和上盖之间通过邵氏硬度D大于70的胶水粘接，第二压电陶瓷和底壳之间通过邵氏硬度D大于70的胶水粘接。

本实用新型中，第二压电陶瓷和第一压电陶瓷的正负极引线从柄中部引出。

本实用新型的有益效果:

本实用新型提供的一种耐高压耐腐蚀拾音装置，测量精度高，圆片式压电陶瓷比大的圆环式压电陶瓷制造成本低，结构简单，利用不锈钢外壳解决了硅橡胶等容易被石油腐蚀的问题，耐压高，可靠性强，使用时间长，而且双压电陶瓷片相互校准增强了信号响应，多层级密封使得测量装置能够在不同压力环境中使用，不会被腐蚀也不会造成泄压，在油井距离测量领域具有广泛的适用性。

附图说明

图1为本实用新型装置结构示意图。

图2为本实用新型图1DD面剖视结构示意图。

图3为本实用新型图2EE面剖视结构示意图。

图1-3中：1-上盖、2-柄、3-压紧螺母、4-防松螺母、5-底壳、6-第一压电陶瓷、7-第二压电陶瓷、8-止转销、9-第一密封圈、10-第二密封圈、11-第三密封圈、12-第四密封圈、13-沉头螺丝。

具体实施方式

下面结合附图1-3和实施例对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述，但本实用新型的方法不限于下述实施例。

在本实用新型中，为了便于描述，对本实用新型中，各部件的相对位置关系的描述是根据附图1的布图方式来进行描述的，如：上、下、左、右等位置关系是依据附图1的布图方向来确定的。

本实用新型中所用到的底壳5、压电陶瓷等都通过市场途径采购或者定制。

本实用新型提供的一种耐高压耐腐蚀拾音装置，包括底壳5，所述底壳5内设有第一压电陶瓷6，底壳5上设有上盖1，上盖1内设有第二压电陶瓷7，底壳5一侧设有柄2，柄2和底壳5内部连通。

本实用新型中，底壳5和柄2之间设有第三密封圈11，柄2上设有第一密封圈9和第二密封圈10。

本实用新型中，底壳5和上盖1之间设有第四密封圈12。

本实用新型中，底壳5靠近柄2的一侧设有止转销8。

本实用新型中，底壳5和上盖1之间通过沉头螺丝13固定。

本实用新型中，柄2远离底壳5的一端设有压紧螺母3和防松螺母4。

本实用新型中，第一压电陶瓷6和上盖1之间通过邵氏硬度D大于70的胶水粘接，第二压电陶瓷7和底壳5之间通过邵氏硬度D大于70的胶水粘接。

本实用新型中，第二压电陶瓷7和第一压电陶瓷6的正负极引线从柄2中部引出。

在适用本实用新型一种耐高压耐腐蚀拾音装置时，将柄2插入在油管内部，通过压紧螺母3和防松螺母4旋紧，将压电陶瓷的引线和电信号检测电路连接，在油井口实施爆破，振动波传到油井底部或者空气和石油界面时返回，给不锈钢底壳5和上盖1造成震动，不锈钢底壳5和上盖1的震动带动压电陶瓷形变，压电陶瓷的形变使得其机械能转变成电能传输出，声波信号的规律震动使得压电陶瓷输出的电信号呈规律性变化，经过滤波后处理就能确定油井深度或者石油界面到井口的距离。

将处理(除油、打磨)好的本实用新型装置安装在密封容器中，在密封容器中加入试验溶液0.5％HAc+5％NaCl溶液(pH＝3.0)浸泡本实用新型装置，并用H₂S气体饱和，待溶液注入试验容器后将容器密封，留有足够的充气空间。以2升/分钟的速度通入N₂气脱氧，通N₂气时间为4小时，所用N₂气的气体纯度为99.9％以上。关闭N₂气，以2.4升/分钟的速度通入H₂S气体1小时，然后将H₂S通气速度降为0.12升/分钟，持续96小时，所用H₂S的气体纯度为99.5％以上。测试5Mpa、10Mpa、20Mpa下压电陶瓷的阻抗曲线和容值判断是否出现裂纹。充气压力达标后释放二次循环充气，再次测试5Mpa、10Mpa、20Mpa下压电陶瓷的阻抗曲线和容值判断是否出现裂纹。十个循环通气完毕，取出试样在流水中清洗，并用酒精清洗，在冷风中吹干。观察试样表面是否有氢鼓泡现象并做记录。按附图2所示切割试样，对检测面进行金相检验，查看裂纹情况。通过实验数据可知，本实用新型装置在含硫高压环境中，耐腐蚀性良好，而且能够对抗多个高压循环，试验结束表面无腐蚀痕迹，压电陶瓷性能稳定，无开裂，可靠性极佳。现有的同用途装置一个在5Mpa就会出现压电陶瓷环裂纹，在含硫环境中30min表面就出现腐蚀。

如上所述，即可较好地实现本实用新型，上述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种耐高压耐腐蚀拾音装置，包括底壳，其特征在于，所述底壳内设有第一压电陶瓷，底壳上设有上盖，上盖内设有第二压电陶瓷，底壳一侧设有柄，柄和底壳内部连通；所述底壳和柄之间设有第三密封圈，柄上设有第一密封圈和第二密封圈。

2.如权利要求1所述的一种耐高压耐腐蚀拾音装置，其特征在于，所述底壳和上盖之间设有第四密封圈。

3.如权利要求1所述的一种耐高压耐腐蚀拾音装置，其特征在于，所述底壳靠近柄的一侧设有止转销。

4.如权利要求1所述的一种耐高压耐腐蚀拾音装置，其特征在于，所述底壳和上盖之间通过沉头螺丝固定。

5.如权利要求1所述的一种耐高压耐腐蚀拾音装置，其特征在于，所述柄远离底壳的一端设有压紧螺母和防松螺母。

6.如权利要求1所述的一种耐高压耐腐蚀拾音装置，其特征在于，所述第一压电陶瓷和上盖之间通过邵氏硬度D大于70的胶水粘接，第二压电陶瓷和底壳之间通过邵氏硬度D大于70的胶水粘接。

7.如权利要求6所述的一种耐高压耐腐蚀拾音装置，其特征在于，所述第二压电陶瓷和第一压电陶瓷的正负极引线从柄中部引出。

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