CN212003149U - 一种用于水平井油水产出剖面的热激励温度探头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于水平井油水产出剖面的热激励温度探头，属于石油开采技术领域。本热激励温度探头包括电源、数据采集器、多个本体测试探头和多个支撑臂测试探头。本实用新型采用温度探头本体上的多个温度探头以及采用支撑臂支撑的多个温度探头，使温度探头覆盖整个水平段的流体流动界面，精确解释水平段截剖面自上而下不同位置的流速和油水比例,保证了测试结果的精度；其中的每个温度探头设置有独立的热源和温度传感器，规避了温度探头之间的测量信号干扰，保证精确测量水平段截剖面自上而下不同位置的流速和油水比例差异给温度探头造成的温度信号差异。采用主动热激励制造用于测量的信号源，消除了已有油气水产出剖面测井仪的背景噪声。

Description

一种用于水平井油水产出剖面的热激励温度探头

技术领域

本实用新型涉及一种用于水平井油水产出剖面的热激励温度探头，属于石油开采技术领域。

背景技术

近些年来，国内各油田水平井的数量急剧上升，伴随着水平生产井投产数量的不断增多，诸多水平井含水上升快产量下降快等问题较为严重，造成大量水平井处于停产和半停产状态，严重影响油田产量和效益。随着页岩油气田的开发，水平井分段压裂工艺已经普遍采用，对压裂效果的评价也是目前的技术难点之一。无论是对高含水水平井的治理还是水平井压裂效果的评价都需要了解沿水平井水平段的实际生产状态，即油气水产出剖面。

已有的水平井油气水产出剖面测井仪大多采用集流点测量和连续测量相结合的方式，可以测量水平井段内流体流动参数，并结合水平段多相流体流动规律和实验研究成果，对水平井的测量参数做出解释。但已有测井仪大多采用被动测量方法，环境的背景噪声对测量结果的影响较大，测量结果精度不高。特别是我国现有的水平井普遍是中低产井，被动测量方法不适用。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种用于水平井油水产出剖面的热激励温度探头，对已有的油气水产出剖面测井仪的结构作出改进，为正确了解沿水平井水平段的实际生产状态提供可靠依据。

本实用新型提出的用于水平井油水产出剖面的热激励温度探头，包括电源、数据采集器、多个本体测试探头和多个支撑臂测试探头，所述的电源、数据采集器安装在探头本体4上，所述的多个本体测试探头沿探头本体的圆周均布安装在探头本体表面，多个本体测试探头分别通过信号线与数据采集器相连；多个支撑臂测试探头分别通过相应的支撑臂和支撑臂弹簧沿探头本体的圆周均布支撑在探头本体的外围，支撑臂弹簧安装在探头本体上；多个支撑臂测试探头分别通过信号线与数据采集器和电源相连，信号线置于信号线通道中。

上述热激励温度探头中，所述的本体测试探头和支撑臂测试探头的结构相同，由探头加热片、传热材料、温度传感器和隔热套组成；所述的传热材料置于隔热套中，所述的探头加热片和温度传感器置于传热材料中，所述的探头加热片和温度传感器分别通过信号线与数据采集器和电源相连。

本实用新型提出的用于水平井油水产出剖面的热激励温度探头，其优点是：

本实用新型的用于水平井油水产出剖面的热激励温度探头，采用主动热激励制造用于测量的信号源，消除了已有油气水产出剖面测井仪的背景噪声的影响；在假定油水流体在油井水平段是分层流动的情况下，井筒内的流体在水平井水平段截剖面自上而下流速和油水比例是不均匀的。本实用新型采用温度探头本体上的多个温度探头以及采用支撑臂支撑的多个温度探头，使温度探头覆盖整个水平段的流体流动界面，因此可以精确解释水平段截剖面自上而下不同位置的流速和油水比例,保证了测试结果的精度；本实用新型中的每个温度探头设置有独立的热源和温度传感器，规避了温度探头之间的测量信号干扰，能够保证精确测量水平段截剖面自上而下不同位置的流速和油水比例差异给温度探头造成的温度信号差异。

附图说明

图1是本实用新型提出的用于水平井油水产出剖面的热激励温度探头的结构示意图。

图2是本实用新型热激励温度探头装置在水平井水平段中的安装位置示意图。

图3是图1中3和6的结构图。

图1-图3中，1是电源，2是数据采集器，3是本体测试探头，4是探头本体，5是支臂测试探头信号线，6是支撑臂测试探头，7是支撑臂，8是支撑臂弹簧，9是信号线通道，10是水平井水平段套管，11是过流环空，12是探头加热片，13是传热材料，14是温度传感器，15是隔热套。

具体实施方式

本实用新型提出的用于水平井油水产出剖面的热激励温度探头，其结构如图1所示，包括电源1、数据采集器2、多个本体测试探头3和多个支撑臂测试探头6，所述的电源1、数据采集器2安装在探头本体4上，所述的多个本体测试探头3沿探头本体4的圆周均布安装在探头本体4表面，多个本体测试探头3分别通过信号线与数据采集器2相连；多个支撑臂测试探头6分别通过相应的支撑臂7和支撑臂弹簧8沿探头本体4的圆周均布支撑在探头本体4的外围，支撑臂弹簧8安装在探头本体4上；多个支撑臂测试探头6分别通过信号线与数据采集器2和电源1相连，信号线置于信号线通道9中。

上述热激励温度探头中，本体测试探头3和支撑臂测试探头6的结构相同，如图3所示，由探头加热片12、传热材料13、温度传感器14和隔热套15组成；所述的传热材料13置于隔热套15中，所述的探头加热片12和温度传感器14置于传热材料13中，所述的探头加热片12和温度传感器14分别通过信号线与数据采集器2和电源1相连。

本实用新型的用于水平井油水产出剖面的热激励温度探头中，其中的探头本体4，可以由耐压耐拉的坚硬材料制成，如不锈钢等。其功能是承载探头本体上的各个部件，形成一个完整的热激励温度探头。使用时，将热激励温度探头下入水平井水平段的特定位置，测试结束后提出到地面。

其中的电源1，安装在探头本体4的内部，由探头本体保证其低压环境。其功能是向数据采集器1和探头加热片12提供电源。其中的数据采集器2，安装在探头本体4的内部，由探头本体4保证低压环境，其功能是自动控制测试的操作过程并采集和存储各个测温测点的温度模拟信号。

其中的本体测试探头3，内嵌在探头本体4的表面上，本体测试探头3的外表面与探头本体4的外表面一致,其功能是测量流体流经探头本体4表面时流体的温度模拟信号。

其中的支撑臂7内嵌在探头本体的表面上。当不受外力挤压作用时，在支撑臂弹簧8的作用下将支撑臂测试探头6撑离装置本体4的表面，当受到外力挤压作用时，支撑臂弹簧8被挤压收缩，支撑臂7回收到装置本体4内，其作用是使得探头本体4能够通过小通井井段如井口、油管等，使热激励温度探头下入水平井水平段的特定位置。

其中的支撑臂测试探头6在支撑臂7的支撑作用下，支撑臂测试探头被放置到水平井套管10与探头本体4的外表面形成的过流环空11的中部，其作用是测量过流环空11的中部流体的温度信号，如图2中所示，探头本体4被居中放置在水平井套管10之内,水平井套管10与探头本体4的外表面形成环型通道,水平井在此测试位置的流体均要流经此环形通道，即过流环空11。

支撑臂弹簧8内嵌在探头本体4的内部，实现支撑臂的伸缩功能。支臂测试探头6的信号线5裸露在支撑臂7的内侧，信号线5的作用是向测试探头加热片12提供电源，并采集温度信号。

探头本体4内部为中空的信号线通道9，其作用是为信号线提供通往数据采集器2和电源的通道。

探头加热片12和传热材料13安装在测试探头3和6内部，其作用是为测试过程提供热激励热源，并将探头加热片12产生的热量从隔热套15的开口侧导向流体。隔热套15的作用是阻隔探头加热片12产生的热量，使热量定向传递到探头外的流体中。

以下介绍本实用新型提出的用于水平井油水产出剖面的热激励温度探头的工作过程：

预先设定水平井水平段测量深度点，通过连续油管等设备将本实用新型的热激励温度探头推送到水平井水平段的特定位置；采集各测试探头中温度传感器14的温度信号，并存储；启动各测试探头中探头加热片12的电源，连续采集各个温度传感器14的温度信号，并存储。关闭探头加热片12的电源，继续采集各个温度传感器14的温度模拟信号，并存储，完成第一次测试。将热激励温度探头移动到下一位置，重复上述过程步骤，直到水平井水平段的所有的设计测量深度点全部测量完成。最后提出热激励温度探头，通过数据分析对水平井水平段的油水产出剖面进行解释。

Claims (2)

1.一种用于水平井油水产出剖面的热激励温度探头，其特征在于包括电源、数据采集器、多个本体测试探头和多个支撑臂测试探头，所述的电源、数据采集器安装在探头本体上，所述的多个本体测试探头沿探头本体的圆周均布安装在探头本体表面，多个本体测试探头分别通过信号线与数据采集器相连；多个支撑臂测试探头分别通过相应的支撑臂和支撑臂弹簧沿探头本体的圆周均布支撑在探头本体的外围，支撑臂弹簧安装在探头本体上；多个支撑臂测试探头分别通过信号线与数据采集器和电源相连，信号线置于信号线通道中。

2.如权利要求1所述的热激励温度探头，其特征在于其中所述的本体测试探头和支撑臂测试探头的结构相同，由探头加热片、传热材料、温度传感器和隔热套组成；所述的传热材料置于隔热套中，所述的探头加热片和温度传感器置于传热材料中，所述的探头加热片和温度传感器分别通过信号线与数据采集器和电源相连。

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