CN2637728Y - 稠油热采井高温多参数组合测试仪 - Google Patents

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Abstract

一种稠油热采井高温多参数组合测试仪，由高温测试控制仪1、温度压力测试仪2、蒸汽干度测量仪3、蒸汽流量测试仪4和产出流量测试仪5组成。此种测试仪使用方便，工作可靠，可以测取多种参数，通过其中各部件的组合变化可以分别测得稠油井注汽过程中的多参数高温吸汽剖面、注汽后放喷生产过程的产液剖面以及井下和注汽锅炉出口的蒸汽干度，为稠油油藏开采动态监测提供必要资料，宜于推广应用。

Description

稠油热采井高温多参数组合测试仪
技术领域：
本实用新型涉及一种用于高温吸汽剖面和放喷产液剖面两用的多参数组合式井下测试仪器，属采油测试仪器类。
背景技术：
在稠油油藏注蒸汽热采过程中，需要对稠油热采井在注汽过程中井下压力、温度、蒸汽流量、蒸汽干度随井深的变化情况及油层吸汽剖面进行测试，并对注汽后在放喷生产过程中井下压力、温度、产出液流量变化及油层产液剖面进行测试，以监测油藏热采动态。目前，现场应用的稠油注汽井四参数测试仪，其流量测试和干度测试分别采用差压计算法和脉动差压计算法，由于井下微型差压变送器在国内外都没有工业化应用的产品，使此种测试仪的应用受到限制，不能实现工业化应用。目前现场应用的另一种热采井高温产液剖面测量仪，其流量测试采用了宝石涡轮流量计，既能测试热采井注汽后放喷过程中产出液的流量，也能测试注汽井的蒸汽流量，但宝石轴承在注汽井蒸汽流量较大时容易损坏。此外，稠油注汽井还应用一种井下蒸汽干度取样器，用来定点捞取井下湿饱和蒸汽的水样，然后通过化验的方法确定蒸汽干度，这种方法只能取得注汽井内一点的蒸汽干度，因而应用有限。
发明内容：
本实用新型目的在于提供一种既可用于稠油井注汽过程井下压力、温度、蒸汽流量、蒸汽干度测试，又可用于稠油井注汽后放喷生产过程井下压力、温度、产出液流量测试的稠油热采井高温多参数组合测试仪。
本实用新型是这样实现的。该测试仪由高温测试控制仪、温度压力测试仪、蒸汽干度测试仪、蒸汽流量测试仪和产出流量测试仪组成。此种仪器的一种组合可以直接连续测量井下蒸汽的压力、温度、流量、干度，并用这些相关资料解释出油层的吸汽剖面；另一种组合能够测试注汽后放喷生产过程中井下压力、温度、产出液流量，并用这些相关资料解释出油层的产液剖面。这两种组合中由于流体流动的方向、流量的大小、流体的相态不同，采用的流量计结构有所不同。本实用新型还有一种特殊的组合用于井下蒸汽干度和压力、温度的测试，采用连续检测湿饱和蒸汽中饱和水电导率的测量方法，并作出井下蒸汽干度和压力、温度的变化曲线。这种干度测量仪既能测量井下的蒸汽干度也能测量地面注汽锅炉出口的蒸汽干度。
本实用新型使用方便，工作可靠，通过其中各部件的组合变化可以分别测得稠油注汽过程中的多参数高温吸汽剖面、注汽后放喷生产过程的产液剖面，以及井下和注汽锅炉出口的蒸汽干度，为稠油油藏开采动态监测提供必要资料，宜于推广应用。
附图说明：图1为本实用新型的总体结构示意图。
图2为该测试仪中高温测试控制仪1、温度压力测试仪2、蒸汽干度测量仪3的结构示意图。图3为该测试仪中蒸汽流量测试仪4的结构示意图。图4为该测试仪中产出流量测试仪5的结构示意图。
具体实施方式：以下结合附图对本实用新型的实施加以说明。如图1所示，本实用新型由高温测试控制仪1、温度压力测试仪2、蒸汽干度测量仪3、蒸汽流量测试仪4和产出流量测试仪5组成，高温测试控制仪1通过其外壳1-4下端的螺纹与温度压力测试仪2的密封接头2-2相连接，温度压力测试2下端与蒸汽干度测量仪3的取样室3-2相焊接，蒸汽干度测量仪3下端通过连接螺母4-2与蒸汽流量测试仪4相连接，或通过连接螺母5-1与产出流量测试仪5相连接。如图2所示：高温测试控制仪1由测控芯片1-1、信号转换器1-2、高温隔热管及隔热密封头1-3和外壳1-4组成，外壳1-4内设有高温隔热管及隔热密封头1-3，其内设有测控芯片1-1和信号转换器1-2。其中，测控芯片1-1设置有井下深度测试程序、数据采集控制程序、流量计数器、蒸汽干度检测电路，压力检测电路和大容量数据存储电路；信号转换器1-2将来自高温区的各种模拟信号转换成标准数据信号输入测控芯片1-1；高温隔热管及隔热密封头1-3将注汽井内的高温与隔热管内的常温隔离开来，使测控芯片1-1、信号转换器1-2工作在85℃以内；外壳1-4将高温隔热管严格密封起来，防止高压使隔热管损坏。温度压力测试仪2由压力传感器2-1、密封接头2-2、耐高温密封材料2-3、温度传感器2-4组成，密封接头2-2中孔内设有温度传感器2-4，下部腔内设有耐高温密封材料2-3，一侧通孔内设有压力传感器2-1。其中，压力传感器2-1接收井下压力信号，温度传感器2-4接收井下温度信号，密封接头2-2把高温测量区与隔热区分隔开，耐高温密封材料2-3是温度、流量及干度测量电极的组合密封件。蒸汽干度测量仪3由引流孔3-1、取样室3-2、测量电极3-3、蒸汽稳定挡板3-4组成，取样室3-2上端设有引流孔3-1，腔内设有测量电极3-3和蒸汽稳定挡板3-4，其测量原理如下，湿饱和蒸汽经引流孔3-1进入取样室3-2，测量电极3-3和取样室3-2内壁及湿饱和蒸汽组成一个圆柱型可变电容器，湿饱和蒸汽干度增大，饱和水中的氯离子数增多；干度降低，饱和水中的氯离子数减少。导电介质的变化使可变电容器检测电路的输出电压发生变化，从而达到测量湿饱和蒸汽干度的目的。测量电极3-3上带有蒸汽稳定挡板3-4，当湿饱和蒸汽经过引流孔3-1进入取样室3-2后，顺螺旋挡板往下流动，防止蒸汽在取样室内产生旋流。如图3所示，蒸汽流量测试仪4由流量信号传输电缆及护管4-1、连接螺母4-2、高温磁钢4-3、电磁元件4-4、旋转小轴4-7、转动轴承4-8、涡轮4-10组成，连接螺母4-2下端与连接头4-5连接，外壳4-9下端与引鞋4-11连接，连接螺母4-2腔内设有流量信号传输电缆及护管4-1，护管4-1下端装有电磁元件4-4，旋转小轴4-7上端接有高温磁钢4-3，下部装有涡轮4-10，上、下轴套内分别设有转动轴承4-8。其中，流量信号传输电缆及护管4-1从干度测量3-3电极中心通过，连接螺母4-2将干度测量仪3及蒸汽流量测量仪4连接起来；高温磁钢4-3与涡轮4-10联结在同一根旋转小轴4-7上，当高温高压蒸汽从进汽口进入测量腔体冲击涡轮4-10使之发生转动时，高温磁钢4-3同步转动，电磁元件4-4产生开关信号；旋转小轴4-7上下均有一个转动轴承4-8镶在轴套两端面，保证高温磁钢与涡轮转动灵活。如图4所示，液剖面测试仪5由连接螺母5-1、宝石轴承5-3、5-11、高温磁钢5-4、电磁元件5-5、旋转小轴5-8、涡轮5-9组成，连接螺母5-1将温度压力测试仪2与产出流量测试仪5连接起来；高温磁钢5-4与涡轮5-9联结在同一根旋转小轴5-8上，当油层产出液体从进液口进入测量腔体冲击涡轮5-9使之发生转动时，高温磁钢5-4同步转动，电磁元件5-5产生开关信号；旋转小轴5-8上下顶尖支撑在宝石轴承座5-3和5-11内，保证涡轮启动排量小，转动灵活。
应用本实用新型所测试的各项资料通过计算机解释软件绘制出高温吸汽剖面、产液剖面及注汽井内蒸汽干度、压力和温度的变化曲线，供稠油油藏热采动态监测用。

Claims (6)

1、一种稠油热采井高温多参数组合测试仪，由高温测试控制仪(1)、温度压力测试仪(2)、蒸汽干度测量仪(3)、蒸汽流量测试仪(4)和产出流量测试仪(5)组成，其特征在于，高温测试控制仪(1)通过其外壳(1-4)下端的螺纹与温度压力测试仪(2)的密封接头(2-2)相连接，温度压力测试(2)下端与蒸汽干度测量仪(3)的取样室(3-2)相焊接，蒸汽干度测量仪(3)下端通过连接螺母(4-2)与蒸汽流量测试仪(4)相连接，或通过连接螺母(5-1)与产出流量测试仪(5)相连接。
2、根据权利要求1所述的稠油热采井高温多参数组合测试仪，其特征在于，高温测试控制仪(1)由测控芯片(1-1)、信号转换器(1-2)、高温隔热管及隔热密封头(1-3)和外壳(1-4)组成，外壳(1-4)内设有高温隔热管及隔热密封头(1-3)，其内设有测控芯片(1-1)和信号转换器(1-2)；其中，测控芯片(1-1)设置有井下深度测试程序、数据采集控制程序、流量计数器、蒸汽干度检测电路、压力检测电路和大容量数据存储电路。
3、根据权利要求1所述的稠油热采井高温多参数组合测试仪，其特征在于，压力测试仪(2)由压力传感器(2-1)、密封接头(2-2)、耐高温密封材料(2-3)、温度传感器(2-4)组成，密封接头(2-2)中孔内设有温度传感器(2-4)，下部腔内设有耐高温密封材料(2-3)，一侧通孔内设有压力传感器(2-1)；其中，压力传感器(2-1)接收井下压力信号，温度传感器(2-4)接收井下温度信号，密封接头(2-2)把高温测量区与隔热区分隔开，耐高温密封材料(2-3)是温度、流量及干度测量电极的组合密封件。
4、根据权利要求1所述的稠油热采井高温多参数组合测试仪，其特征在于，蒸汽干度测量仪(3)由引流孔(3-1)、取样室(3-2)、测量电极(3-3)、蒸汽稳定挡板(3-4)组成，取样室(3-2)上端设有引流孔(3-1)，腔内设有测量电极(3-3)和蒸汽稳定挡板(3-4)。
5、根据权利要求1所述的稠油热采井高温多参数组合测试仪，其特征在于，蒸汽流量测试仪(4)由流量信号传输电缆及护管(4-1)、连接螺母(4-2)、高温磁钢(4-3)、电磁元件(4-4)、旋转小轴(4-7)、转动轴承(4-8)、涡轮(4-10)组成，连接螺母(4-2)下端与连接头(4-5)连接，外壳(4-9)下端与引鞋(4-11)连接，连接螺母(4-2)腔内设有流量信号传输电缆及护管(4-1)，护管(4-1)下端装有电磁元件(4-4)，旋转小轴(4-7)上端接有高温磁钢(4-3)，下部装有涡轮(4-10)，上、下轴套内分别设有转动轴承(4-8)；其中，流量信号传输电缆及护管(4-1)从干度测量(4-3)电极中心通过，连接螺母(4-2)将干度测量仪(3)及蒸汽流量测量仪(4)连接起来；高温磁钢(4-3)与涡轮(4-10)联结在同一根旋转小轴(4-7)上，当高温高压蒸汽从进汽口进入测量腔体冲击涡轮(4-10)使之发生转动时，高温磁钢(4-3)同步转动，电磁元件(4-4)产生开关信号；旋转小轴(4-7)上下均有一个转动轴承(4-8)镶在轴套两端面，保证高温磁钢与涡轮转动灵活。
6、根据权利要求1所述的稠油热采井高温多参数组合测试仪，其特征在于，液剖面测试仪(5)由连接螺母(5-1)、宝石轴承(5-3)、(5-11)、高温磁钢(5-4)、电磁元件(5-5)、旋转小轴(5-8)、涡轮(5-9)组成，连接螺母(5-1)将温度压力测试仪(2)与产出流量测试仪(5)连接起来；高温磁钢(5-4)与涡轮(5-9)联结在同一根旋转小轴(5-8)上，当油层产出液体从进液口进入测量腔体冲击涡轮(5-9)使之发生转动时，高温磁钢(5-4)同步转动，电磁元件(5-5)产生开关信号；旋转小轴(5-8)上下顶尖支撑在宝石轴承座(5-3)和(5-11)内，保证涡轮启动排量小，转动灵活。
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