專利名稱：高溫注汽井五參數(shù)吸汽剖面組合測(cè)井儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種在油田油井上使用的存儲(chǔ)式井下電子測(cè)試儀，特別涉及一種高溫注汽井五參數(shù)吸汽剖面組合測(cè)井儀。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有測(cè)試技術(shù)中，油田上已在使用的井下溫度計(jì)、井下壓力計(jì)、井下高溫雙參數(shù)測(cè)試儀、井下高溫長(zhǎng)效測(cè)試儀等幾種儀器進(jìn)行井下參數(shù)的測(cè)試，但在不同程度上都存在性能方面的限制，主要問(wèn)題是上述儀器只能測(cè)試井下溫度、壓力兩個(gè)參數(shù)，均無(wú)蒸汽流量測(cè)試功能，因此無(wú)法滿足油高溫注蒸汽井吸汽剖面測(cè)試的需要；遼河油田鉆采院在“八五”期間發(fā)明的高溫高壓四參數(shù)測(cè)試儀可以測(cè)得井下蒸汽的溫度、壓力、流量等三個(gè)參數(shù)，但受當(dāng)時(shí)技術(shù)水平限制，蒸汽流量采用差壓方法，后來(lái)采用非扶正式渦輪流量計(jì)測(cè)量。一方面儀器無(wú)扶正功能，導(dǎo)致蒸汽流量測(cè)量誤差較大；另一方面儀器無(wú)井下測(cè)深功能，井下深度只能通過(guò)地面車載絞車鋼絲深度確定。因此，現(xiàn)有高溫注汽井井下吸汽剖面測(cè)試技術(shù)不僅存在蒸汽流量測(cè)試技術(shù)弊端，而且存在測(cè)試深度誤差，因而影響了測(cè)試結(jié)果的精確性，在生產(chǎn)中受到使用限制。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種高溫注汽井五參數(shù)吸汽剖面組合測(cè)井儀。通過(guò)存儲(chǔ)自然γ、CCL實(shí)現(xiàn)儀器井下精確測(cè)深以及通過(guò)高溫扶正式渦輪流量計(jì)實(shí)現(xiàn)井下蒸汽流量精確計(jì)量的存儲(chǔ)式高溫五參數(shù)吸汽剖面組合測(cè)試儀，實(shí)現(xiàn)稠油、超稠油注蒸汽井自然γ、CCL參數(shù)以及井下蒸汽的溫度、壓力、流量等五項(xiàng)參數(shù)和吸汽剖面的精確測(cè)量。
本實(shí)用新型包括測(cè)試儀主體和扶正式高溫渦輪流量計(jì)及傳感器三部分，測(cè)試儀主體下部與扶正式高溫渦輪流量計(jì)(21)連接，上部與傳感器(22)連接。
測(cè)試儀主體由金屬殼體(1)、干簧管(2)、感壓膜盒(3)、壓力傳導(dǎo)毛細(xì)管(4)、鉑電阻(5)、連接頭(6)、密封螺母(7)、錐型銅環(huán)(8)、密封頭(9)、瓶塞(10)、外殼(11)、金屬杜瓦瓶(12)、繩帽連接頭(13)、壓力傳感器(14)、CCL傳感器(15)、自然γ探測(cè)器(16)、數(shù)據(jù)采集機(jī)芯(17)、電池筒(18)、電池(19)、繩帽(20)組成，金屬殼體(1)內(nèi)有干簧管(2)、感壓膜盒(3)、鉑電阻(5)以及壓力傳導(dǎo)毛細(xì)管(4)，金屬殼體(1)的前端有內(nèi)螺紋，與高溫扶正式渦輪流量計(jì)的連接頭連接，金屬殼體(1)中部周壁鉆有圓孔與外部相通，鉑電阻(5)、壓力傳導(dǎo)毛細(xì)管(4)經(jīng)連接頭(6)和瓶塞(10)的內(nèi)孔，延伸到儀器艙內(nèi)；密封段包括密封螺母(7)、密封頭(9)、連接頭(6)及一個(gè)隔離墊圈錐型銅環(huán)(8)與絕熱段外殼(11)焊接在一起的密封頭(9)為中空的環(huán)形體，其內(nèi)孔的上部為母形錐面，連接頭(6)中部有一個(gè)公形錐面體，其角度與密封頭(9)母形錐面角度吻合，密封銅環(huán)(8)位于其間，與兩個(gè)錐面緊密接觸，絕熱段包括外殼(11)、金屬杜瓦瓶(12)，金屬杜瓦瓶(12)置于外殼(11)內(nèi)，其內(nèi)部被抽成真空，儀器繩帽連接頭(13)焊接在儀器外殼(11)的尾部，與儀器繩帽(20)連接，在金屬杜瓦瓶(12)內(nèi)依次連接有壓力傳感器(14)、CCL傳感器(15)、自然γ探測(cè)器(16)、數(shù)據(jù)采集機(jī)芯(17)、電池筒(18)、電池(19)。
測(cè)試儀主體由溫度壓力流量測(cè)量段、連接在溫度壓力流量測(cè)量段下部的密封段、密封段下部的絕熱段、以及位于絕熱段中的壓力傳感器、CCL傳感器、自然γ探測(cè)器、數(shù)據(jù)采集機(jī)芯、電池筒、儀器殼體、繩帽連接頭、繩帽等組成。所述測(cè)量段包括記錄渦輪轉(zhuǎn)數(shù)的干簧管、測(cè)量溫度的PT100或PT1000鉑電阻，以及與絕熱段內(nèi)的數(shù)據(jù)采集機(jī)芯相連的流量、溫度信號(hào)傳導(dǎo)線，還包括感壓膜盒以及與絕熱段內(nèi)的壓力傳感器相連的傳導(dǎo)毛細(xì)管；密封段用于隔絕外部測(cè)試介質(zhì)的高壓環(huán)境，包括密封螺母、密封頭、連接頭及一個(gè)錐型隔離墊圈銅環(huán)；所述絕熱段包括起到保溫和隔熱作用的金屬杜瓦瓶，起到縱向絕熱作用的瓶塞和均熱管，以及與繩帽對(duì)接的連接頭；所述絕熱段內(nèi)的壓力傳感器感壓端與傳導(dǎo)毛細(xì)管相連，信號(hào)端通過(guò)導(dǎo)線與數(shù)據(jù)采集機(jī)芯相連；所述絕熱段內(nèi)的CCL傳感器，用于測(cè)量油井套管接箍，由永磁體、感應(yīng)線圈和轉(zhuǎn)換電路組成；所述絕熱段內(nèi)的自然γ探測(cè)器，用于測(cè)量油井地層的自然γ，由光電倍增管、NaI晶體和轉(zhuǎn)換電路組成；所述數(shù)據(jù)采集機(jī)芯，是由耐高溫芯片和電子元器件構(gòu)成的單片機(jī)系統(tǒng)，負(fù)責(zé)采集、處理以及存儲(chǔ)測(cè)試數(shù)據(jù)，渦輪流量計(jì)、壓力傳感器、鉑電阻、CCL傳感器和自然γ探測(cè)器產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)過(guò)各自調(diào)理電路處理后，其中溫度、壓力、CCL采集信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后與流量、自然γ信號(hào)一起保存在存儲(chǔ)器內(nèi)，通過(guò)與刻度值校正后獲得溫度、壓力、流量、CCL、自然γ值。
本實(shí)用新型由于采用測(cè)試儀主體和扶正式高溫渦輪流量計(jì)及傳感器三部分，測(cè)試儀主體下部與扶正式高溫渦輪流量計(jì)連接上部與傳感器連接，通過(guò)自然γ、CCL以及地面鋼絲記錄儀共同實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)式高溫吸汽剖面測(cè)井儀的井下精確定深，深度誤差小于0.3m；通過(guò)扶正式高溫渦輪流量計(jì)實(shí)現(xiàn)井下蒸汽流量的精確測(cè)量，其扶正器具有良好彈性和鋼性，可在Φ62～162mm井徑范圍內(nèi)自由收縮，流量計(jì)啟動(dòng)排量小、測(cè)試精度高；數(shù)據(jù)采集機(jī)芯采用大容量存儲(chǔ)、節(jié)能設(shè)計(jì)和USB接口通訊，滿足了存儲(chǔ)式自然γ、CCL連續(xù)測(cè)井的切實(shí)需要；采用金屬杜瓦瓶進(jìn)行隔熱，可在高溫高壓環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間工作，且安全可靠；儀器耐高溫時(shí)間長(zhǎng)、測(cè)試精度高、穩(wěn)定性好。


附圖為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。
具體實(shí)施方式
如圖所示，本實(shí)用新型由測(cè)試儀主體和扶正式高溫渦輪流量計(jì)21及傳感器22三部分，測(cè)試儀主體下部與扶正式高溫渦輪流量計(jì)21連接，上部與傳感器22連接；測(cè)試儀主體由測(cè)量段、密封段、絕熱段、以及位于絕熱段中的壓力傳感器、CCL傳感器、自然γ探測(cè)器、數(shù)據(jù)采集機(jī)芯、電池筒、儀器殼體、繩帽連接頭、繩帽等組成。
測(cè)量段包括一個(gè)導(dǎo)熱良好的金屬殼體1、位于殼體1中的干簧管2、感壓膜盒3、測(cè)量流量的傳導(dǎo)線和用于測(cè)量溫度的鉑電阻5以及壓力傳導(dǎo)毛細(xì)管4；殼體1的前端有內(nèi)螺紋，與高溫扶正式渦輪流量計(jì)的連接頭連接，金屬殼體1中部周壁鉆有φ5的圓孔與外部相通，保證感壓膜盒3和鉑電阻5與測(cè)試介質(zhì)暢通接觸；干簧管2的傳導(dǎo)線和鉑電阻5的信號(hào)傳導(dǎo)線及壓力傳導(dǎo)毛細(xì)管4經(jīng)連接頭6和瓶塞10的內(nèi)孔，延伸到儀器艙內(nèi)。密封段包括密封螺母7、密封頭9、連接頭6及一個(gè)隔離墊圈錐型銅環(huán)8；與絕熱段外殼11焊接在一起的密封頭9，為中空的環(huán)形體，其內(nèi)孔的上部為母形錐面，連接頭6中部有一個(gè)公形錐面體，其角度與密封頭9母形錐面角度吻合，使用時(shí)密封銅環(huán)8(由紫銅制成)位于其間，與兩個(gè)錐面緊密接觸，通過(guò)旋緊密封螺母7壓緊紫銅環(huán)8，起到高壓密封作用，從而保證絕熱段中的腔體在測(cè)試過(guò)程中處于完全密封狀態(tài)；絕熱段包括外殼11、金屬杜瓦瓶12；金屬杜瓦瓶12置于外殼11內(nèi)，其內(nèi)部被抽成真空，保證測(cè)試儀在外部環(huán)境溫度為360℃時(shí)，6小時(shí)內(nèi)儀器艙內(nèi)溫升不超過(guò)150℃。儀器繩帽連接頭13焊接在儀器外殼11的尾部，與儀器繩帽20連接。
絕熱段金屬杜瓦瓶12內(nèi)部為儀器艙，由若干部分組成的儀器芯體居于其中。包括瓶塞10、壓力傳感器14、CCL傳感器15、自然γ探測(cè)器16、數(shù)據(jù)采集機(jī)芯17、電池筒18、電池19。瓶塞10為中空的圓柱體，位于連接頭6下部，內(nèi)部灌裝金屬吸熱劑，以吸收儀器艙內(nèi)的熱量。
傳感器及井下數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)系統(tǒng)將各路信號(hào)直接送入微處理器中。微處理器將各路信號(hào)進(jìn)行處理，存入存儲(chǔ)器，測(cè)試結(jié)束后，地面主機(jī)將存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)回放。
權(quán)利要求1.高溫注汽井五參數(shù)吸汽剖面組合測(cè)井儀，由測(cè)試儀主體和扶正式高溫渦輪流量計(jì)(21)及傳感器(22)三部分，測(cè)試儀主體下部與扶正式高溫渦輪流量計(jì)(21)連接，上部與傳感器(22)連接，其特征在于測(cè)試儀主體由金屬殼體(1)、干簧管(2)、感壓膜盒(3)、壓力傳導(dǎo)毛細(xì)管(4)、鉑電阻(5)、連接頭(6)、密封螺母(7)、錐型銅環(huán)(8)、密封頭(9)、瓶塞(10)、外殼(11)、金屬杜瓦瓶(12)、繩帽連接頭(13)、壓力傳感器(14)、CCL傳感器(15)、自然γ探測(cè)器(16)、數(shù)據(jù)采集機(jī)芯(17)、電池筒(18)、電池(19)、繩帽(20)組成，金屬殼體(1)內(nèi)有感壓膜盒(2)、鉑電阻(4)以及壓力傳導(dǎo)毛細(xì)管(3)，金屬殼體(1)的前端有內(nèi)螺紋，與高溫扶正式渦輪流量計(jì)的連接頭連接，金屬殼體(1)中部周壁鉆有圓孔與外部相通，干簧管(2)、鉑電阻(5)、壓力傳導(dǎo)毛細(xì)管(4)經(jīng)連接頭(6)和瓶塞(10)的內(nèi)孔，延伸到儀器艙內(nèi)；密封段包括密封螺母(7)、密封頭(9)、連接頭(6)及一個(gè)隔離墊圈錐型銅環(huán)(8)與絕熱段外殼(11)焊接在一起的密封頭(9)為中空的環(huán)形體，其內(nèi)孔的上部為母形錐面，連接頭(6)中部有一個(gè)公形錐面體，其角度與密封頭(9)母形錐面角度吻合，密封銅環(huán)(8)位于其間，與兩個(gè)錐面緊密接觸，絕熱段包括外殼(11)、金屬杜瓦瓶(12)，金屬杜瓦瓶(12)置于外殼(11)內(nèi)，其內(nèi)部被抽成真空，儀器繩帽連接頭(13)焊接在儀器外殼(11)的尾部，與儀器繩帽(20)連接，在金屬杜瓦瓶(12)內(nèi)依次連接有壓力傳感器(14)、CCL傳感器(15)、自然γ探測(cè)器(16)、數(shù)據(jù)采集機(jī)芯(17)、電池筒(18)、電池(19)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種高溫注汽井五參數(shù)吸汽剖面組合測(cè)井儀，由于采用測(cè)試儀主體和扶正式高溫渦輪流量計(jì)及傳感器三部分，測(cè)試儀主體下部與扶正式高溫渦輪流量計(jì)連接上部與傳感器連接，通過(guò)自然γ、CCL以及地面鋼絲記錄儀共同實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)式高溫吸汽剖面測(cè)井儀的井下精確定深，深度誤差小于0.3m；通過(guò)扶正式高溫渦輪流量計(jì)實(shí)現(xiàn)井下蒸汽流量的精確測(cè)量，其扶正器具有良好彈性和剛性，可在Φ62～162mm井徑范圍內(nèi)自由收縮，流量計(jì)啟動(dòng)排量小、測(cè)試精度高；數(shù)據(jù)采集機(jī)芯采用大容量存儲(chǔ)，滿足了存儲(chǔ)式自然γ、CCL連續(xù)測(cè)井的切實(shí)需要；采用金屬杜瓦瓶進(jìn)行隔熱，可在高溫高壓環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間工作，且安全可靠；儀器耐高溫時(shí)間長(zhǎng)、測(cè)試精度高、穩(wěn)定性好。
文檔編號(hào)E21B47/06GK2742136SQ20042006460
公開(kāi)日2005年11月23日 申請(qǐng)日期2004年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月2日
發(fā)明者趙業(yè)衛(wèi), 崔士斌, 鄧中先, 徐英莉, 吳冠霖, 孫向東, 趙偉, 李春艷, 馬麗勤, 祝亞冬 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司