壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)，所述壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)包括：包括一地面檢測(cè)儀；一油水界面檢測(cè)傳感器組，通過(guò)鎧裝電纜與所述的地面檢測(cè)儀相連接；所述的油水界面檢測(cè)傳感器組由4個(gè)油水界面檢測(cè)傳感器組成。通過(guò)由4個(gè)油水界面檢測(cè)傳感器以及地面檢測(cè)儀組成的壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)能夠測(cè)量井下油水界面，實(shí)現(xiàn)井下油水界面的連續(xù)測(cè)量，提高井下油水界面檢測(cè)深度范圍和測(cè)量精度，減少造腔外管上提次數(shù)，降低造腔成本，滿足反循環(huán)造腔新的造腔工程技術(shù)對(duì)井下油水界面的測(cè)量要求。
【專利說(shuō)明】壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明關(guān)于鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)造腔工程【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是關(guān)于用于控制地下鹽穴腔體形狀的保護(hù)層界面的檢測(cè)技術(shù)，具體的講是一種壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)造腔工程是使用完成鉆進(jìn)工作的造腔井，從造腔內(nèi)管中連續(xù)向井下鹽層中注入淡水，通過(guò)溶解鹽巖轉(zhuǎn)變成為鹵水，再將鹵水通過(guò)造腔內(nèi)管和造腔外管之間的環(huán)空連續(xù)排出至地面，從而在井下鹽層中形成一定體積特定形態(tài)的儲(chǔ)存空間作為儲(chǔ)氣庫(kù)。在造腔過(guò)程中，為了保證該儲(chǔ)存空間達(dá)到設(shè)計(jì)要求，需要在造腔外管與生產(chǎn)套管及井壁的環(huán)空內(nèi)注入作為保護(hù)層材料的柴油到達(dá)工程設(shè)計(jì)的深度位置，以有效控制淡水溶解巖鹽的深度范圍，控制鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)的造腔過(guò)程，直至完成鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)造腔工程。為了在鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)的造腔過(guò)程按照計(jì)劃造腔并防止出現(xiàn)冒頂?shù)戎卮笫鹿?，必需在井下腔體不斷擴(kuò)大的過(guò)程中，嚴(yán)格控制油水界面的位置，以保障造腔安全施工。為實(shí)現(xiàn)這一目的，需在造腔全過(guò)程使用井下油水界面檢測(cè)儀對(duì)井下油水界面進(jìn)行檢測(cè)。
[0003]目前采用的油水界面檢測(cè)方法均為將油水界面?zhèn)鞲衅靼惭b在造腔外管外壁上，隨造腔外管一起下入井內(nèi)。油水界面?zhèn)鞲衅魍ㄟ^(guò)電纜與地面檢測(cè)設(shè)備相連，可以檢測(cè)注入柴油是否到達(dá)設(shè)計(jì)深度，以便及時(shí)調(diào)整，保證安全造腔。
[0004]在造腔過(guò)程中，隨著腔體增大，油水界面的設(shè)計(jì)深度需要不斷向上調(diào)整，范圍可達(dá)近百米?，F(xiàn)有油水界面檢測(cè)儀一般是使用一根電纜連接I只檢測(cè)傳感器進(jìn)行油水界面檢測(cè)。為滿足高達(dá)數(shù)十米鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)造腔過(guò)程油水界面檢測(cè)的的需要，必需通過(guò)工程作業(yè)不斷上提安裝管柱，調(diào)整檢測(cè)傳感器深度位置，以滿足井下油水界面檢測(cè)深度范圍要求。這種情況顯著增加了油水界面檢測(cè)儀的使用成本，不利于油水界面檢測(cè)儀的推廣應(yīng)用。為擴(kuò)大油水界面檢測(cè)儀的檢測(cè)范圍，可以采用一根電纜串聯(lián)連接3只檢測(cè)傳感器，3只檢測(cè)傳感器之間根據(jù)工程需要相隔一定長(zhǎng)度區(qū)間安裝，擴(kuò)大了油水界面檢測(cè)范圍，減少了上提安裝管柱工程作業(yè)次數(shù)，降低了鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)造腔工程成本。但是3只檢測(cè)傳感器檢測(cè)油水界面依然偏少，在開(kāi)發(fā)新技術(shù)時(shí)應(yīng)盡可能增加井下檢測(cè)傳感器的數(shù)量。同時(shí)，井下檢測(cè)傳感器長(zhǎng)期浸泡在齒水中，傳感器與電纜的連接件及傳感器之間的連接電纜存在輕微漏電，影響油水界面的正常測(cè)量，必需尋求消除漏電影響的技術(shù)方案。
[0005]上述油水界面檢測(cè)儀采用一根電纜串聯(lián)連接3只井下檢測(cè)傳感器，擴(kuò)大了油水界面檢測(cè)范圍，減少了上提安裝管柱工程作業(yè)次數(shù)，降低了鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)造腔工程成本。但在實(shí)際應(yīng)用中，一般在油水界面檢測(cè)儀安裝應(yīng)用一年以后，由于井下檢測(cè)傳感器之間的連接電纜長(zhǎng)期處于高溫高壓的鹵水中，出現(xiàn)老化，不同程度存在輕微漏電。而長(zhǎng)期處于高溫高壓鹵水中的檢測(cè)傳感器上與電纜的連接件，也由于老化出現(xiàn)輕微漏電。兩方面漏電的影響，將導(dǎo)致油水界面檢測(cè)儀無(wú)法正常工作。
[0006]兩方面漏電的影響具體過(guò)程如下:進(jìn)行油水界面檢測(cè)時(shí)，當(dāng)首先使用下部第I只檢測(cè)傳感器進(jìn)行油水界面檢測(cè)時(shí)，測(cè)量電纜、所有檢測(cè)傳感器之間的連接電纜和所有檢測(cè)傳感器與電纜的連接件均處于柴油中。由于柴油的絕緣作用，上述存在的輕微漏電均消失，對(duì)下部第I只檢測(cè)傳感器正常檢測(cè)油水界面沒(méi)有影響。當(dāng)使用下部第I只檢測(cè)傳感器上方的第2只檢測(cè)傳感器進(jìn)行油水界面檢測(cè)時(shí)，下部第I只檢測(cè)傳感器上的電纜連接件及連接電纜處于鹵水中均有輕微漏電，對(duì)第2只檢測(cè)傳感器正常檢測(cè)油水界面產(chǎn)生影響。當(dāng)使用下部第2只檢測(cè)傳感器上方的第3只檢測(cè)傳感器進(jìn)行油水界面檢測(cè)時(shí)，下部第I只檢測(cè)傳感器和第2只檢測(cè)傳感器上的電纜連接件及連接電纜處于鹵水中均有輕微漏電，對(duì)第3只檢測(cè)傳感器正常檢測(cè)油水界面產(chǎn)生較大的影響。一個(gè)鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)的造腔工程一般需要5至6年方可完工，在此期間井下油水界面檢測(cè)儀必需保證始終能夠正常檢測(cè)油水界面。當(dāng)這些漏電量超過(guò)容許值時(shí)，將會(huì)造成油水界面檢測(cè)儀無(wú)法進(jìn)行油水界面的正常檢測(cè)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中油水界面檢測(cè)方案的油水界面檢測(cè)儀無(wú)法滿足井下油水界面檢測(cè)深度范圍要求的難題，本發(fā)明提供了一種壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)在底板上設(shè)置檢測(cè)電路以及不銹鋼觸點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了能在90°C的高溫環(huán)境和25Mpa的高壓環(huán)境長(zhǎng)期正常完成檢測(cè)工作，適應(yīng)我國(guó)鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)的建設(shè)已經(jīng)開(kāi)始向深井發(fā)展，對(duì)油水界面的檢測(cè)設(shè)備提出的更高性能要求使用的油水界面檢測(cè)傳感器，由4個(gè)油水界面檢測(cè)傳感器以及地面檢測(cè)儀組成的壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)能夠測(cè)量井下油水界面，實(shí)現(xiàn)井下油水界面的連續(xù)測(cè)量。
[0008]本發(fā)明的目的是，提供一種壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)，包括一地面檢測(cè)儀；一油水界面檢測(cè)傳感器組，通過(guò)鎧裝電纜與所述的地面檢測(cè)儀相連接；所述的油水界面檢測(cè)傳感器組由4個(gè)油水界面檢測(cè)傳感器組成。
[0009]優(yōu)選的，所述的4個(gè)油水界面檢測(cè)傳感器互相串聯(lián)。
[0010]優(yōu)選的，所述的油水界面檢測(cè)傳感器包括:底板；設(shè)置在所述底板上的一檢測(cè)電路，所述的檢測(cè)電路包括多個(gè)恒流源電路以及多個(gè)二極管，每個(gè)所述的恒流源電路一端并聯(lián)、另一端與一所述二極管的負(fù)端相連接；鑲嵌在所述底板上的多個(gè)不銹鋼觸點(diǎn)，每個(gè)所述的不銹鋼觸點(diǎn)與一所述二極管的正端相連接。
[0011]優(yōu)選的，所述恒流源電路的數(shù)量與所述二極管的數(shù)量、所述不銹鋼觸點(diǎn)的數(shù)量相同。
[0012]優(yōu)選的，所述恒流源電路的數(shù)量為5。
[0013]優(yōu)選的，所述的油水界面檢測(cè)傳感器還包括設(shè)置在上端部的一電纜密封連接件。
[0014]優(yōu)選的，所述的油水界面檢測(cè)傳感器還包括設(shè)置在上端部的一電纜密封連接件、設(shè)置在下端部的一電纜密封連接件。
[0015]優(yōu)選的，所述的油水界面檢測(cè)傳感器還包括設(shè)置在所述恒流源電路的并聯(lián)線與所述下端部的電纜密封連接件之間的壓控開(kāi)關(guān)。
[0016]優(yōu)選的，所述的底板由樹(shù)脂基絕緣材料制成。
[0017]優(yōu)選的，所述的不銹鋼觸點(diǎn)為圓片型，由鑲嵌固化在所述底板表面上的觸點(diǎn)以及鑲嵌固化在所述底板內(nèi)的圓桿部組成。
[0018]優(yōu)選的，所述的油水界面檢測(cè)傳感器的厚度小于20毫米，最高密封耐壓為25Mpa，最大油水界面檢測(cè)深度為2500米，最高工作溫度為90°C。
[0019]優(yōu)選的，所述的鎧裝電纜為單芯鎧裝電纜。
[0020]優(yōu)選的，所述的地面檢測(cè)儀包括穩(wěn)壓檢測(cè)電源、與所述的穩(wěn)壓檢測(cè)電源相連接的檢測(cè)電流表以及與所述的檢測(cè)電流表相連接的檢測(cè)開(kāi)關(guān)。
[0021]本發(fā)明的有益效果在于，提供了一種壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)在底板上設(shè)置檢測(cè)電路以及不銹鋼觸點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了能在90°C的高溫環(huán)境和25Mpa的高壓環(huán)境長(zhǎng)期正常完成檢測(cè)工作，適應(yīng)我國(guó)鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)的建設(shè)已經(jīng)開(kāi)始向深井發(fā)展，對(duì)油水界面的檢測(cè)設(shè)備提出的更高性能要求使用的油水界面檢測(cè)傳感器，由4個(gè)油水界面檢測(cè)傳感器以及地面檢測(cè)儀組成的壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)能夠測(cè)量井下油水界面，實(shí)現(xiàn)井下油水界面的連續(xù)測(cè)量，提高井下油水界面檢測(cè)深度范圍和測(cè)量精度，減少造腔外管上提次數(shù)，降低造腔成本，滿足反循環(huán)造腔新的造腔工程技術(shù)對(duì)井下油水界面的測(cè)量要求。
[0022]為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明如下。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0023]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)的油水界面檢測(cè)傳感器的實(shí)施方式一的結(jié)構(gòu)框圖；
[0025]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)的油水界面檢測(cè)傳感器的實(shí)施方式二的結(jié)構(gòu)框圖；
[0026]圖3為本發(fā)明提供的一種壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)的油水界面檢測(cè)傳感器的實(shí)施方式二的外形圖；
[0027]圖4為本發(fā)明提供的一種壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)的油水界面檢測(cè)傳感器的實(shí)施方式二的剖視圖；
[0028]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)的油水界面檢測(cè)傳感器的實(shí)施方式三的結(jié)構(gòu)框圖；
[0029]圖6為本發(fā)明提供的一種壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)的油水界面檢測(cè)傳感器的實(shí)施方式三的外形圖；
[0030]圖7為本發(fā)明提供的一種壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)的油水界面檢測(cè)傳感器的實(shí)施方式三的剖視圖；
[0031]圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0032]圖9為本發(fā)明提供的一種壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)的具體實(shí)施例的示意圖；
[0033]圖10為本發(fā)明提供的一種壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)中地面檢測(cè)儀的具體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖11為本發(fā)明提供的一種壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)的具體實(shí)施例的電路原理圖；
[0035]圖12為鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)造腔過(guò)程油水界面的檢測(cè)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0037]本發(fā)明屬于地下鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)造腔工程【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種用于控制鹽穴腔體形狀的保護(hù)層界面檢測(cè)設(shè)備。
[0038]圖12為鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)造腔過(guò)程油水界面檢測(cè)示意圖。由圖12可知，I為地面檢測(cè)儀，2為注水，3為注柴油，4為造腔內(nèi)管，5為套管，6為柴油，7為造腔外管，8為油水界面，9為排鹵水，10為檢測(cè)傳感器，11為裸眼井段，12為單芯鎧裝電纜。通過(guò)造腔內(nèi)管連續(xù)向鹽層注水，溶解鹽層，再將含鹽的鹵水通過(guò)造腔內(nèi)管與造腔外管之間的環(huán)空連續(xù)排出至地面，達(dá)到在鹽層中造腔的目的。為了控制鹽層中溶解鹽層形成的腔體形狀，需在造腔外管與井壁的環(huán)空內(nèi)注入柴油到達(dá)鹽層內(nèi)的預(yù)定深度。該深度下的鹽層可溶解，該深度以上的鹽層則不會(huì)溶解，由此在鹽層中形成造腔設(shè)計(jì)中預(yù)定形狀的腔體。為了將柴油注入到預(yù)定深度位置，必需在預(yù)定深度位置造腔外管外壁上安裝油水界面檢測(cè)傳感器，檢測(cè)注入柴油是否到達(dá)預(yù)定深度，以便及時(shí)調(diào)整，保證安全造腔。
[0039]現(xiàn)有技術(shù)中的油水界面檢測(cè)系統(tǒng)由地面檢測(cè)儀I和井下檢測(cè)傳感器10組成，通過(guò)單芯鎧裝電纜相連。其為將油水界面檢測(cè)傳感器安裝在造腔外管外壁上，隨造腔外管一起下入井內(nèi)。油水界面檢測(cè)傳感器通過(guò)電纜與地面檢測(cè)設(shè)備相連，可以檢測(cè)注入柴油是否到達(dá)設(shè)計(jì)深度，以便及時(shí)調(diào)整，保證安全造腔。然而，在造腔過(guò)程中隨著腔體的增大，油水界面的設(shè)計(jì)深度需要不斷向上調(diào)整，范圍可達(dá)數(shù)十米。現(xiàn)有的油水界面檢測(cè)儀使用一根電纜僅能連接一只檢測(cè)傳感器，無(wú)法滿足井下油水界面檢測(cè)深度范圍要求。
[0040]本發(fā)明使用4只檢測(cè)傳感器串聯(lián)進(jìn)行油水界面檢測(cè)時(shí)，將4只檢測(cè)傳感器分別安裝在各個(gè)預(yù)定檢測(cè)深度位置，再用單芯鎧裝電纜將檢測(cè)傳感器串聯(lián)連接。
[0041]圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，由圖8可知，所述的壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)包括:
[0042]—地面檢測(cè)儀I ;
[0043]一油水界面檢測(cè)傳感器組2，通過(guò)鎧裝電纜與所述的地面檢測(cè)儀I相連接；
[0044]所述的油水界面檢測(cè)傳感器組2由4個(gè)所述的油水界面檢測(cè)傳感器200組成。
[0045]在具體的實(shí)施方式中，所述的油水界面檢測(cè)傳感器組2由4個(gè)串聯(lián)的油水界面檢測(cè)傳感器構(gòu)成。因此，本發(fā)明的井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)是壓控開(kāi)關(guān)控制的串并聯(lián)電阻式井下油水界面檢測(cè)儀。也即本發(fā)明由地面檢測(cè)設(shè)備M、單芯鎧裝電纜L、4支井下檢測(cè)傳感器DU D2、D3、D4、D5組成。地面檢測(cè)設(shè)備M和位于井下的檢測(cè)傳感器D通過(guò)單芯鎧裝電纜L相連。檢測(cè)傳感器D1、D2、D3、D4、D5之間使用單芯鎧裝電纜串聯(lián)連接。
[0046]本發(fā)明提供的一種壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)的油水界面檢測(cè)傳感器的實(shí)施方式一的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，由圖1可知，所述的油水界面檢測(cè)傳感器200包括:
[0047]底板201;
[0048]設(shè)置在所述底板上的一檢測(cè)電路202，所述的檢測(cè)電路包括多個(gè)恒流源電路203以及多個(gè)二極管204，每個(gè)所述的恒流源電路一端并聯(lián)、另一端與一所述的二極管的負(fù)端相連接；
[0049]鑲嵌在所述底板上的多個(gè)不銹鋼觸點(diǎn)205，每個(gè)所述的不銹鋼觸點(diǎn)與一所述二極管的正端相連接。
[0050]本發(fā)明提供的油水界面檢測(cè)傳感器中所述恒流源電路的數(shù)量分別與二極管的數(shù)量、不銹鋼觸點(diǎn)的數(shù)量相同。如在如圖4所示的實(shí)施例中，恒流源電路的數(shù)量、二極管的數(shù)量、不銹鋼觸點(diǎn)的數(shù)量相同，均為5。所述的底板由樹(shù)脂基絕緣材料制成。
[0051]也即，本發(fā)明是一種開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式油水界面檢測(cè)儀，采用恒流源電路作為井下檢測(cè)傳感器內(nèi)主要檢測(cè)電路器件，4只檢測(cè)傳感器串聯(lián)測(cè)量井下油水界面，擴(kuò)大井下油水界面檢測(cè)深度范圍，減少造腔外管上提次數(shù)，降低造腔成本，滿足地下鹽巖儲(chǔ)氣庫(kù)造腔工程的需要。
[0052]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)的油水界面檢測(cè)傳感器的實(shí)施方式二的結(jié)構(gòu)框圖，由圖2可知，在實(shí)施方式二中，所述的油水界面檢測(cè)傳感器200包括:
[0053]底板201;
[0054]設(shè)置在所述底板上的一檢測(cè)電路202，所述的檢測(cè)電路包括多個(gè)恒流源電路203以及多個(gè)二極管204，每個(gè)所述的恒流源電路一端并聯(lián)、另一端與一所述的二極管的負(fù)端相連接；
[0055]鑲嵌在所述底板上的多個(gè)不銹鋼觸點(diǎn)205，每個(gè)所述的不銹鋼觸點(diǎn)與一所述二極管的正端相連接；
[0056]設(shè)置在上端部的一電纜密封連接件206，用于檢測(cè)油水界面檢測(cè)傳感器與單芯鎧裝電纜之間的密封連接。
[0057]圖3為當(dāng)恒流源電路的數(shù)量、二極管的數(shù)量、不銹鋼觸點(diǎn)的數(shù)量均為5時(shí)，本發(fā)明的油水界面檢測(cè)傳感器的實(shí)施方式二的外形圖，由圖3可知，本發(fā)明提供的油水界面檢測(cè)傳感器由樹(shù)脂基復(fù)合材料制成的底板201及鑲嵌固化在其上表面的不銹鋼觸點(diǎn)205構(gòu)成。該實(shí)施例中的油水界面檢測(cè)傳感器只有上端有電纜密封連接件206和鎧裝電纜相連。油水界面檢測(cè)傳感器長(zhǎng)I米。不銹鋼觸點(diǎn)直徑為10毫米。兩個(gè)不銹鋼觸點(diǎn)之間間距200毫米。每只檢測(cè)傳感器上共有4個(gè)不銹鋼觸點(diǎn)。檢測(cè)傳感器Dl只有單端有電纜密封連接件和鎧裝電纜相連。
[0058]圖4為當(dāng)恒流源電路的數(shù)量、二極管的數(shù)量、不銹鋼觸點(diǎn)的數(shù)量均為5時(shí)，本發(fā)明的一種油水界面檢測(cè)傳感器的實(shí)施方式二的剖視圖，由圖4可知，所述的不銹鋼觸點(diǎn)205為圓片型，由鑲嵌固化在所述底板表面上的觸點(diǎn)2051以及鑲嵌固化在所述底板內(nèi)的圓桿部2052組成，不銹鋼觸點(diǎn)C的圓桿部、電纜連接件底座均鑲嵌固化在樹(shù)脂基復(fù)合材料的底板內(nèi)；檢測(cè)電路的恒流源電路203、二極管204、恒流源電路并聯(lián)線208和所有器件間連接導(dǎo)線均由和底板同類的樹(shù)脂基復(fù)合材料所填埋覆蓋。電路上所有恒流源電路的一端連接二極管的負(fù)端，二極管的正端連接不銹鋼觸點(diǎn)。恒流源電路的另一端均與檢測(cè)電阻并聯(lián)線相連。本實(shí)施例中的油水界面檢測(cè)傳感器僅單端有電纜連接件。
[0059]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種油水界面檢測(cè)傳感器的實(shí)施方式三的結(jié)構(gòu)框圖，由圖3可知，在實(shí)施方式三中，所述的油水界面檢測(cè)傳感器200包括:
[0060]底板201;
[0061]設(shè)置在所述底板上的一檢測(cè)電路202，所述的檢測(cè)電路包括多個(gè)恒流源電路203以及多個(gè)二極管204，每個(gè)所述的恒流源電路一端并聯(lián)、另一端與一所述的二極管的負(fù)端相連接；
[0062]鑲嵌在所述底板上的多個(gè)不銹鋼觸點(diǎn)205，每個(gè)所述的不銹鋼觸點(diǎn)與一所述二極管的正端相連接；
[0063]設(shè)置在上端部的一電纜密封連接件206、設(shè)置在下端部的一電纜密封連接件206，用于檢測(cè)油水界面檢測(cè)傳感器與單芯鎧裝電纜之間的密封連接。
[0064]設(shè)置在所述恒流源電路的并聯(lián)線與所述下端部的電纜密封連接件之間的壓控開(kāi)關(guān) 207。
[0065]圖6為當(dāng)恒流源電路的數(shù)量、二極管的數(shù)量、不銹鋼觸點(diǎn)的數(shù)量均為5時(shí)，本發(fā)明提供的一種油水界面檢測(cè)傳感器的實(shí)施方式二的外形圖，由圖6可知，本發(fā)明提供的油水界面檢測(cè)傳感器由樹(shù)脂基復(fù)合材料底板201及鑲嵌固化在其上表面的不銹鋼觸點(diǎn)205構(gòu)成。本實(shí)施例中的油水界面檢測(cè)傳感器兩端均有電纜連接件206。檢測(cè)傳感器兩端的電纜密封連接件與鎧裝電纜相連。檢測(cè)傳感器長(zhǎng)I米。不銹鋼觸點(diǎn)直徑10毫米。兩個(gè)不銹鋼觸點(diǎn)之間間距200毫米。每只檢測(cè)傳感器上共有4個(gè)不銹鋼觸點(diǎn)。檢測(cè)傳感器D2、D3、D4兩端均有電纜密封連接件，與鎧裝電纜相連。
[0066]圖7為當(dāng)恒流源電路的數(shù)量、二極管的數(shù)量、不銹鋼觸點(diǎn)的數(shù)量均為5時(shí)，本發(fā)明提供的一種油水界面檢測(cè)傳感器的實(shí)施方式二的剖視圖，由圖7可知，不銹鋼觸點(diǎn)205為圓片型，由鑲嵌固化在所述底板表面上的觸點(diǎn)2051以及鑲嵌固化在所述底板內(nèi)的圓桿部2052組成，不銹鋼觸點(diǎn)C的圓桿部、電纜連接件206底座均鑲嵌固化在樹(shù)脂基復(fù)合材料底板201內(nèi)；恒流源電路203、二極管204、檢測(cè)電阻并聯(lián)線208和所有器件間連接導(dǎo)線均由和底板同類的樹(shù)脂基復(fù)合材料所填埋覆蓋。電路上所有恒流源電路的一端連接二極管的負(fù)端，二極管的正端連接不銹鋼觸點(diǎn)。恒流源電路的另一端均與檢測(cè)電阻并聯(lián)線相連。本實(shí)施例中的油水界面檢測(cè)傳感器兩端均有電纜連接件。電纜連接密封裝置用于檢測(cè)傳感器與單芯鎧裝電纜之間的密封連接。在并聯(lián)檢測(cè)恒流源電路H的并聯(lián)線與檢測(cè)傳感器下端的電纜連接密封裝置之間，串聯(lián)接入I個(gè)8V壓控開(kāi)關(guān)Kv。當(dāng)檢測(cè)傳感器Dl、D2、D3、D4串聯(lián)連接進(jìn)行油水界面檢測(cè)時(shí)，保護(hù)二極管d為不銹鋼觸點(diǎn)C提供保護(hù)。8V壓控Kv開(kāi)關(guān)用以選通檢測(cè)傳感器。
[0067]本發(fā)明的檢測(cè)傳感器由樹(shù)脂基復(fù)合材料底板及鑲嵌固化在其上表面的不銹鋼觸點(diǎn)構(gòu)成。檢測(cè)傳感器Dl、D2、D3、D4的上下兩端均有電纜連接密封裝置，檢測(cè)傳感器Dl僅上部單端有電纜連接密封裝置。
[0068]為降低和消除處于鹵水中的下方檢測(cè)傳感器由于鹵水污染導(dǎo)致漏電等因素對(duì)測(cè)量油水界面的影響，4只檢測(cè)傳感器中，安裝在上方的3只檢測(cè)傳感器內(nèi)分別各自安裝了 I個(gè)壓控開(kāi)關(guān)，由地面檢測(cè)儀器分別輸出不同電壓分別控制3個(gè)壓控開(kāi)關(guān)的通斷，用以分別控制井下4只檢測(cè)傳感器的工作狀態(tài)，消除處于鹵水中的下方檢測(cè)傳感器的連接電纜及電纜連接件漏電導(dǎo)致的對(duì)油水界面檢測(cè)的影響。
[0069]4只檢測(cè)傳感器D1、D2、D3、D4，均由樹(shù)脂基絕緣材料制造，長(zhǎng)I米，長(zhǎng)半圓柱形，固定安裝在該傳感器檢測(cè)深度的造腔外管外側(cè)。每支檢測(cè)傳感器內(nèi)部有5個(gè)恒流值均為5毫安、一端并聯(lián)的恒流源電路H。所有恒流源電路H另一端則分別連接一只保護(hù)二極管d的負(fù)端，所有保護(hù)二極管d的正端則分別連接安裝在檢測(cè)傳感器上、相互之間等間距為20厘米的圓形不銹鋼觸點(diǎn)C的底部。保護(hù)二極管用于保護(hù)檢測(cè)傳感器Dl、D2、D3、D4的不銹鋼觸點(diǎn)C免于電解反應(yīng)腐蝕。不銹鋼觸點(diǎn)C為圓片形，直徑10毫米，鑲嵌在由樹(shù)脂基絕緣材料制成的測(cè)量傳感器表面上，可與被測(cè)介質(zhì)柴油或鹵水直接接觸。4只檢測(cè)傳感器的上部3只傳感器D2、D3、D4上下兩端均有電纜連接密封裝置，下部的I只檢測(cè)傳感器Dl僅單端有電纜連接密封裝置。電纜連接密封裝置用于檢測(cè)傳感器與單芯鎧裝電纜之間的密封連接。
[0070]在4只檢測(cè)傳感器的上部3只檢測(cè)傳感器D2、D3、D4內(nèi)部下方，在5個(gè)并聯(lián)恒流源電路H的并聯(lián)線與檢測(cè)傳感器下方的電纜連接密封裝置之間，串聯(lián)接入I個(gè)8V壓控開(kāi)關(guān)Kvo壓控開(kāi)關(guān)Kv在其兩端電壓小于8V時(shí)斷開(kāi)，大于等于8V時(shí)導(dǎo)通。
[0071]檢測(cè)傳感器D厚度小于20毫米，可順利下入中間管和套管之間20毫米的環(huán)空內(nèi)。樹(shù)脂基檢測(cè)傳感器D的密封耐壓大于25MPa。檢測(cè)傳感器檢測(cè)井下工作深度大于2500米。
[0072]圖9為本發(fā)明提供的一種壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)的具體實(shí)施例的示意圖，在圖9中，所述的油水界面檢測(cè)傳感器組由4個(gè)串聯(lián)的油水界面檢測(cè)傳感器構(gòu)成。即本發(fā)明使用的5只井下油水界面檢測(cè)傳感器，通過(guò)由單芯鎧裝電纜組連接，其中單芯鎧裝串接5只井下檢測(cè)傳感器。圖9中地面檢測(cè)儀，使用單芯鎧裝電纜L，分別連接5只檢測(cè)傳感器。5只檢測(cè)傳感器分別為D1、D2、D3、D4。
[0073]由圖9可知，該實(shí)施例提供的系統(tǒng)由地面檢測(cè)設(shè)備M，單芯鎧裝電纜L，4支井下檢測(cè)傳感器Dl、D2、D3、D4組成。地面檢測(cè)設(shè)備M和位于井下的檢測(cè)傳感器D通過(guò)單芯鎧裝電纜L相連。檢測(cè)傳感器D1、D2、D3、D4之間使用單芯鎧裝電纜串聯(lián)連接。5只檢測(cè)傳感器的上部4只傳感器D2、D3、D4上下兩端均有電纜連接密封裝置，下部的I只檢測(cè)傳感器Dl僅單端有電纜連接密封裝置。電纜連接密封裝置用于檢測(cè)傳感器與單芯鎧裝電纜L之間的密封連接。
[0074]也即本發(fā)明具體由地面檢測(cè)設(shè)備M，單芯鎧裝電纜L，4支井下檢測(cè)傳感器D1、D2、D3、D4組成。地面檢測(cè)設(shè)備M和位于井下的檢測(cè)傳感器D，通過(guò)單芯鎧裝電纜L相連。檢測(cè)傳感器D1、D2、D3、D4之間使用單芯鎧裝電纜串聯(lián)連接。
[0075]圖10為本發(fā)明提供的一種壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)中地面檢測(cè)儀的具體結(jié)構(gòu)示意圖，由圖10可知，所述的地面檢測(cè)儀I包括穩(wěn)壓檢測(cè)電源11、與所述的穩(wěn)壓檢測(cè)電源相連接的檢測(cè)電流表12以及與所述的檢測(cè)電流表相連接的檢測(cè)開(kāi)關(guān)13。
[0076]圖11為本發(fā)明提供的一種壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)的具體實(shí)施例的電路原理圖，由圖11可知，在該具體實(shí)施例中，所述的地面檢測(cè)儀M由4個(gè)串聯(lián)的8V穩(wěn)壓組成的檢測(cè)電源Vcl、Vc2、Vc3、Vc4，檢測(cè)電流表A，檢測(cè)電壓選擇開(kāi)關(guān)Kl和檢測(cè)按鈕開(kāi)關(guān)K2組成。檢測(cè)電壓選擇開(kāi)關(guān)Kl有4個(gè)選擇檔，可分別選擇由4個(gè)串聯(lián)的8V穩(wěn)壓檢測(cè)電源中的-8V測(cè)量電壓Vcl、-16V測(cè)量電壓Vc2、-24V測(cè)量電壓Vc3、-32V測(cè)量電壓Vc4。
[0077]本發(fā)明由地面檢測(cè)設(shè)備M、單芯鎧裝電纜L、4支井下檢測(cè)傳感器Dl、D2、D3、D4組成。地面檢測(cè)設(shè)備M和位于井下的檢測(cè)傳感器D通過(guò)單芯鎧裝電纜L相連。檢測(cè)傳感器DU D2、D3、D4之間使用單芯鎧裝電纜串聯(lián)連接。檢測(cè)傳感器D2、D3、D4內(nèi)下部均有8V壓控開(kāi)關(guān)Kv，下部檢測(cè)傳感器與上部檢測(cè)傳感器之間的連接均通過(guò)8V壓控開(kāi)關(guān)Kv。地面檢測(cè)設(shè)備M內(nèi)由4個(gè)串聯(lián)的-8V穩(wěn)壓電源組成的檢測(cè)電源￥(:1、￥02、￥03、￥04，檢測(cè)電流表八，檢測(cè)電壓選擇開(kāi)關(guān)Kl和檢測(cè)按鈕開(kāi)關(guān)K2組成。檢測(cè)電壓選擇開(kāi)關(guān)Kl有4個(gè)選擇檔，可分別選擇4個(gè)串聯(lián)的-8V穩(wěn)壓檢測(cè)電源中的-8V測(cè)量電壓Vcl、-16V測(cè)量電壓Vc2、_24V測(cè)量電壓Vc3、-32V測(cè)量電壓Vc4。選擇的測(cè)量電壓經(jīng)檢測(cè)按鈕開(kāi)關(guān)K2輸出到單芯鎧裝電纜L芯線。地面檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)電源Vc正極連接到鎧裝電纜L外鎧皮(大地)。
[0078]4支檢測(cè)傳感器內(nèi)部有5個(gè)恒流均為5毫安、一端并聯(lián)的恒流源電路H。所有恒流源電路H另一端則分別連接一只保護(hù)二極管d的負(fù)端，所有保護(hù)二極管d的正端則分別連接安裝在檢測(cè)傳感器上、相互之間等間距為20厘米的圓形不銹鋼觸點(diǎn)C的底部。5只檢測(cè)傳感器的上部4只檢測(cè)傳感器D2、D3、D4內(nèi)部下方，在5個(gè)恒流源電路H的并聯(lián)線與檢測(cè)傳感器下方的電纜連接密封裝置之間，串聯(lián)接入I個(gè)8V壓控開(kāi)關(guān)Kv。壓控開(kāi)關(guān)Kv在其兩端電壓小于等于8V時(shí)斷開(kāi)，大于8V導(dǎo)通。
[0079]井下檢測(cè)傳感器安裝下井過(guò)程中，根據(jù)造腔工程設(shè)計(jì)要求，將4只檢測(cè)傳感器D1、D2、D3、D4自下而上分別安裝在不同的造腔高度位置。4只檢測(cè)傳感器串聯(lián)連接安裝下井后，4只檢測(cè)傳感器上不銹鋼觸點(diǎn)C與裸眼井段之間為被測(cè)介質(zhì)。被測(cè)介質(zhì)類型取決于柴油注入深度，或?yàn)榻^緣體的柴油，或?yàn)閷?dǎo)體的鹵水。
[0080]地面檢測(cè)設(shè)備M有4個(gè)串聯(lián)的8V穩(wěn)壓檢測(cè)電源，輸出電壓分別為Vcl = _8V、Vc2=-16V、Vc3 = -24V、Vc4 = -32V。檢測(cè)電壓選擇開(kāi)關(guān)Kl有4個(gè)選擇檔，分別選擇4個(gè)串聯(lián)的8V穩(wěn)壓檢測(cè)電源中的-8V測(cè)量電壓Vcl、-16V測(cè)量電壓Vc2、-24V測(cè)量電壓Vc3、_32V測(cè)量電壓Vc4。
[0081]地面檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)電源Vc正極連接到鎧裝電纜L外鎧皮(大地)，-8V、-16V、-24V、-32V四個(gè)檢測(cè)電源使用檢測(cè)電壓選擇開(kāi)關(guān)Kl選擇其一，經(jīng)電流表、按鈕開(kāi)關(guān)K2接通到單芯鎧裝電纜芯線，與井下4只串聯(lián)的檢測(cè)傳感器相連，與大地形成油水界面檢測(cè)回路。
[0082]進(jìn)行油水界面檢測(cè)時(shí)，首先使用檢測(cè)電壓選擇開(kāi)關(guān)Kl選擇-8V測(cè)量電壓Vcl，按下檢測(cè)按鈕開(kāi)關(guān)K2接通檢測(cè)回路。由于測(cè)量電壓Vcl不大于-8V，檢測(cè)傳感器D2、D3、D4內(nèi)部下端的8V壓控開(kāi)關(guān)Kv均處于斷開(kāi)狀態(tài)，-8V測(cè)量電壓Vcl只能對(duì)檢測(cè)傳感器D4進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)傳感器D4上的5個(gè)不銹鋼觸點(diǎn)C與裸眼井段(大地)之間被測(cè)介質(zhì)為柴油時(shí)，對(duì)應(yīng)該不銹鋼觸點(diǎn)C的傳感器內(nèi)部的5個(gè)恒流源電路H無(wú)電流通過(guò)，測(cè)量電流值Ic = 0，測(cè)量出檢測(cè)傳感器D4處于柴油中。
[0083]當(dāng)檢測(cè)傳感器D4的5個(gè)不銹鋼觸點(diǎn)C與裸眼井段(大地)之間被測(cè)介質(zhì)為鹵水時(shí)，5個(gè)傳感器內(nèi)部的5個(gè)恒流源電路H有電流通過(guò)。該測(cè)量電流值等于5毫安的5倍25毫安。測(cè)量出檢測(cè)傳感器D4處于鹵水中。
[0084]使用檢測(cè)電壓選擇開(kāi)關(guān)Kl選擇-8V測(cè)量電壓Vcl，當(dāng)測(cè)量電流值Ic = 0，測(cè)量出檢測(cè)傳感器D4處于柴油中時(shí)，使用檢測(cè)電壓選擇開(kāi)關(guān)Kl選擇-16V測(cè)量電壓Vc2進(jìn)行測(cè)量。此時(shí)檢測(cè)傳感器D4內(nèi)的8V壓控開(kāi)關(guān)Kv接通，D2、D3內(nèi)的8V壓控開(kāi)關(guān)Kv仍處于斷開(kāi)狀態(tài)，-16V測(cè)量電壓Vc2只能檢測(cè)傳感器D3上的油水界面。由于檢測(cè)傳感器D4內(nèi)的8V壓控開(kāi)關(guān)Kv有8V電壓降，檢測(cè)傳感器D3上的測(cè)量電壓也是Vc = Vc2-Vcl = -8V。檢測(cè)傳感器D3測(cè)量過(guò)程與檢測(cè)傳感器D4測(cè)量過(guò)程相同。
[0085]當(dāng)檢測(cè)傳感器D3測(cè)量電流值Ic = 0，測(cè)量出檢測(cè)傳感器D3處于柴油中時(shí)，使用檢測(cè)電壓選擇開(kāi)關(guān)Kl選擇-24V測(cè)量電壓Vc3進(jìn)行測(cè)量。此時(shí)檢測(cè)傳感器D3、D4內(nèi)的8V壓控開(kāi)關(guān)Kv接通，D2內(nèi)的8V壓控開(kāi)關(guān)Kv仍處于斷開(kāi)狀態(tài)，-24V測(cè)量電壓Vc3只能檢測(cè)傳感器D2上的油水界面。由于檢測(cè)傳感器D3、D4內(nèi)的8V壓控開(kāi)關(guān)Kv均具有8V電壓降，檢測(cè)傳感器D2上的測(cè)量電壓也是Vc = Vc3-Vc2 = -8V。檢測(cè)傳感器D2測(cè)量過(guò)程與檢測(cè)傳感器D3、D4測(cè)量過(guò)程相同。
[0086]當(dāng)檢測(cè)傳感器D2測(cè)量電流值Ic = 0，測(cè)量出檢測(cè)傳感器D2處于柴油中時(shí)，使用檢測(cè)電壓選擇開(kāi)關(guān)Kl選擇-32V測(cè)量電壓Vc4進(jìn)行測(cè)量。此時(shí)檢測(cè)傳感器D2、D3、D4內(nèi)的8V壓控開(kāi)關(guān)Kv接通，對(duì)檢測(cè)傳感器Dl進(jìn)行檢測(cè)。由于檢測(cè)傳感器D2、D3、D4內(nèi)的8V壓控開(kāi)關(guān)Kv均具有8V電壓降，檢測(cè)傳感器Dl上的測(cè)量電壓也是Vc = Vc4-Vc3 = -8V。檢測(cè)傳感器Dl測(cè)量過(guò)程與檢測(cè)傳感器D2、D3、D4測(cè)量過(guò)程相同。上述檢測(cè)過(guò)程進(jìn)行到測(cè)出油水界面為止。
[0087]下面結(jié)合圖9、圖11，介紹本發(fā)明的壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)的工作過(guò)程。
[0088]在造腔外管下井過(guò)程中，將4只檢測(cè)傳感器D1、D2、D3、D4根據(jù)檢測(cè)設(shè)計(jì)深度要求自下而上安裝在相應(yīng)的造腔外管立柱上。將單芯鎧裝電纜L芯線與檢測(cè)傳感器D4相連。D1、D2、D3、D4之間使用單芯鎧裝電纜相連。
[0089]在檢測(cè)傳感器下井的過(guò)程中，使用電纜固定卡子將單芯鎧裝電纜L固定在每根下井的立柱上。由于單芯鎧裝電纜L外鎧皮與造腔外管相連，造腔外管與大地相連使得大地成為界面檢測(cè)儀檢測(cè)回路通道的一部分。
[0090]檢測(cè)傳感器D1、D2、D、D4和單芯鎧裝電纜L下井安裝完成后，在地面將單芯鎧裝電纜L與油水界面檢測(cè)儀的地面檢測(cè)設(shè)備M相連。在鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)造腔工程開(kāi)工后，造腔外管與套管和裸眼井壁間巳注入柴油。當(dāng)需要檢測(cè)油水界面時(shí)，首先使用檢測(cè)電壓選擇開(kāi)關(guān)Kl選擇-8V測(cè)量電壓Vcl，對(duì)檢測(cè)傳感器D4進(jìn)行油水界面檢測(cè)。D4在柴油中時(shí)，檢測(cè)電流Ic=Oo使用檢測(cè)電壓選擇開(kāi)關(guān)Kl選擇-16V測(cè)量電壓Vc2，接通檢測(cè)傳感器D4內(nèi)的-12V壓控開(kāi)關(guān)Kv，對(duì)檢測(cè)傳感器D3進(jìn)行油水界面檢測(cè)。D3在柴油中時(shí)，檢測(cè)電流Ic = O。使用檢測(cè)電壓選擇開(kāi)關(guān)Kl選擇-24V測(cè)量電壓Vc3，接通檢測(cè)傳感器D4、D3內(nèi)的兩個(gè)8V壓控開(kāi)關(guān)Kv，對(duì)檢測(cè)傳感器D2進(jìn)行油水界面檢測(cè)。D2在柴油中時(shí)，檢測(cè)電流Ic = O。使用檢測(cè)電壓選擇開(kāi)關(guān)Kl選擇-32V測(cè)量電壓Vc4，接通檢測(cè)傳感器D4、D3、D2內(nèi)的3個(gè)8V壓控開(kāi)關(guān)Kv，對(duì)檢測(cè)傳感器Dl進(jìn)行油水界面檢測(cè)。上述檢測(cè)過(guò)程進(jìn)行到檢測(cè)電流Ic大于零，小于25毫安范圍內(nèi)，即可確定油水界面在該檢測(cè)傳感器上。由Ic除以5mA所得整數(shù)，即可確定該檢測(cè)傳感器D上5個(gè)有不銹鋼觸點(diǎn)C中有幾個(gè)有不銹鋼觸點(diǎn)C在鹵水中。每只檢測(cè)傳感器D及其5個(gè)不銹鋼觸點(diǎn)C在安裝下井過(guò)程中均有確定的深度位置。測(cè)量出油水界面所在的檢測(cè)傳感器D及其處于鹵水中的不銹鋼觸點(diǎn)C的個(gè)數(shù)，即可確定油水界面的位置。
[0091 ] 也即，本發(fā)明由地面檢測(cè)設(shè)備M，單芯鎧裝電纜L，4支井下檢測(cè)傳感器Dl、D2、D3、D4組成。地面檢測(cè)設(shè)備M和位于井下的檢測(cè)傳感器D，通過(guò)單芯鎧裝電纜L相連。檢測(cè)傳感器D1、D2、D3、D4之間使用單芯鎧裝電纜串聯(lián)連接。
[0092]地面檢測(cè)設(shè)備M由4個(gè)串聯(lián)的8V穩(wěn)壓組成的檢測(cè)電源Vcl、Vc2、Vc3、Vc4，檢測(cè)電流表A，檢測(cè)電壓選擇開(kāi)關(guān)Kl和檢測(cè)按鈕開(kāi)關(guān)K2組成。檢測(cè)電壓選擇開(kāi)關(guān)Kl有4個(gè)選擇檔，可分別選擇由4個(gè)串聯(lián)的8V穩(wěn)壓檢測(cè)電源中的-8V測(cè)量電壓Vcl、-16V測(cè)量電壓Vc2、-24V測(cè)量電壓Vc3、-32V測(cè)量電壓Vc4。
[0093]4只檢測(cè)傳感器D1、D2、D3、D4，均由樹(shù)脂基絕緣材料制造，長(zhǎng)I米，長(zhǎng)半圓柱形，固定安裝在該傳感器檢測(cè)深度的造腔外管外側(cè)。每支檢測(cè)傳感器內(nèi)部有5個(gè)恒流值均為5毫安、一端并聯(lián)的恒流源電路H。所有恒流源電路H另一端則分別連接一只保護(hù)二極管d的負(fù)端，所有保護(hù)二極管d的正端則分別連接安裝在檢測(cè)傳感器上、相互之間等間距為20厘米的圓形不銹鋼觸點(diǎn)C的底部。保護(hù)二極管用于保護(hù)檢測(cè)傳感器Dl、D2、D3、D4的不銹鋼觸點(diǎn)C免于電解反應(yīng)腐蝕。不銹鋼觸點(diǎn)C為圓片形，直徑10毫米，鑲嵌在由樹(shù)脂基絕緣材料制成的測(cè)量傳感器表面上，可與被測(cè)介質(zhì)柴油或鹵水直接接觸。4只檢測(cè)傳感器的上部3只傳感器D2、D3、D4上下兩端均有電纜連接密封裝置，下部的I只檢測(cè)傳感器Dl僅單端有電纜連接密封裝置。電纜連接密封裝置用于檢測(cè)傳感器與單芯鎧裝電纜之間的密封連接。在4只檢測(cè)傳感器的上部3只檢測(cè)傳感器D2、D3、D4內(nèi)部下方，在5個(gè)并聯(lián)恒流源電路H的并聯(lián)線與檢測(cè)傳感器下方的電纜連接密封裝置之間，串聯(lián)接入I個(gè)8V壓控開(kāi)關(guān)Kv。壓控開(kāi)關(guān)Kv在其兩端電壓小于8V時(shí)斷開(kāi)，大于等于8V時(shí)導(dǎo)通。
[0094]檢測(cè)傳感器D厚度小于20毫米，可順利下入中間管和套管之間20毫米的環(huán)空內(nèi)。樹(shù)脂基檢測(cè)傳感器D的密封耐壓大于25MPa。檢測(cè)傳感器檢測(cè)井下工作深度大于2500米。
[0095]井下檢測(cè)傳感器安裝下井過(guò)程中，根據(jù)造腔工程設(shè)計(jì)要求，將4只檢測(cè)傳感器D1、D2、D3、D4自下而上分別安裝在不同的造腔高度位置。4只檢測(cè)傳感器串聯(lián)連接安裝下井后，4只檢測(cè)傳感器上不銹鋼觸點(diǎn)C與裸眼井段之間為被測(cè)介質(zhì)。被測(cè)介質(zhì)類型取決于柴油注入深度，或?yàn)榻^緣體的柴油，或?yàn)閷?dǎo)體的鹵水。
[0096]本發(fā)明的特征在于檢測(cè)系統(tǒng)由上述地面檢測(cè)設(shè)備M、單芯鎧裝電纜L、4支井下檢測(cè)傳感器Dl、D2、D3、D4組成。地面檢測(cè)設(shè)備M和位于井下的檢測(cè)傳感器D通過(guò)單芯鎧裝電纜L相連。檢測(cè)傳感器Dl、D2、D3、D4之間使用單芯鎧裝電纜串聯(lián)連接。
[0097]本發(fā)明的4只檢測(cè)傳感器Dl、D2、D3、D4，均由樹(shù)脂基絕緣材料制造，長(zhǎng)I米，長(zhǎng)半圓柱形，固定安裝在該傳感器檢測(cè)深度的造腔外管外側(cè)。每支檢測(cè)傳感器內(nèi)部有5個(gè)恒流值均為5毫安、一端并聯(lián)的恒流源電路H。所有恒流源電路H另一端則分別連接一只保護(hù)二極管d的負(fù)端，所有保護(hù)二極管d的正端則分別連接安裝在檢測(cè)傳感器上、相互之間等間距為20厘米的圓形不銹鋼觸點(diǎn)C的底部。保護(hù)二極管用于保護(hù)檢測(cè)傳感器D1、D2、D3、D4的不銹鋼觸點(diǎn)C免于電解反應(yīng)腐蝕。不銹鋼觸點(diǎn)C為圓片形，直徑10毫米，鑲嵌在由樹(shù)脂基絕緣材料制成的測(cè)量傳感器表面上，可與被測(cè)介質(zhì)柴油或鹵水直接接觸，進(jìn)行油水界面測(cè)量。
[0098]本發(fā)明4只檢測(cè)傳感器D1、D2、D3、D4中，上部3只傳感器D2、D3、D4上下兩端均有電纜連接密封裝置，下部的I只檢測(cè)傳感器Dl僅上端有電纜連接密封裝置。電纜連接密封裝置用于4只檢測(cè)傳感器與單芯鎧裝電纜L之間的密封連接
[0099]本發(fā)明在4只檢測(cè)傳感器的上部3只檢測(cè)傳感器D2、D3、D4內(nèi)部下方，在5個(gè)并聯(lián)恒流源電路H的并聯(lián)線與檢測(cè)傳感器下方的電纜連接密封裝置之間，串聯(lián)接入I個(gè)8V壓控開(kāi)關(guān)Kv。壓控開(kāi)關(guān)Kv在其兩端電壓小于8V時(shí)斷開(kāi)，大于等于8V時(shí)導(dǎo)通。在地面檢測(cè)設(shè)備M的輸出電壓控制下，在地面檢測(cè)設(shè)備M的輸出電壓控制下用于自上而下選通檢測(cè)傳感器Dl、D2、D3、D4中的I只，對(duì)每只檢測(cè)傳感器單獨(dú)進(jìn)行測(cè)量，直至檢測(cè)出油水界面的深度位置。這種測(cè)量方式可以有效排除被測(cè)檢測(cè)傳感器下方的檢測(cè)傳感器上的電纜連接件和傳感器間連接電纜漏電的影響，滿足6年以上鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)造腔過(guò)程中對(duì)油水界面全程檢測(cè)的要求。
[0100]檢測(cè)傳感器D厚度小于20毫米，可順利下入中間管和套管之間20毫米的環(huán)空內(nèi)。樹(shù)脂基檢測(cè)傳感器D的密封耐壓大于25MPa。檢測(cè)傳感器檢測(cè)井下工作深度大于2500米。
[0101]地面檢測(cè)設(shè)備M由4個(gè)串聯(lián)的-8V穩(wěn)壓電源組成的Vcl、Vc2、Vc3、Vc4測(cè)量電源，檢測(cè)電流表A，檢測(cè)電壓選擇開(kāi)關(guān)Kl和檢測(cè)按鈕開(kāi)關(guān)K2組成。檢測(cè)電壓選擇開(kāi)關(guān)Kl有4個(gè)選擇檔，可分別選擇-8V測(cè)量電壓Vcl、-16V測(cè)量電壓Vc2、-24V測(cè)量電壓Vc3、-32V測(cè)量電壓Vc4對(duì)井下4只檢測(cè)傳感器選通測(cè)量。地面檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)電源Vc正極連接到鎧裝電纜L外鎧皮(大地)，Vcl、Vc2、Vc3、Vc4測(cè)量電源使用檢測(cè)電壓選擇開(kāi)關(guān)Kl選擇其I后，經(jīng)電流表、按鈕開(kāi)關(guān)K2接通到單芯鎧裝電纜L芯線，檢測(cè)單芯鎧裝電纜連接的井下4只檢測(cè)傳感器D上的油水界面高度。
[0102]綜上所述，本發(fā)明提供了一種壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)在底板上設(shè)置檢測(cè)電路以及不銹鋼觸點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了能在90°C的高溫環(huán)境和25Mpa的高壓環(huán)境長(zhǎng)期正常完成檢測(cè)工作，適應(yīng)我國(guó)鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)的建設(shè)已經(jīng)開(kāi)始向深井發(fā)展，對(duì)油水界面的檢測(cè)設(shè)備提出的更高性能要求使用的油水界面檢測(cè)傳感器，由多個(gè)油水界面檢測(cè)傳感器以及地面檢測(cè)儀組成的壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)能夠測(cè)量井下油水界面，實(shí)現(xiàn)井下油水界面的連續(xù)測(cè)量，提高井下油水界面檢測(cè)深度范圍和測(cè)量精度，減少造腔外管上提次數(shù)，降低造腔成本，滿足反循環(huán)造腔新的造腔工程技術(shù)對(duì)井下油水界面的測(cè)量要求。本發(fā)明使用5只檢測(cè)傳感器進(jìn)行油水界面檢測(cè)時(shí)，將5只檢測(cè)傳感器分別安裝在各個(gè)預(yù)定檢測(cè)深度位置，再用單芯鎧裝電纜只檢測(cè)傳感器串聯(lián)連接。
[0103]本發(fā)明的有益效果在于:
[0104]本發(fā)明是一種壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)儀，采用恒流源電路作為井下檢測(cè)傳感器內(nèi)主要檢測(cè)電路器件。由于采用4只檢測(cè)傳感器串聯(lián)測(cè)量井下油水界面，擴(kuò)大井下油水界面檢測(cè)深度范圍，減少造腔外管上提次數(shù)，降低造腔成本，滿足地下鹽巖儲(chǔ)氣庫(kù)造腔工程施工過(guò)程中油水界面檢測(cè)的需要。
[0105]本發(fā)明的檢測(cè)傳感器D使用恒流源電路H作為主要電路器件，有3項(xiàng)效果:(1)傳感器D內(nèi)恒流源電路H采用工品器件提高了使用溫度，降低了井下高溫對(duì)傳感器內(nèi)部電路的影響，提高了傳感器D的井下工作壽命。(2)電路器件數(shù)量降低到對(duì)應(yīng)每個(gè)不銹鋼觸點(diǎn)C僅有一個(gè)恒流源電路H和一只保護(hù)二極管d，傳感器內(nèi)部電路器件數(shù)量少，降低了傳感器D的故障率。(3)傳感器內(nèi)部電路器件數(shù)量少，有利于提高傳感器加工制造過(guò)程中的密封可靠性。
[0106]本發(fā)明的檢測(cè)傳感器D最高密封耐壓25MPa，最高工作溫度90°C，最大油水界面檢測(cè)深度2500米，可滿足我國(guó)地下鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)造腔工程中油水界面檢測(cè)上述3項(xiàng)參數(shù)的要求。
[0107]本發(fā)明的地面檢測(cè)儀器M采用4個(gè)-8V穩(wěn)壓檢測(cè)電源串聯(lián)，組成4個(gè)檢測(cè)電源Vc 1、Vc2、Vc3和Vc4，4個(gè)檢測(cè)電源Vcl、Vc2、Vc3和Vc4負(fù)端分別在檢測(cè)過(guò)程中由檢測(cè)電壓選擇開(kāi)關(guān)Kl選擇，輸出其中之一至測(cè)量電纜L芯線。4個(gè)串聯(lián)電源的正端接大地，結(jié)合檢測(cè)傳感器Dl、D2、D3、D4內(nèi)的極性保護(hù)二極管d，可以有效保護(hù)檢測(cè)傳感器D上的不銹鋼觸點(diǎn)C不被電解反應(yīng)腐蝕。
[0108]本發(fā)明的關(guān)鍵作用在于，由于使用檢測(cè)傳感器D2、D3、D4內(nèi)置的8V壓控開(kāi)關(guān)Kv，在使用地面檢測(cè)儀器M內(nèi)4個(gè)串聯(lián)的-8V穩(wěn)壓檢測(cè)電源Vcl、Vc2、Vc3、Vc4的配合下，實(shí)現(xiàn)了自上而下分別獨(dú)立檢測(cè)I只檢測(cè)傳感器上的油水界面，排除了處于鹵水中的下部檢測(cè)傳感器的電纜連接件和檢測(cè)傳感器之間連接電纜漏電對(duì)油水界面檢測(cè)的影響，實(shí)現(xiàn)了鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)5至6年造腔全過(guò)程油水界面的正常檢測(cè)。
[0109]油水界面檢測(cè)過(guò)程中，通過(guò)將測(cè)量電流值Ic除以5mA即可計(jì)算出油水界面所在被測(cè)的I只檢測(cè)傳感器D上處于鹵水中不銹鋼觸點(diǎn)C的數(shù)量。由于檢測(cè)傳感器D安裝深度位置是確定的，傳感器上每一個(gè)不銹鋼觸點(diǎn)C的安裝深度位置也是確定的。計(jì)算出不銹鋼觸點(diǎn)C在鹵水中的數(shù)量η，也就確定了油水界面的位置，誤差小于20厘米。11為0、1、2、3、4、5。
[0110]本發(fā)明的壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式油水界面檢測(cè)儀首先利用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中井下傳感器內(nèi)電子器件的最高容許工作電壓，采用4只井下檢測(cè)傳感器串聯(lián)測(cè)量井下油水界面，擴(kuò)大了井下油水界面的檢測(cè)范圍。
[0111]本發(fā)明的關(guān)鍵技術(shù)在于利用井下傳感器電纜連接件及井下傳感器間連接電纜處于鹵水中輕微漏電而在處于絕緣體的柴油中輕微漏電可以消失的特點(diǎn)，在4只檢測(cè)傳感器檢測(cè)系統(tǒng)中的上部3只傳感器中各安裝I個(gè)電壓控制開(kāi)關(guān)，簡(jiǎn)稱壓控開(kāi)關(guān)，可實(shí)現(xiàn)油水界面檢測(cè)儀對(duì)井下4只檢測(cè)傳感器自上而下選通測(cè)量，有效避免了井下檢測(cè)傳感器之間的連接電纜和檢測(cè)傳感器上與電纜的連接件老化漏電對(duì)油水界面檢測(cè)的影響，實(shí)現(xiàn)鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)的造腔工程5至6年造腔全過(guò)程的井下油水界面的正常檢測(cè)。
[0112]本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以了解到本發(fā)明實(shí)施例列出的各種功能是通過(guò)硬件還是軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)取決于特定的應(yīng)用和整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)于每種特定的應(yīng)用，可以使用各種方法實(shí)現(xiàn)所述的功能，但這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)被理解為超出本發(fā)明實(shí)施例保護(hù)的范圍。
[0113]本發(fā)明中應(yīng)用了具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所述的壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)包括: 一地面檢測(cè)儀； 一油水界面檢測(cè)傳感器組，通過(guò)鎧裝電纜與所述的地面檢測(cè)儀相連接； 所述的油水界面檢測(cè)傳感器組由4個(gè)油水界面檢測(cè)傳感器組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所述的4個(gè)油水界面檢測(cè)傳感器互相串聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所述的油水界面檢測(cè)傳感器包括: 底板； 設(shè)置在所述底板上的一檢測(cè)電路，所述的檢測(cè)電路包括多個(gè)恒流源電路以及多個(gè)二極管，每個(gè)所述的恒流源電路一端并聯(lián)、另一端與一所述二極管的負(fù)端相連接； 鑲嵌在所述底板上的多個(gè)不銹鋼觸點(diǎn)，每個(gè)所述的不銹鋼觸點(diǎn)與一所述二極管的正端相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所述恒流源電路的數(shù)量與所述二極管的數(shù)量、所述不銹鋼觸點(diǎn)的數(shù)量相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所述恒流源電路的數(shù)量為5。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所述的油水界面檢測(cè)傳感器還包括設(shè)置在上端部的一電纜密封連接件。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所述的油水界面檢測(cè)傳感器還包括設(shè)置在上端部的一電纜密封連接件、設(shè)置在下端部的一電纜密封連接件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所述的油水界面檢測(cè)傳感器還包括設(shè)置在所述恒流源電路的并聯(lián)線與所述下端部的電纜密封連接件之間的壓控開(kāi)關(guān)。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所述的底板由樹(shù)脂基絕緣材料制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所述的不銹鋼觸點(diǎn)為圓片型，由鑲嵌固化在所述底板表面上的觸點(diǎn)以及鑲嵌固化在所述底板內(nèi)的圓桿部組成。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所述的油水界面檢測(cè)傳感器的厚度小于20毫米，最高密封耐壓為25Mpa，最大油水界面檢測(cè)深度為2500米，最高工作溫度為90°C。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所述的鎧裝電纜為單芯鎧裝電纜。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的壓控開(kāi)關(guān)控制串聯(lián)式井下油水界面檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所述的地面檢測(cè)儀包括穩(wěn)壓檢測(cè)電源、與所述的穩(wěn)壓檢測(cè)電源相連接的檢測(cè)電流表以及與所述的檢測(cè)電流表相連接的檢測(cè)開(kāi)關(guān)。
【文檔編號(hào)】E21B47/047GK104500041SQ201410841174
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月30日
【發(fā)明者】吳國(guó)明, 申瑞臣, 楊海軍, 屈丹安, 袁光杰, 田中蘭, 李建君, 巴金紅, 李萍, 路立君, 徐寶財(cái), 劉奕杉, 班凡生, 楊松 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司, 中國(guó)石油集團(tuán)鉆井工程技術(shù)研究院