一种电控存储式油井分层测压仪的制作方法
【专利摘要】一种电控存储式油井分层测压仪，包括密封测压机构、机械丢手机构，机械丢手机构的连接套与密封测压机构的底座以螺纹的方式实现连接和分离。还包括控制模块、单片机、传输电缆、内部电机、传动轴、定位支臂，密封测压机构还包括驱动电机、轴承轴、连杆、皮碗、压力传感器、温度传感器、流量传感器、数据存储器，控制模块接收到地面主机的测试信号后，再由单片机发出控制指令，通过压力传感器感受外界压力并采集压力数据，同时，温度传感器和流量传感器也将获取的实时数据保存到数据存储器中，完成数据采集工作。
【专利说明】—种电控存储式油井分层测压仪
【技术领域】
[0001]本发明属于一种压力测试仪器，具体为一种用于油井中的分层压力测试仪器。
【背景技术】
[0002]随着我国油田多层系开发的不断深入，地层压力变化很大，部分储层含水逐渐上升，层间干扰矛盾突出，合层开采不能有效动用目的层。在油田注水开发后地下水线推进速度相差很大。致使油井见水时间、含水率及各分层的出力状况相差悬殊，严重时甚至非主力层出力甚微或根本不出力，多层合采时产量远低于分层开采时的产量，降低了最终采收率，从而制约了油井生产寿命，严重影响了长期稳产。因此，地层压力是油田开发过程中的一个非常重要的基础数据，它是计算地层储量和油藏动态分析的重要参数，通过比较分析地层压力的变化，评价油藏压力的保持水平和油藏开发效果，来确定油田产能。这样，油田现场迫切需要加大对油井各开采分层参数测试技术研究，及时了解掌握单层的开发动态，为油田长期稳油控水提供强有力的措施依据。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提出了一种电控存储式分层测压仪，能实现对不同地层压力数据的采集，及时了解掌握单层的开发动态。
[0004]本发明的技术方案为；一种电控存储式油井分层测压仪，包括密封测压机构、机械丢手机构，机械丢手机构的连接套与密封测压机构的底座以螺纹的方式实现连接和分离，其特征在于:还包括控制模块、单片机、传输电缆、内部电机、传动轴、定位支臂，电控存储式油井分层测压仪由电缆投放车辆投放到油井中，地面主机的指令通过传输电缆发送到控制模块，控制模块通过单片机发出指令，在预定深度开启内部电机，内部电机带动传动轴旋转，传动轴带动定位支臂绕定位支臂销轴转动并固定在预设在油井中的配产器上，实现密封测压机构的定位，并通过传输电缆将定位信号传送到地面主机；定位成功后，地面主机发出分离指令，机械丢手机构的电机旋转，使分离套与密封测压机构的底座分离，将密封测压机构留在油井中；密封测压机构还包括驱动电机、轴承轴、连杆、皮碗、压力传感器、温度传感器、流量传感器、数据存储器，控制模块接收到地面主机的测试信号后，再由单片机发出控制指令，驱动电机运转，带动轴承轴旋转，轴承轴带动与其相连的连杆运动、挤压皮碗，使皮碗中的压力传感器感受外界压力并采集压力数据，同时，温度传感器和流量传感器也将获取的实时数据保存到数据存储器中，完成数据采集工作；到达预设时间后，控制模块给出止动信号，单片机接受指令控制驱动电机停止旋转，皮碗复位。
[0005]硬件电路以单片机为核心，设计了机械丢手电路、井下驱动控制电路、压力和流量测试电路以及串口接口电路，控制指令软件部分采用C语言编译，实现电控存储式油井分层测压仪在油井内自主进行压力采集。
[0006]智能电控存储油井分层测压仪能够根据放置的地层不同，可以测试不同地层的压力，并能及时了解掌握单层的开发动态，缓解层间和层内矛盾，为单层的下一步和油田长期稳油控制提供强有力的措施依据。解决了随着油田多层系开发的不断深入，地层压力变化很大，部分储层含水逐年上升，层间干扰矛盾等问题，使合层开采能有效运用目的层，提高采收率，从而延长油井生产寿命，为油田的长期稳产提供有效的技术保障。本发明通过电缆车供电地面主机控制丢手部分实现定位，通过测压电机实现皮碗坐封、解封，实现任意层段压力测试，记录油井静压和流压，通过预设采集时间，最后打捞该测压仪，地面回放记录数据，分析该油井各地层压力情况。
[0007]本发明的工作原理如下:
油井单层测压仪在地面控制丢手电机，电机输出动力，传动轴转动，定位支臂张开，下放仪器，仪器定位支臂支承在配产器定位机构上，地面发出控制命令，继续转动，连接套与定位支臂座分开，丢手过程结束。整个测压部分留在井下，一定时间后，存储式测压仪控制模块输出信号，控制留在井下的测压电机，电机输出动力，传动轴转动，带动推拉杆轴向运动，推拉杆带动滑动外套运动压缩皮碗，实现测压仪坐封，压力计开始测地层压力并记录地层压力，测压结束后，控制模块再次发出信号，电机反向转动解封测压仪，下入打捞器捞出测压仪，取出压力计，读取压力数据，实现回放。
[0008]油井测试环境分析
测压仪的工作环境分为两部分:地上部分和地下部分。主要分析油井下环境压力、温度及油井尺度限 制对仪器的影响。
[0009]压力分析
油田较为普遍的驱油方式是向油层内注水，对于注水驱油的这种方式，地下各层间压力是影响注水压差和油井生产压差的关键因素，同时也能通过压差参数分析出实际驱油能量大小及油藏的其变状况，尤其在不同井网、不同注采井底压力和不同的含水量，对应施加的注入水量进行分析，以满足为获得较高的原油采收率。
[0010]科研人员在全球范围内对不同地区的陆地油田的实际地层压力资料进行统计表明，地层深度每增加IOm左右，地层压力随之增加0.1MPa0
[0011]油井下压力包括静液压力、上覆岩层压力、底层压力和基岩应力等。
[0012]静液压力是由井内液体自身的重力所产生的。其大小与液体自身密度和垂直高度有关。用表不静夜压力:
【权利要求】
1.一种电控存储式油井分层测压仪，包括密封测压机构和机械丢手机构，机械丢手机构的连接套与密封测压机构的底座以螺纹的方式实现连接和分离，其特征在于:还包括单片机、传输电缆、内部电机、传动轴、定位支臂，电控存储式油井分层测压仪由电缆投放车辆投放到油井中，地面主机的指令通过传输电缆发送到单片机，单片机发出指令，在预定深度开启内部电机，内部电机带动传动轴旋转，传动轴带动定位支臂绕定位支臂销轴转动并固定在预设在油井中的配产器上，实现密封测压机构的定位，传输电缆将定位信号传送到地面主机；定位成功后，地面主机发出分离指令，在单片机的控制下，机械丢手机构的电机旋转，使分离套与密封测压机构的底座分离，将密封测压机构留在油井中；密封测压机构还包括驱动电机、轴承轴、连杆、皮碗、压力传感器、温度传感器、流量传感器、数据存储器，地面主机发出测试信号后，单片机控制驱动电机运转，驱动电机带动轴承轴旋转，轴承轴带动与其相连的连杆运动并挤压皮碗，使设置在皮碗中的压力传感器感受外界压力并采集压力数据，同时，温度传感器和流量传感器也将获取的数据保存到数据存储器中，完成数据采集工作。
2.如权利要求1所述的一种电控存储式油井分层测压仪，其特征在于:机械丢手机构通过电机带动减速器与丝杠完成机械调速运动。
3.如权利要求1或2所述的一种电控存储式油井分层测压仪，其特征在于:密封测压机构采用径向双道密封的动密封结构和径向双道密封的静密封结构，其中动密封轴上设置平面轴承以分解轴向压力。
4.如权利要求1或2所述的一种电控存储式油井分层测压仪，其特征在于:通过所述的任何电机驱动的驱动机构，由丝杠螺母直线运动顶开关触点的方式控制行程。
5.如权利要求4所述的一种电控存储式油井分层测压仪，其特征在于:丝杠螺母上加设环氧压板。
【文档编号】E21B47/06GK103982176SQ201410243000
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年6月4日 优先权日:2014年6月4日
【发明者】刘伟, 姜春雷, 徐德奎, 葛彦良, 佟强, 姚国斌 申请人:东北石油大学