高温集成井下温度压力测量装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种高温集成井下温度压力测量装置。它是将高温高精度温度传感器与压力传感器信号分别送入放大调理单元，再将所述放大调理单元输出分别接入中央处理单元，由中央处理单元进行数字转换后接入高温存储单元并与高温高精度温度传感器、供电单元单元构成的高温测控装置以及数据通讯接口、烧写口共同组成一高温集成独立芯片实现。它彻底改变传统测试仪器电路结构分散、集成度与智能化低、可靠性差、维修困难状况，使高温井下测量成为现实。特别是耐高温补偿的设置，使本系统能确保测量精度直接进入油层一次下井就能完成对不同深度的温度和压强精确测量、存储和处理，具有发明构思独特、结构设计合理、使用方便灵活、适宜行业推广等优点。
【专利说明】
高温集成井下温度压力测量装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种检测控制装置，特别是涉及油田井下注采领域以及地质井下测控领域中对温度与压力的检测控制装置。
【背景技术】
[0002]目前国内外在高温高压油气田开发方面都处于起步发展的阶段，对国内外石油企业都是一个巨大的挑战。位于北海挪威一侧海域的古德龙高温高压气田，1975年发现后长时间搁置，一直到近几年才投入开发，2014年4月才正式生产。可见存在一定难度。随着世界油气勘探走向深海，越来越多的海上高温高压油气田将被发现，这片新兴“处女地”也将成为各国比拼实力、展示技术的大舞台。相比陆地，海上高温高压气田受平台空间等多重因素的影响与限制，开发难度更大。海上常规气田的压力系数在1.0之间，而东方13区油气藏的压力系数达到1.8-2.1，井底温度在150°C以上，可见开发难度之大。在开采石油的过程中，井下的温度和压强是必不可少的测量参数，准确的井下温度和压强测量对于油井监测等都具有十分重要的意义。本领域人员都知道，油田投产后，随着开采时间的增长，油层压力不断下降，地下原油大量脱气，粘度增加，油井产量逐渐减少，甚至会停喷停产。为了弥补原油采出后所造成的地下亏空，保持或提高油层压力，实现油田高产稳产，行之有效的方法是利用注水井把水(或者气)注入油层，以补充和保持油(或者气)层压力。然而采取这些操作时一定要在对井下条件有全面了解之后才能进行。尤其是对温度与压力情况的了解与掌握尤为重要。在传统的井温与压力测量过程中，一般使用红外测温仪、红外热成像仪、温度传感器阵列等。由于井下环境恶劣温度高，现有测试仪器无法承受150°C以上较大高温，势必产生测试误差，且存在电路结构分散、体积大、集成度与智能化程度低、可靠性差、维修困难的问题。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种高温集成井下温度压力测量装置，以实现井下200°C高温恶劣环境下温度与压力的检测，同时解决传统测试仪器电路结构分散、体积大、集成度与智能化程度低、可靠性差、维修困难的问题。
[0004]本实用新型的技术方案如下所述:它包括蓝宝石高温高精度温度传感器与压力传感器，主要是将所述高温高精度温度传感器与压力传感器的传感信号分别接入放大调理单元，再将所述放大调理单元输出分别接入中央处理单元，由中央处理单元进行数字转换后接入高温存储单元，并与温度传感器、供电单元构成的高温测控装置以及数据通讯接口、烧写口共同组成一高温集成独立芯片实现的。
[0005]所述的放大调理单元是将所述温度传感器与压力传感器的模拟电压信号分别按过压保护、滤波放大、放大整形、巴特沃斯滤波或者滤波放大、放大整形、巴特沃斯滤波、过压保护的先后顺序且前者输出端与后者输入端进行连接，然后再接入中央处理单元输入控制端D
[0006]所述的供电单元，是由双电池提供7.2v和3.6v电源，输出为5V和2.5v，且输出端采用放大器闭环反馈方式再接入供电单元进行耐高温补偿，使其输出保持在精度± 0.0005v稳定值范围内。
[0007]本实用新型由于采取了高温集成独立芯片构成的高温测控装置，加上高温高精度温度、压力传感器的有机结合，彻底改变了传统测试仪器电路结构分散、体积大、集成度与智能化程度低、可靠性差、维修困难的状况，使高温井下温度与压力测量成为现实。它整体耐温耐压外壳封装，保证在200°C恶劣环境中一次下井就能完成对不同深度的温度和压强的测量、存储和处理。特别是耐高温补偿的设置，使本系统能确保测量精度直接进入油层中进行测量，省去了中间的传输介质，避免了失真。从而实现了高温井下温度及压强的准确测量。并具有发明构思独特、结构设计合理、使用方便灵活、适宜行业推广等优点。
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型的电路结构不意图。
[0009]图2为放大调理单元的接线图。
【具体实施方式】
[0010]由图1-图2所示的高温集成井下温度压力测量装置是由一个高温测控装置加上数据通讯接口、烧写口共同组成的高温集成独立芯片和一个以蓝宝石为敏感元件的高温高精度压力传感器I构成。其中所述的高温测控装置是将高温高精度温度传感器与压力传感器(以下简称温度传感器与压力传感器)2、1的传感信号即模拟电压信号分别接入放大调理单元3、放大调理单元3'，对温度与压力变化情况下的模拟电压进行滤波、放大、补偿再接入中央处理单元4，由中央处理单元4进行数字转换后接入高温存储单元5中记录存储，并与温度传感器2、供电单元6构成。所述的放大调理单元3、3'是将所述温度传感器与压力传感器2、1的模拟电压信号分别按过压保护7、滤波放大8、放大整形9、巴特沃斯滤波10的先后顺序且前者输出端与后者输入端进行连接。经过对其进行过压保护补偿、阻容滤波放大、差分放大方式进行后级滤波整形，再由巴特沃斯滤波进行滤除干扰噪声后送入中央处理单元4。所述供电单元6是由双电池提供7.2v和3.6v电压，供给供电单元6，且输出采用放大器闭环反馈方式实现对供电电源的耐高温补偿，使供电单元6输出保持在稳定值范围内。确保供电单元6输出标准5V和2.5V直流电源，精度土 0.0005V，分别供给压力传感器1、温度传感器2、放大调理单元3、3'和中央处理单元4。所述的高温测控系统中所有构件均为耐高温结构并与数据通讯接口、烧写口设在同一基板上高度集成为一独立芯片。
[0011]安装时，将压力传感器I与高温集成独立芯片上的高温测控装置相连接，且整体置于外部密封探管内。
[0012]工作时，本实用新型可随钢丝下至井下，温度传感器2与压力传感器I将井下温度与压力信号采集，经放大调理单元3、3'处理至中央处理单元4，通过存储单元5将数据存储，最终由数据通讯接口传至计算机进行数据处理，生成压力曲线、温度时间曲线等，同时，计算机根据采集数据，生成测井数据并进行分析。本发明实现了高温环境下的井下压恢、静压等数据采集。具备各口井的数据记忆，数据回放、综合参数评定等多种参数的优化和智能分析。本发明的软件系统采用数字滤波处理，传感器校准系数上位机自动拟合，自动数据生 。堪
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【主权项】
1.一种高温集成井下温度压力测量装置，包括蓝宝石高温高精度温度传感器与压力传感器(2、1)，其特征在于:将所述高温高精度温度传感器与压力传感器(2、1)的传感信号分别接入放大调理单元(3、3')，再将所述放大调理单元(3、3θ输出分别接入中央处理单元(4)，由中央处理单元(4)进行数字转换后接入高温存储单元(5)，并与高温高精度温度传感器(2)、供电单元(6)构成的高温测控装置以及数据通讯接口、烧写口共同组成一高温集成独立芯片。2.根据权利要求1所述的高温集成井下温度压力测量装置，其特征在于:所述的放大调理单元(3、3')是将所述温度传感器与压力传感器(2、1)的模拟电压信号分别按过压保护(7 )、滤波放大(8 )、放大整形(9 )、巴特沃斯滤波(1 )或者滤波放大(8 )、放大整形(9 )、巴特沃斯滤波(10)、过压保护(7)的先后顺序且前者输出端与后者输入端进行连接，然后再接入中央处理单元(4)输入控制端。3.根据权利要求1所述的高温集成井下温度压力测量装置，其特征在于:所述的供电单元(6)，是由双电池提供7.2ν和3.6ν电源，输出为5V和2.5ν，且输出端采用放大器闭环反馈方式再接入供电单元(6)进行耐高温补偿，使其输出保持在精度±0.0005ν稳定值范围内。
【文档编号】E21B47/07GK205532584SQ201620064207
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月22日
【发明人】赵帅, 孟中, 刘青波, 崔刚
【申请人】陕西深泉沃达精密仪器科技有限公司