专利名称：流量验封组合测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种流量验封组合测试仪，用于石油注水井测试。
背景技术：
油田注水井用于向井下各个油层注入高压水，驱动原油流向邻近油井内。 由于各储油层地质条件的差异，每层的注水量和注水压力各不相同。工程上 采用多个封隔器(石油专用井下器材)将各层隔离开。但由于封隔器外部由 橡胶材料制成，在下井过程中常会造成橡胶筒破损，导致相邻两个注水层失 去密封性。判断井下相应层位是否已出现了此种情况，油田一直使用常规验 封测试仪。它的测试原理是利用具有两个压力传感器的验封仪测试每个封隔 器上部和下部的压力值。如果存在压力差，则判定封隔器已失效。同时，为 了掌握井下各层的注水量，要使用各种常规流量计进行测量。
目前，常规井下测试要通过二次作业来完成。其一先下入验封仪检査各 层封隔器的密封性，取出验封仪后再下入流量计，测试各层段的注水流量。 显然，至少需要使用两种仪器和两次下井测试作业，造成作业费用增加，施 工过程繁琐，尤其是两次测得的压力和流量资料不具备严格的同步相关性， 大大限制了测试资料的实用价值。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种流量验封组合测试仪，使验 证封隔器密封性和分层注水流量测试同时完成，既确保了测试资料的相关性， 又成倍减少测试工作量。
为解决上述技术问题，本实用新型所提供的技术方案是 一种流量验封 组合测试仪，该测试仪包括有扶正器总成、密封接头、仪器外管、带有单片 机的电子线路板、插头插座和电池，所述扶正器总成的下部为中空，所述电 子线路板、插头插座和电池设在扶正器总成内，所述电子线路板通过插头插 座和电池连接；所述密封接头和仪器外管都为管状；所述扶正器总成螺纹连 接在密封接头的上端，所述仪器外管螺纹连接在密封接头的下端；
所述密封接头为侧面设有通孔，所述通孔内安装有上部压力传感器；
所述仪器外管的管壁上开有过液孔；所述仪器外管的内部固定连接有传 感器接头、下部压力传感器、上部流量传感器和下部流量传感器，所述传感 器接头为中空状，固定连接在仪器外管的下部；所述下部压力传感器设在传感器接头中的下部；所述下部流量传感器设在过液孔的下面；所述上部流量
传感器设在过液孔的上面；
所述上部压力传感器、下部压力传感器、上部流量传感器和下部流量传
感器都与电子线路板连接。
所述仪器外管的管壁上开设有过线槽，所述过线槽设有相应的护线压盖。 所述扶正器总成与密封接头之间设有O形橡胶密封圈。 所述密封接头下部堵塞有第一密封胶塞；所述传感器接头的上部堵塞有
第二密封胶塞。
所述过液孔设有6个，均分为两层，每层在径向上互成120°。 本实用新型具有的优点结构布局合理，易于操作和维护；流量和验封
测试在时间上是同步进行，测试资料相关性好； 一次作业下井，可同时完成
流量和验封测试，测试时效高。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细说明。 图l为本实用新型的剖视图。
具体实施方式
如图1所示的一种流量验封组合测试仪，该测试仪包括有扶正器总成1、
密封接头5、仪器外管15、带有单片机的电子线路板4、插头插座3和电池2， 所述扶正器总成1的下部为中空，所述电子线路板4、插头插座3和电池2设 在扶正器总成1内，所述电子线路板4通过插头插座3和电池2连接；所述 密封接头5和仪器外管15都为管状；所述扶正器总成1螺纹连接在密封接头 5的上端，所述仪器外管15螺纹连接在密封接头5的下端；所述密封接头5 为侧面设有通孔，所述通孔内安装有上部压力传感器7;所述仪器外管15的 管壁上开有过液孔16;所述仪器外管15的内部固定连接有传感器接头17、 下部压力传感器14、上部流量传感器9和下部流量传感器12，所述传感器接 头17为中空状，固定连接在仪器外管15的下部；所述下部压力传感器14设 在传感器接头17中的下部；所述下部流量传感器12设在过液孔16的下面； 所述上部流量传感器9设在过液孔16的上面；所述上部压力传感器7、下部 压力传感器14、上部流量传感器9和下部流量传感器12都与电子线路板4连 接。
为了使组合仪在注水管柱内处于轴向中心位置，以保证流量测试的准确 性。设计上选用了常规的弹簧片扶正器总成1，该扶正器总成1的核心部分由4片灯笼状的弹簧片组成对称型弹性支撑， 一端可在中心杆上自由滑动，当弹 簧片被径向压縮时，仍能保证仪器主体一直处在居中位置。
为了使组合仪能同时测量被封隔器隔离开的层间压力，设置了两只压力
传感器7和14。其中上部一只为侧向安放，用于测量对应于封隔器上部的压
力，另一只安装在仪器壳体下部，用于测量对应于封隔器下部的压力，以此 来完成验封测试功能。
为了使组合仪能测量分层注水流量，设计了超声波流量计，它由上下两
只超声波流量传感器9和12组成超声波交替发射和接收系统，利用传统的声 波时差原理完成流量测量。
在机械结构设计上采用技巧，采取在组合仪仪器外管15管壁上开过线槽 10及设置护线盖板11的方法，重点解决了下部压力传感器14和下部流量传 感器12的电气引线问题。
为了完成两路压力和流量的采集测量及数据存储，设置了以单片机系统 为核心的电子线路部分。它由电子线路板4和插头插座3以及用于供电的电 池2组成。上部压力传感器7和下部压力传感器14的引线，上部流量传感器 9和下部流量传感器12的引线全部引焊到电子线路板4上。
为了使组合仪外部的高压流体不会侵入到仪器内部，在密封接头5与扶 正器总成1连接处设置了 O型密封胶圈6，在密封接头5和传感器接头17上 分别使用了第一密封胶塞8和第二密封胶塞13。
为清楚说明本实用新型仪器，下面给出优选的实施例并结合附图详细说 明，参见图1，将下部压力传感器14安装在传感器接头17内，压力传感器 14的电气引线通过第二密封胶塞13引出，该密封胶塞13使外部高压不能进 入压力传感器14的内部。传感器接头17通过螺纹方式固定在仪器外管15的 下部位置。使下部压力传感器14只感受对应封隔器下部的压力。上部流量传 感器9和下部流量传感器12通过螺纹方式固定在仪器外管15的中心内孔两 端。对应上下流量传感器的位置，在仪器外管15的管壁上开有过液孔16，径 向互成120° ，共6孔，使得在注水管柱中流过的流体能够通过过液孔16流进 流出，确保流量传感器测得正确的流量。
为了使下部压力传感器14和下部流量传感器12的电气连线能够引入到 电子线路板4上，在仪器外管15的管壁上开有过线槽10，将电气连线线束在 过线槽10内跨过上下流量传感器(9和12)而穿引到仪器外管15之内。为
5避免槽内线束受到外部刮碰，在过线槽10的外部设计有护线盖板11，利用其 两端的紧固螺钉，把护线盖板11与仪器外管15紧固成一体。上部流量传感 器9的电气引线及过线槽10中引过来的线束，由密封胶塞8实施密封穿越， 经密封接头5内部的过线孔引焊到电子线路板4上。密封接头5上的侧向孔 内安装着上部压力传感器7，它的电气联线也穿过中孔后引焊到电子线路板4 上。密封接头5的下部通过螺纹连接方式与仪器外管15紧固在一起，其上部 与扶正器总成1下部的密封筒采用螺纹方式旋接，并在密封接头5的螺纹根 部安装有O形密封胶圈6，使外部的高压流体无法侵入到密封筒内部。处在 密封筒内部的电子线路板4上设置着单片机系统，用于完成程控数据采集及 存储。电子线路板4的上部通过插头插座3联接着供电电池2，由供电电池2 提供电子系统的电能。
仪器下井使用时，首先在密封接头5与扶正器总成1下端密封筒处解体， 拔下电池2。使用RS232串行通讯线把计算机和插座3联机，输入此次测试 软件程序，启动两支压力传感器(7和14)进入工作程序。然后拔掉通讯线， 插上电池2，旋上扶正器总成l。同时，为了适应井下注水管柱的工程配置， 在仪器外管15下端头上旋上石油验封测试施工配套的专用工具"测试密封 段"，该工具在测试中起分隔引压及聚流定位作用。至此，组合仪可下井使用。
组合仪由钢丝系吊下井测试，由下至上逐层座封在注水井管柱的配水器 部位，分别测得各层的验封压力资料和流量资料，其测试数据存储在电子线 路板4上的单片机系统中。测试完毕后，组合仪提回地面，解体后用计算机 读出存储在仪器内部的测试数据，经地面计算机作数据处理后，输出流量和 验封测试图文资料。
权利要求1、一种流量验封组合测试仪，其特征在于该测试仪包括有扶正器总成、密封接头、仪器外管、带有单片机的电子线路板、插头插座和电池，所述扶正器总成的下部为中空，所述电子线路板、插头插座和电池设在扶正器总成内，所述电子线路板通过插头插座和电池连接；所述密封接头和仪器外管都为管状；所述扶正器总成螺纹连接在密封接头的上端，所述仪器外管螺纹连接在密封接头的下端；所述密封接头为侧面设有通孔，所述通孔内安装有上部压力传感器；所述仪器外管的管壁上开有过液孔；所述仪器外管的内部固定连接有传感器接头、下部压力传感器、上部流量传感器和下部流量传感器，所述传感器接头为中空状，固定连接在仪器外管的下部；所述下部压力传感器设在传感器接头中的下部；所述下部流量传感器设在过液孔的下面；所述上部流量传感器设在过液孔的上面；所述上部压力传感器、下部压力传感器、上部流量传感器和下部流量传感器都与电子线路板连接。
2、 根据权利要求1所述的流量验封组合测试仪，其特征在于所述仪器 外管的管壁上开设有过线槽，所述过线槽设有相应的护线压盖。
3、 根据权利要求1所述的流量验封组合测试仪，其特征在于所述扶正 器总成与密封接头之间设有O形橡胶密封圈。
4、 根据权利要求1所述的流量验封组合测试仪，其特征在于所述密封 接头下部堵塞有第一密封胶塞；所述传感器接头的上部堵塞有第二密封胶塞。
5、 根据权利要求1所述的流量验封组合测试仪，其特征在于所述过液 孔设有6个，均分为两层，每层在径向上互成120。。
专利摘要本实用新型公开了一种用于油田注水井测试的流量验封组合测试仪，包括有扶正器总成、密封接头、仪器外管、带有单片机的电子线路板、插头插座和电池，所述电子线路板通过插头插座和电池连接；所述扶正器总成螺纹连接在密封接头的上端，所述仪器外管螺纹连接在密封接头的下端；仪器外管的内部固定连接有与电子线路板连接的上部压力传感器、下部压力传感器、上部流量传感器和下部流量传感器。本实用新型一次下井就能完成注水量和验封两种测试，实现了一机多用的功能。
文档编号G01F1/00GK201288544SQ200820140368
公开日2009年8月12日 申请日期2008年11月14日 优先权日2008年11月14日
发明者孙光明, 王晓东, 亮 许 申请人:王晓东