用于产生表示在油井中流动的流体的局部相组成的信号的探针、探测仪和方法,探针包括具有电绝缘材料的末端的本体与流程

文档序号:11141982阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于产生表示在井(51)中流动的流体(10)的局部相组成(O,W)的信号(u(t))的探针(11),其包括:电绝缘材料的本体(13),所述本体具有末端(15),所述末端适于与所述流体(10)接触;至少两个导电材料的电极(14a,14b,14c,14d),所述电极相对于所述本体(13)的中心轴线(XX’)位于所述本体(13)中的相对两侧上并且相互绝缘,所述电极(14a,14b,14c,14d)具有端部,所述端部暴露于位于所述末端(15)的任一侧上的流体(10)。

2.根据权利要求1所述的探针(11),其包括两个电极(14a,14c),所述两个电极同时是激励电极和检测电极,所述电极(14a,14c)适于连接到测量电路(20,20c,20d),所述测量电路包括与测量模块(22)并联的激励模块(21),由所述测量模块(22)测量的所述电极中的信号(u(t))与表示接触所述末端(15)的流体(10)的局部相组成(O,W)的电参数有关。

3.根据权利要求1所述的探针(11),其包括第一对电极(14a,14c)和第二对电极(14b,14d),所述第一对电极是激励电极并且位于第一平面(P1)中,所述第一平面与所述本体(13)的所述中心轴线(XX’)相交,所述第二对电极是检测电极并且位于第二平面(P2)中,所述第二平面与所述本体的所述中心轴线(XX’)相交并且相对于所述第一平面(P1)成一角度,所述第一对电极(14a,14c)适于连接到激励模块(21),所述第二对电极(14b,14d)适于连接到测量模块(22)。

4.根据权利要求2和3中的任意一项所述的探针(11),其中,所述激励模块(21)包括通过第一分流电阻器(25a)连接到第一电极(14a)的第一交流电压发生器(24a),和通过第二分流电阻器(25b)连接到第二电极(14d)的第二交流电压发生器(24b),所述第一交流电压发生器(24a)和所述第二交流电压发生器(24b)产生反相的激励信号(u1(t),u2(t))。

5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的探针(11),其还包括金属管(12),所述金属管包围所述本体(13)并且作为护罩。

6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的探针(11),其中,每个电极(14a,14b,14c,14d)具有绝缘材料的护套。

7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的探针(11),其中,所述本体(13)的所述末端(15)呈圆锥形以便限定末端圆锥表面(16),暴露于所述流体(10)的所述电极(14a,14b,14c,14d)的端部从所述本体(13)露出在所述末端圆锥表面(16)中、在末端端点(17)的侧部。

8.根据权利要求1至6中的任意一项所述的探针,其中,所述本体(13)的所述末端(14)包括两个平表面(16a,16b),所述两个平表面相对于所述本体(13)的所述中心轴线(XX’)成不同角度(β,θ),暴露于所述流体(10)的所述电极(14a,14c)的端部从所述本体(13)露出在所述平表面(16a,16b)中、在末端端部线(17a)的侧部。

9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的探针(11),其还包括光学元件(70),所述光学元件位于所述本体(13)的中心部分中,所述光学元件(70)的端部部分形成所述探针的所述末端(15)的端部(17)。

10.根据权利要求1至9中的任意一项所述的探针(11),其还包括电子板(80),所述电子板连接到所述本体(13)并且与所述测量电路(20,20a,20b,20c,20d)和处理模块(82)集成,以便在输出电缆(83)上输送数字测量结果。

11.一种适于沿着井(51)并在井内移位的测量探测仪(50,50a,50b),其包括多个根据权利要求1至10中的任意一项所述的探针(11),所述探针相对于所述测量探测仪(50,50a,50b)的中心轴线(YY’)位于成角度地分布的位置处。

12.根据权利要求11所述的测量探测仪(50,50a,50b),其中,所述井(51)是油气井,并且其中,所述测量探测仪(50,50a,50b)承载定中器(53),所述多个探针(11)固定到所述定中器(53)。

13.一种用于产生表示在井(51)中流动的流体(10)的局部相组成(O,W)的信号(u(t))的方法,所述方法包括以下步骤:

-将探针(11)插入在所述井(51)中,所述探针包括:电绝缘材料的本体(13),所述本体具有末端(15),所述末端适于与所述流体(10)接触;至少两个导电材料的电极(14a,14b,14c,14d),所述电极相对于所述本体(13)的中心轴线(XX’)位于所述本体(13)中的相对两侧上并且相互绝缘,所述电极(14a,14b,14c,14d)具有端部,所述端部暴露于位于所述末端(15)的任一侧上的流体(10);

-将激励信号(i(t))施加在两个电极(14a,14b,14c,14d)上,所述电极是激励电极;

-测量与表示接触两个电极(14a,14b,14c,14d)上的末端(15)的流体(10)的局部相组成的电参数有关的检测信号(u(t)),所述电极是检测电极。

14.一种根据权利要求13所述的方法的应用,其用于产生表示在油气井中流动的多相流体(10)的局部相组成(O,W)的信号(u(t))。

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