专利名称：过环空找水仪上的阻抗式传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于测量油田油井内油水两相流体的含水率的过环空找水仪的传感器，特别是涉及水为连续相时能够进行过流测量的过环空找水仪上的传感器，是在找水仪上的上出液口和下出液口之间形成的。
油田开发处于高含水时期，准确、可靠地测量井下油水两相流的含水率是一个很重要的问题。目前，用于测量井下流体组分的方法主要有过流式电容法、取样电容法、放射性密度、压差密度以及高频电容法等。过流式电容法测量受流速影响并且测量精度低。取样式电容法测量受井中产液量波动的影响，使取样难以具有代表性。压差密度计和放射性密度计直接测量的是密度，由于油/水密度差只有0.2gcm-3左右，流体密度测量的微小误差就会给含水率解释结果带来较大的影响。高频电容法是通过提高电容两极电压频率，使流体电导项对测量的影响可以忽略。但计算和实验表明，在井下测量状态下，全水时传感器内水中传导电流将超过位移电流而成为优势项，因此在高含水时传感器对油泡的响应将比地面标定状态下(所用水为自来水)小得多。因此，在高含水下，应寻求一种能够连续准确地测量含水率的新方法。
本实用新型的目的在于避免上述目前技术中存在的不足之处，而提供一种可实现对含水率的实时(随时)监测，使测量结果更为准确可靠的过环空找水仪上的阻抗式传感器。
本实用新型的目的可以通过以下技术措施来达到在找水仪上、下出液口之间于仪器外壳里内壁上形成绝缘衬管，在绝缘衬管的内壁上形成4个有间距的凹形环槽，每个环槽里镶电极环。两端电极环接于找水仪的电路恒流源上，中间两电极环接于电路放大器上，两端电极环做供电电极，中间两电极做测量电极。
在上述方案中，每个电极环之间距可为100～200mm排列并且同轴心线上分布两对电极。由上述方案构成本传感器，它是采用电导法测量含水率，在水为连续相时能够进行过流测量，实现了对含水率的实时监测，可完成本目的。
本实用新型与上述目前技术相比较可具有如下优点过环空找水仪安装阻抗式传感是用电导法测量含水率，即通过测量油水两相流的相对电导率来确定持水率。电导法测量含水率的优点是，在水为连续相时能够进行过流测量，克服了井内波动及间歇出油的影响，实现了对含水率的实时监测，使测量结果更为准确、可靠。阻抗式过环空找水仪测量精度高，仪器的重复性及一致性好，能提供可靠的含水率信息。
附
图1是过环空找水仪原理视图。
附图2是图1上于上、下出液口(8，10)安装本传感器的结构图。
以下结合附图将对本实用新型作进一步的说明由附图2结合附图1所示，在找水仪上、下出液口(8，10)之间于仪器外壳2里内壁上形成绝缘衬管1，在绝缘衬管1里内壁上形成4个有间距的凹形环槽，在每个环槽里镶电极环(3，4，5，6)；两端电极环(3，6)接于找水仪电路筒7里恒流源上，中间电极环(4，5)接于电路放大器上，构成本传感器9。
在上述方案中，每个电极环(3，4，5，6)之间距可为100～200mm排列并且在同轴心线上分布，可采用不锈钢电极环；两端的一对称供电电极，中间一对称测量电极，待测流体从环形电极的内部流过。两供电电极之一与电路筒7里恒流源相接，另一端接地，给供电电极提供幅度恒定的交变电流；两供电电极之间的流体作为恒流源的负载，在两测量电极间产生的电压经过差动放大，AC/DC转换，V/F转换，功率放大传入地面仪。最终输出的为频率。通过输出的频率可以进一步计算出含水率。
为了减小双电层效应的影响，选择供电频率为15KHz-23KHz。井下电路与传感器9连接采取隔直措施，防止直流电位通过导电流体耦合到井下电路，改变井下电路的正常工作状态。
为了确定持水率，需要知道水相的电导率，为此在传感器下部设计了取样器11，在进行测井时，仪器下到测量点后，取样器工作，将下出液口封住，集流后的流体全部流经传感器从上出液口8流出，仪器在过流状态下测得混相值，完成混相值的测量后，取样器11断电，将传感器底部封住，油水混合物在传感器内分离，位于下部的水浸没传感器，此时测得全水值。为了缩短分离时间，将电极放置在传感器底部，并且电极所占长度仅为传感器长度的1/3。这种实时刻度的方法校正了地层水温度及矿化度的影响。取样器之下是测量流量的涡轮流量计12，下端是集流器总承14，集流器之下有进液口13。
权利要求1.一种用于测量油田油井内油水两相流流量及含水率的过环空找水仪上的阻抗式传感器，是在找水仪上出液口(8)和下出液口(10)之间构成的，且找水仪里有电路筒(7)，其特征在于在上、下出液口(8，10)之间于找水仪外壳(2)里内壁上形成绝缘衬管(1)，在绝缘衬管(1)的内壁上形成4个有间距的凹形环槽，每个环槽镶电极环(3，4，5，6)两端电极环(3，6)接于电路筒(7)里恒流源上，中间电极环(4，5)接于电路放大器上。
2.根据权利要求1所述的阻抗式传感器，其特征在于每个电极环(3，4，5，6)之间距可为100-200mm。
专利摘要一种用于测量油田油井内油水两相流流量及含水率的过环空找水仪上的阻抗式传感器，实现了对含水率的实时监测，使测量结果更为准确、可靠。它是在过环空找水仪上、下出液口(8，10)之间于仪器外壳2里内壁上形成绝缘衬管1，在绝缘衬管1的内壁上形成4个有间距的凹形环槽，每个环槽镶电极环(3，4，5，6)；两端电极环(3，6)接于电路筒7里恒流源上，中间一对电极环(4，5)接于电路放大器上构成本传感器。
文档编号G01D5/12GK2356346SQ9825046
公开日1999年12月29日 申请日期1998年12月14日 优先权日1998年12月14日
发明者刘兴斌, 胡金海, 张玉辉, 袁智慧 申请人:大庆石油管理局生产测井研究所