专利名称:抽油井流量含水环空分层测试仪的制作方法
本发明属于一种改进的抽油井流量含水环空分层测试仪。特别是一种能够在抽油井正常生产情况下测取油井分层产量和分层含水率的测试仪，适合于测试产液量2～150方/日和含水0～100%的抽油井。
抽油井环空分层测试技术(即沿油管与套管环形空间下仪器测试)，属于生产测井的范畴。它是油田开发过程中实行动态性监测，确保稳产，搞好良性循环的重要手段。据知，目前从事抽油井环空分层测试仪装备研制的主要有美国、苏联和加拿大。如美国的西德克萨斯和新墨西哥从1979年起已逐步应用三功能环空测试仪进行测试，主要采用组合成串进行综合测试，单只仪器也可单独使用，因采用放射性示踪流量计，存在环境污染和对人体危害的缺陷。而苏联的环空测试仪的研制有比较大的进展，如
B-28产量含水仪和
PBC-1型井下流量含水仪以及
-8型环空流量测试仪，都是用于测试油田抽油井产量和含水的，但因其集流伞采用金属制作，直径大，只能用于大直径的套管中进行测试，给选材和制造上都带来了一定的困难，而且用于环空测试的尚未见到，同时，在撑合集流伞的控制和平衡方面也还存在一定缺陷，给现场施工带来了不便。
本发明的任务是要提供一种改进的流量含水环空分层测试仪，它能够方便地在井下把集流伞撑开、合陇，连续使用，不需取出，并能从地面控制仪器上随时可知道集流伞是否撑开。直径小，使用范围广。
本发明的任务是以如下方式完成的从原环空分层测试仪的产量传感器端连接安装集流伞，方式采用半集流式，其集流伞由伞筋、伞布、伞芯杆所构成。伞筋可以用金属材料制作，伞布采用501涂布制作，同时为了防止下井过程中井壁对集流伞的磨擦，可能引起的仪器损坏而影响测试工作的技术问题，还应该在伞筋的外部装上保护伞片，并在伞布的外边装上保护布，用绑伞绳绑好。但是，由于增加了绑伞绳，固然解决了下井仪器集流伞在下井过程中过早撑开以及与井壁磨擦的技术问题。可绑伞绳在井下测试时如何解开呢？本发明又采用了在伞芯杆的中间孔中安装了一个剪断绑伞绳的剪断装置。同时，装上与集流伞配套使用的换向装置，它主要由下齿杆、弹簧、上齿杆、换向杆所组成;装上与集流伞配套使用的断电显示机构，它主要应有瓷套、断电电阻、柱塞所组成;装上与集流伞配套使用的电磁阀和平衡囊，其平衡囊可以选用橡胶材料制造。另外结合下井仪器的密封要求，可以在断电显示机构和电加热器之间安装密封接头。这样，本发明就由已知的电缆头、触点装置、混频电路筒、振荡电路筒、含水传感器、产量传感器、电加热器和改进发明的集流伞、换向装置、断电显示机构、电磁阀、平衡囊组装而成。本发明结构合理，使用可靠，为高产油流井的产量测试提供了一种重要的手段。
下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述。
图1为本发明具体结构的纵向剖面图。
图2为本发明的电路原理图。
图3为本发明现场施工示意图。
图4为本发明测试曲线图。
本发明附图编号为电缆头(1)、触点装置(2)、混频电路筒(3)、振荡电路筒(4)、含水传感器(5)、产量传感器(6)、集流伞(7)、伞筋(8)、伞布(9)、伞芯杆(10)、绑伞绳(11)、剪断装置(12)、保护布(13)、换向装置(15)、下齿杆(16)、弹簧(17)、上齿杆(18)、换向套(19)、外壳(20)、断电显示机构(21)、瓷套(22)、柱塞(23)、密封接头(24)、热液腔体(25)、热液体(26)、电加热器(27)、断电电阻(28)、电磁阀(29)、平衡囊(30)、保护伞片(14)、电缆车(31)、电缆(32)、仪器车(33)、偏心井口(34)、油管筛管(35)、混频振荡电路(36)、控制柜(37)。
参照图1，一个具有产量传感器(6)(本发明采用的是涡轮流量计)、含水传感器(5)(本发明采用的是电容传感器)及电缆头(1)、触点装置(2)、混频电路筒(3)、振荡电路筒(4)、集流伞(7)组装的分层测试仪中，这里，由于集流伞是在苏联的抽油井分测仪上改进的，采用了伞撑开和收拢的原理，将这种技术应用于分测仪中，完全改善了目前国内油田广泛使用的油井分测仪的皮囊胀开收缩分流截流技术，是将集流伞(7)改进成有伞筋(8)、伞布(9)、伞芯杆(10)以及为了解决下井过程中保护伞不被损坏而配合装置的保护伞片(14)、绑扎绳(11)、剪断装置(12)、保护布(13)的组合结构。其中伞筋(8)为金属材料制成片状或杆状均可，本发明采用片状结构，伞布(9)为501涂布制成圆形伞状，根据伞集流的需要，应在其上面打上分流孔若干。伞芯杆(10)用金属做成中空杆状，并加工有配合装伞筋的槽孔，及与换向装置(15)所连接丝扣，将保护伞筋的保护伞片(14)用金属作成杆状或片状，装在伞筋(8)的中部，根据捆绑伞布(9)的长度要求，用高强度尼龙绳制作，将其由伞芯杆(10)中的横向中孔通过，然后将伞布(9)绑牢，同时又要在井下测试时解开绑扎绳，本发明采用金属制作了一个剪刀装置(12)，它是一个中空杆状部件，一端与伞芯杆(10)连接，另一端加工有刀口，经淬火处理，其刀口向上位于伞芯杆孔中，其口上端绑伞绳(11)位于其上，为了使伞布(9)在下井过程中进一步得到保护，还在伞布(9)的外部装上用尼龙刷胶布作成的保护布(13)。这样，一个经过改进发明的集流伞(7)就作成了。其伞芯杆(10)一端与产量传感器(6)连接，另一端与换向装置(15)连接，在图1的具体结构中，换向装置采用钢齿啮合机构，它是由下齿杆(16)、弹簧(17)、上齿杆(18)、换向套(19)所构成，装在外壳(20)中，下齿杆(16)的齿状端与上齿杆(18)的齿啮合，而另一端又与断电显示机构(21)的柱塞(23)接触，断电显示机构(21)除柱塞(23)零件外，还有瓷套(22)、断电电阻(28)共同构成而发生功能作用;其瓷套(22)又与密封接头(24)连接，其密封接头加工成与上下不同的小通孔，并装上毛毡或橡胶密封零件，以防止热液体(26)的膨胀外溢;而密封接头(24)的另一端与热液腔体(25)连接，其热液腔体内装有用于给热液体(26)加热的电加热器(27)，其热液腔体又必须连接安装为解决集流伞(7)由于下井过程中随着深度的加深而温度增加加热过早撑开的电磁阀(29)和平衡囊(30)，平衡囊(30)采用橡胶材料制造成口袋状的胶囊，装于电磁阀(29)的下端。
测试使用时，首先将组装一体的分测仪由电缆头(1)处连接电缆车(31)上的电缆(32)，电缆(32)中的导线分别连接仪器车(33)上的控制柜(37)。电路连接参照图2电路原理图。然后将携带抽油井流量含水环空分层测试仪的电缆车和控制仪器车开到需要测试油井现场，接通电源，把分测仪的电磁阀(29)调整到和平衡囊(30)连通的常开状态，从油井的偏心井口(34)下入到油管筛管(35)以下的测试油层，从下往上分层测试，当下到需要被测的油层时，仪器车(33)内的控制柜(37)上仪表会发出信号，这时接通井下分测仪的电源，电磁阀(29)自动关闭与平衡囊(30)的通道，其上设置的电控开关闭合导通，使电加热器(27)工作，迅速使热液腔体(25)内的热液体(26)膨胀充满整个内腔，从而传递推动柱塞(23)，接着传递推动换向装置(15)的下齿杆(16)、上齿杆(18)，再传递推动伞芯杆(10)，而将集流伞(7)撑开。另外说明二点a、集流伞(7)在随着推力逐步撑开的过程中，断电显示机构(28)同时动作，其上的柱塞(23)由于传递推力，向集流伞方向移动，当把集流伞(7)刚好撑开时，其小端离开瓷套(22)中的接触金属而形成断电，这个断电信号通过断电电阻(28)传输到地面控制柜(37)得以显示。b、剪断装置(12)由于伞芯杆的传递推力，其刀口向上移动而剪断绑伞绳(11)，以保证集流伞(7)可靠地撑开。这时，由于集流伞(7)的撑开，被测试层的液体向上流动受到阻止，而不能全部通过，一部分只能从伞芯杆(10)中间的孔道进入产量传感器(6)，产量传感器(6)将集流通过的产液量变成电讯号经井下混频振荡电路(36)处理后传输入地面控制柜(37)，使其在二次数字显示仪表得到显示并打印下来。而同时工作的含水传感器(5)将集流通过的液体含水比变成电讯号也经井下混频振荡电路(36)处理传输入地面控制柜(37)，在二次数字显示仪表上显示、打印。
一层测试完毕，打开电磁阀(29)，使井液又通过其通道而进入平衡囊(30)进行平衡，由于电磁阀(29)的打开，又同时切断了电加热器(27)的电源，热液腔体(25)内的热液体(26)得不到加热，体积又逐渐缩小，从而集流伞(7)得不到传递推力经换向装置(15)换向后合拢。如果又测上一层，工作过程是一样的，当被测试层全部测试完毕后，将分测仪又通过偏心井口(34)取出，保养待用。
参照图4，是本发明的试验测试曲线，经于原来的测试资料相比，清晰度高，完全符合油田测取油井资料的要求。
权利要求
1.一种由电缆头(1)、触点装置(2)、混频电路筒(3)、振荡电路筒(4)，含水传感器(5)、产量传感器(6)、集流伞(7)、热液腔体(25)、电加热器(27)所组成的抽油井流量含水环空分层测试仪，其特征是a、集流伞(7)由伞筋(8)、伞布(9)、伞芯杆(10)所构成；b、它安装有换向装置(15)；c、它安装有断电显示机构(21)；d、它安装有电磁阀(29)和平衡囊(30)。
2.根据权利要求
1所述的抽油井流量含水环空分层测试仪，其特征是伞筋(8)上安装了保护伞片(14)。
3.根据权利要求
1所述的抽油井流量含水环空分层测试仪，其特征是伞布(9)的外边装有绑伞绳(11)。
4.根据权利要求
1或3所述的抽油井流量含水环空分层测试仪，其特征是伞芯杆(10)的中孔内装有剪断绑伞绳(11)的剪断装置(12)。
5.根据权利要求
1所述的抽油井流量含水环空分层测试仪，其特征是伞筋(8)采用金属材料制作，伞布(9)采用501涂布材料制作。
6.根据权利要求
1所述的抽油井流量含水环空分层测试仪，其特征是伞筋与伞布之间装有保护布(13)。
7.根据权利要求
1所述的抽油井流量含水环空分层测试仪，其特征是换向装置由下齿杆(16)、弹簧(17)，上齿杆(18)、换向套(19)组成。
8.根据权利要求
1所述的抽油井流量含水环空分层测试仪，其特征是断电显示机构(21)由瓷套(22)、断电电阻(28)、柱塞(23)所组成。
9.根据权利要求
1所述的抽油井流量含水环空分层测试仪，其特征是在断电显示机构(21)和电加热器(27)之间装有密封接头(24)。
10.根据权利要求
1所述的抽油井流量含水环空分层测试仪，其特征是平衡囊(30)采用橡胶材料制作。
专利摘要
本发明公开了一种抽油井流量含水环空分层测试仪，适合于抽油井正常生产时测取油层分层产量及含水参数。它是由电缆头、电路筒、含水传感器、产量传感器、集流伞所组成的目前通用的流量含水环空分层测试仪上，改进集流伞的结构，同时增加安装了这种结构的集流伞的撑开、合拢、井下平衡、断电显示等配套机构。需要使用时，将测试仪用专用电缆通过偏心井口装置下入油井中进行作业，测取油层资料。使用可靠，资料准确，测试范围大。
文档编号E21B47/00GK87107613SQ87107613
公开日1988年4月27日 申请日期1987年11月9日
发明者王培烈, 谭德芳 申请人:江汉石油管理局油田开发公司采油工艺研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan