专利名称：高温注汽井五参数吸汽剖面组合测井仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种在油田油井上使用的存储式井下电子测试仪，特别涉及一种高温注汽井五参数吸汽剖面组合测井仪。
背景技术：
现有测试技术中，油田上已在使用的井下温度计、井下压力计、井下高温双参数测试仪、井下高温长效测试仪等几种仪器进行井下参数的测试，但在不同程度上都存在性能方面的限制，主要问题是上述仪器只能测试井下温度、压力两个参数，均无蒸汽流量测试功能，因此无法满足油高温注蒸汽井吸汽剖面测试的需要；辽河油田钻采院在“八五”期间发明的高温高压四参数测试仪可以测得井下蒸汽的温度、压力、流量等三个参数，但受当时技术水平限制，蒸汽流量采用差压方法，后来采用非扶正式涡轮流量计测量。一方面仪器无扶正功能，导致蒸汽流量测量误差较大；另一方面仪器无井下测深功能，井下深度只能通过地面车载绞车钢丝深度确定。因此，现有高温注汽井井下吸汽剖面测试技术不仅存在蒸汽流量测试技术弊端，而且存在测试深度误差，因而影响了测试结果的精确性，在生产中受到使用限制。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种高温注汽井五参数吸汽剖面组合测井仪。通过存储自然γ、CCL实现仪器井下精确测深以及通过高温扶正式涡轮流量计实现井下蒸汽流量精确计量的存储式高温五参数吸汽剖面组合测试仪，实现稠油、超稠油注蒸汽井自然γ、CCL参数以及井下蒸汽的温度、压力、流量等五项参数和吸汽剖面的精确测量。
本实用新型包括测试仪主体和扶正式高温涡轮流量计及传感器三部分，测试仪主体下部与扶正式高温涡轮流量计(21)连接，上部与传感器(22)连接。
测试仪主体由金属壳体(1)、干簧管(2)、感压膜盒(3)、压力传导毛细管(4)、铂电阻(5)、连接头(6)、密封螺母(7)、锥型铜环(8)、密封头(9)、瓶塞(10)、外壳(11)、金属杜瓦瓶(12)、绳帽连接头(13)、压力传感器(14)、CCL传感器(15)、自然γ探测器(16)、数据采集机芯(17)、电池筒(18)、电池(19)、绳帽(20)组成，金属壳体(1)内有干簧管(2)、感压膜盒(3)、铂电阻(5)以及压力传导毛细管(4)，金属壳体(1)的前端有内螺纹，与高温扶正式涡轮流量计的连接头连接，金属壳体(1)中部周壁钻有圆孔与外部相通，铂电阻(5)、压力传导毛细管(4)经连接头(6)和瓶塞(10)的内孔，延伸到仪器舱内；密封段包括密封螺母(7)、密封头(9)、连接头(6)及一个隔离垫圈锥型铜环(8)与绝热段外壳(11)焊接在一起的密封头(9)为中空的环形体，其内孔的上部为母形锥面，连接头(6)中部有一个公形锥面体，其角度与密封头(9)母形锥面角度吻合，密封铜环(8)位于其间，与两个锥面紧密接触，绝热段包括外壳(11)、金属杜瓦瓶(12)，金属杜瓦瓶(12)置于外壳(11)内，其内部被抽成真空，仪器绳帽连接头(13)焊接在仪器外壳(11)的尾部，与仪器绳帽(20)连接，在金属杜瓦瓶(12)内依次连接有压力传感器(14)、CCL传感器(15)、自然γ探测器(16)、数据采集机芯(17)、电池筒(18)、电池(19)。
测试仪主体由温度压力流量测量段、连接在温度压力流量测量段下部的密封段、密封段下部的绝热段、以及位于绝热段中的压力传感器、CCL传感器、自然γ探测器、数据采集机芯、电池筒、仪器壳体、绳帽连接头、绳帽等组成。所述测量段包括记录涡轮转数的干簧管、测量温度的PT100或PT1000铂电阻，以及与绝热段内的数据采集机芯相连的流量、温度信号传导线，还包括感压膜盒以及与绝热段内的压力传感器相连的传导毛细管；密封段用于隔绝外部测试介质的高压环境，包括密封螺母、密封头、连接头及一个锥型隔离垫圈铜环；所述绝热段包括起到保温和隔热作用的金属杜瓦瓶，起到纵向绝热作用的瓶塞和均热管，以及与绳帽对接的连接头；所述绝热段内的压力传感器感压端与传导毛细管相连，信号端通过导线与数据采集机芯相连；所述绝热段内的CCL传感器，用于测量油井套管接箍，由永磁体、感应线圈和转换电路组成；所述绝热段内的自然γ探测器，用于测量油井地层的自然γ，由光电倍增管、NaI晶体和转换电路组成；所述数据采集机芯，是由耐高温芯片和电子元器件构成的单片机系统，负责采集、处理以及存储测试数据，涡轮流量计、压力传感器、铂电阻、CCL传感器和自然γ探测器产生的信号经过各自调理电路处理后，其中温度、压力、CCL采集信号经A/D转换成数字信号后与流量、自然γ信号一起保存在存储器内，通过与刻度值校正后获得温度、压力、流量、CCL、自然γ值。
本实用新型由于采用测试仪主体和扶正式高温涡轮流量计及传感器三部分，测试仪主体下部与扶正式高温涡轮流量计连接上部与传感器连接，通过自然γ、CCL以及地面钢丝记录仪共同实现存储式高温吸汽剖面测井仪的井下精确定深，深度误差小于0.3m；通过扶正式高温涡轮流量计实现井下蒸汽流量的精确测量，其扶正器具有良好弹性和钢性，可在Φ62～162mm井径范围内自由收缩，流量计启动排量小、测试精度高；数据采集机芯采用大容量存储、节能设计和USB接口通讯，满足了存储式自然γ、CCL连续测井的切实需要；采用金属杜瓦瓶进行隔热，可在高温高压环境下长时间工作，且安全可靠；仪器耐高温时间长、测试精度高、稳定性好。
附图为本实用新型的结构示意图。
以下结合附图对本实用新型做进一步的描述。
具体实施方式
如图所示，本实用新型由测试仪主体和扶正式高温涡轮流量计21及传感器22三部分，测试仪主体下部与扶正式高温涡轮流量计21连接，上部与传感器22连接；测试仪主体由测量段、密封段、绝热段、以及位于绝热段中的压力传感器、CCL传感器、自然γ探测器、数据采集机芯、电池筒、仪器壳体、绳帽连接头、绳帽等组成。
测量段包括一个导热良好的金属壳体1、位于壳体1中的干簧管2、感压膜盒3、测量流量的传导线和用于测量温度的铂电阻5以及压力传导毛细管4；壳体1的前端有内螺纹，与高温扶正式涡轮流量计的连接头连接，金属壳体1中部周壁钻有φ5的圆孔与外部相通，保证感压膜盒3和铂电阻5与测试介质畅通接触；干簧管2的传导线和铂电阻5的信号传导线及压力传导毛细管4经连接头6和瓶塞10的内孔，延伸到仪器舱内。密封段包括密封螺母7、密封头9、连接头6及一个隔离垫圈锥型铜环8；与绝热段外壳11焊接在一起的密封头9，为中空的环形体，其内孔的上部为母形锥面，连接头6中部有一个公形锥面体，其角度与密封头9母形锥面角度吻合，使用时密封铜环8(由紫铜制成)位于其间，与两个锥面紧密接触，通过旋紧密封螺母7压紧紫铜环8，起到高压密封作用，从而保证绝热段中的腔体在测试过程中处于完全密封状态；绝热段包括外壳11、金属杜瓦瓶12；金属杜瓦瓶12置于外壳11内，其内部被抽成真空，保证测试仪在外部环境温度为360℃时，6小时内仪器舱内温升不超过150℃。仪器绳帽连接头13焊接在仪器外壳11的尾部，与仪器绳帽20连接。
绝热段金属杜瓦瓶12内部为仪器舱，由若干部分组成的仪器芯体居于其中。包括瓶塞10、压力传感器14、CCL传感器15、自然γ探测器16、数据采集机芯17、电池筒18、电池19。瓶塞10为中空的圆柱体，位于连接头6下部，内部灌装金属吸热剂，以吸收仪器舱内的热量。
传感器及井下数据采集存储系统将各路信号直接送入微处理器中。微处理器将各路信号进行处理，存入存储器，测试结束后，地面主机将存储器中的数据回放。
权利要求1.高温注汽井五参数吸汽剖面组合测井仪，由测试仪主体和扶正式高温涡轮流量计(21)及传感器(22)三部分，测试仪主体下部与扶正式高温涡轮流量计(21)连接，上部与传感器(22)连接，其特征在于测试仪主体由金属壳体(1)、干簧管(2)、感压膜盒(3)、压力传导毛细管(4)、铂电阻(5)、连接头(6)、密封螺母(7)、锥型铜环(8)、密封头(9)、瓶塞(10)、外壳(11)、金属杜瓦瓶(12)、绳帽连接头(13)、压力传感器(14)、CCL传感器(15)、自然γ探测器(16)、数据采集机芯(17)、电池筒(18)、电池(19)、绳帽(20)组成，金属壳体(1)内有感压膜盒(2)、铂电阻(4)以及压力传导毛细管(3)，金属壳体(1)的前端有内螺纹，与高温扶正式涡轮流量计的连接头连接，金属壳体(1)中部周壁钻有圆孔与外部相通，干簧管(2)、铂电阻(5)、压力传导毛细管(4)经连接头(6)和瓶塞(10)的内孔，延伸到仪器舱内；密封段包括密封螺母(7)、密封头(9)、连接头(6)及一个隔离垫圈锥型铜环(8)与绝热段外壳(11)焊接在一起的密封头(9)为中空的环形体，其内孔的上部为母形锥面，连接头(6)中部有一个公形锥面体，其角度与密封头(9)母形锥面角度吻合，密封铜环(8)位于其间，与两个锥面紧密接触，绝热段包括外壳(11)、金属杜瓦瓶(12)，金属杜瓦瓶(12)置于外壳(11)内，其内部被抽成真空，仪器绳帽连接头(13)焊接在仪器外壳(11)的尾部，与仪器绳帽(20)连接，在金属杜瓦瓶(12)内依次连接有压力传感器(14)、CCL传感器(15)、自然γ探测器(16)、数据采集机芯(17)、电池筒(18)、电池(19)。
专利摘要本实用新型涉及一种高温注汽井五参数吸汽剖面组合测井仪，由于采用测试仪主体和扶正式高温涡轮流量计及传感器三部分，测试仪主体下部与扶正式高温涡轮流量计连接上部与传感器连接，通过自然γ、CCL以及地面钢丝记录仪共同实现存储式高温吸汽剖面测井仪的井下精确定深，深度误差小于0.3m；通过扶正式高温涡轮流量计实现井下蒸汽流量的精确测量，其扶正器具有良好弹性和刚性，可在Φ62～162mm井径范围内自由收缩，流量计启动排量小、测试精度高；数据采集机芯采用大容量存储，满足了存储式自然γ、CCL连续测井的切实需要；采用金属杜瓦瓶进行隔热，可在高温高压环境下长时间工作，且安全可靠；仪器耐高温时间长、测试精度高、稳定性好。
文档编号E21B47/06GK2742136SQ20042006460
公开日2005年11月23日 申请日期2004年6月2日 优先权日2004年6月2日
发明者赵业卫, 崔士斌, 邓中先, 徐英莉, 吴冠霖, 孙向东, 赵伟, 李春艳, 马丽勤, 祝亚冬 申请人:中国石油天然气股份有限公司