专利名称：存储式连续测量井下压力温度仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在石油开采过程中，用于监测油气井的井下状态的测量仪器，该测量仪器能够连续测量井筒内部的压力、温度和压力分布情况。
背景技术：
目前，用于监测油气井井下状态的测量仪器，国内外通常都是使用井下电子压力温度计来测量井下的压力和温度。井下电子压力温度计是通过压力传感器对温度和压力进行测量，由于压力传感器要达到与外界环境温度的平衡，需要一段等待时间，因此在测量井下压力、温度时，必须在待测位置停留5分钟以上的时间，才能得到待测点准确的温度数值。另外，待测点的深度需要手工记录。在读取压力温度计的数据后，对每一待测点的深度、压力、温度进行手工对应，然后再进行梯度计算，不仅工作繁琐，容易产生差错，而且工作效率较低。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种能够连续快速测量井下压力、温度并且自动记录测点井下深度的存储式连续测量井下压力温度仪。
为实现上述目的，本发明的一种存储式连续测量井下压力和温度仪，包括存储式井下压力温度计和地面电子深度记录仪，其中，存储式井下压力温度计用于采集测点的压力和温度并进行存储，地面电子深度记录仪用于自动记录测点的井下深度。
进一步，所述存储式井下压力温度计包括温度采集模块、压力采集模块、A/D转换模块、时钟模块、主控模块、存储模块和电源模块，其中，温度采集模块用于采集测点的温度信号并传输给A/D转换模块；压力采集模块用于采集测点的压力信号并传输给A/D转换模块；A/D转化模块将接收的温度信号和压力信号进行数模转换并传输给主控模块；时钟模块用于向主控模块提供时钟信号；主控模块对A/D转换模块的工作模式进行设置，并将温度和压力数据与时钟信号相结合后传输给存储模块进行存储或读取存储模块中的数据；存储模块用于存储主控模块传输的数据；电源模块为各模块提供电能。
进一步，所述主控模块带有串口通信接口，主控模块将接收的或从存储模块中读取的温度和压力数据，通过该串口通信接口传输给外部PC机。
进一步，还包括电源接口，外部电源通过该电源接口向各模块提供电能。
进一步，所述温度采集模块为铂电阻温度传感器，所述压力采集模块为压力传感器。
与现有技术相比，本发明存储式连续测量井下压力和温度仪，对井下测点的压力和温度反应速度快，5秒之内就能够得到准确的数据，还能够自动将测点的温度和压力数据进行存储，并自动记录测点的井下深度，使用方便，工作效率高。
图1是存储式井下压力温度计的原理图；图2是存储式井下压力温度计的结构示意图；图3是存储式井下压力温度计的流程图。
具体实施例方式
下面结合附土图及具体实施方式
对本发明进行进一步说明，但不是对本发明的限制。
存储式连续测量井下压力温度仪包括两个部分，一部分是存储式井下压力温度计，另一部分是地面电子深度记录仪。存储式井下压力温度计测量并且记录井下的压力和温度数据，地面电子深度记录仪记录存储式井下压力温度计的测点位置即井下的深度，这两组数据以时间参数作为参考，利用软件进行同步合并后，就得到以深度为横坐标的连续的井下压力温度曲线，通过该曲线对井下生产的情况进行分析。其中，地面电子深度记录仪可选用Varco International Inc.公司生产的石油用绞车(winch)WAC6-000，通过石油用绞车就可以测量井下的深度。
图1中，存储式井下压力温度计包括温度传感器101、压力传感器102、A/D转换模块103、主控模块104、串口通信接口106、时钟模块108、存储模块109、和电源模块111。其中，温度传感器101为铂电阻温度传感器，用于采集测点的温度信号并传输给A/D转换模块103；压力传感器102用于采集测点的压力信号并传输给A/D转换模块103；A/D转化模块103将接收的温度信号、井下压力信号与校正用温度信号的采集和进行数模转换并传输给主控模块104；时钟模块108用于向主控模块104提供时钟信号；主控模块104是存储式井下压力温度计的核心部件，主要功能包括通过串口通信接口106与外部PC机的通信，并完成对存储芯片中采集数据的读取；控制A/D转换模块采集井下温度、压力等数据，并将采集到的数据存储到存储芯片中或者通过串口将数据直接发送到PC机端；识别通信模式与存储模式，完成存储模式下不同工作状态，包括睡眠状态、数据采集状态、存储状态的具体控制。对A/D转换模块103的工作模式进行设置，并将温度和压力数据与时钟信号相结合后传输给存储模块109进行存储或读取存储模块中的数据；串口通信接口106将主控模块104接收的或从存储模块109中读取的温度和压力数据传输给外部PC机；存储模块109用于存储主控模块104传输的数据以及压力标定用的系数文件；电源模块111为各模块提供电能。另外，电能也可以通过设置电源接口112，通过电源接口112由外部电源向存储式井下压力温度计的各模块供电。主控模块104将接收的或从存储模块109中读取的温度和压力数据，通过无线信号发射模块107传输给外部的PC机。
上述校正温度的采集方法是利用A/D7714进行采集的。由于井下的压力和温度处于随时都在变化的动态中，每个测点的压力与温度都不相同。压力传感器102在采集压力信号的同时，由于温度也在变化，会对采集到的压力产生影响，导致数据不准确。为了使采集到的压力值更为准确，利用采集的井下温度信号，因此，在处理时用采集到的温度值对压力进行校正。
此外，由于每个压力传感器102在制造时的差异，其压力的零点和灵敏度都有差别，所以在正式使用之前应该先对压力传感器进行标定，标定的目的是使压力传感器采集到的原始值与实际的压力和温度值相对应，这样在进行数据处理时，可以对照原始值与实际值，使之与实际的压力和温度更为接近。标定的过程是通过加在压力传感器上的压力和温度值的不断的有规律的变化，电路部分采集到一系列的原始压力和温度值，通过数据处理得到系数文件。因此，在存储模块109中存储压力标定用的系数文件，以保证压力传感器测得的数值准确性。
附图2为存储式井下压力温度计的具体结构在不锈钢外壳内，电池盒1内的电池通过电源接头2与电路板4相连，电路板4的下部连接压力传感器5，压力传感器5通过传感器压帽3固定在壳体内，通过对压力传感器的固定，同时也完成了对电路板的固定；温度传感器7安装在壳体的前部，温度传感器7通过侧部的管道过线孔6与电路板4相连，温度传感器7的引锥8安装在壳体的前端，其中，引锥8主要是保护存储式井下压力温度计在下井时免受损坏。
温度传感器7主要由测温元件PT1000铂电阻、不锈钢外壳和密封物组成。铂电阻利用氧化镁密封在不锈钢外壳内，铂电阻温度传感器是利用金属铂在温度变化时，自身电阻值也随之改变的特性来测量温度的。氧化镁的传温效果较好，所以对铂电阻测量外界的环境温度不会产生很多的延时。
如图3存储式井下压力温度计的流程图所示，首先通过键盘控制单元110设置存储式井下压力温度计的工作模式、设定采样间隔时间、工具信息、系数文件等功能参数。然后根据相应的工作模式，进行功能选择，从而完成数据的采集、发送、存储等任务。
实际测量时，将存储式井下压力温度计与地面电子深度记录仪的电源同时开启，以保证时间的同步，使存储式井下压力温度计测到的数据正确反映井下实际深度的环境状况。将存储式井下压力温度计通过壳体后部与井下缆绳连接，缆绳的深度可以通过地面电子深度记录仪读取。
首先进行井下数据的采集控制缆绳，将存储式井下压力温度计下到井下，采集井下环境的压力和温度数据，然后进行数据读取井下数据采集完成后，重新将存储式井下压力温度计拉回到井上，将存储式井下压力温度计与地面电子深度记录仪中的数据全部输送至外部的PC机中。读取PC机中的数据，将存储式井下压力温度计与地面电子深度记录仪中的数据通过时间进行拟和，这样存储式井下压力温度计测得的数据就可以和井下实际深度处的环境状态相对应，得到以深度为横坐标的连续的井下压力温度曲线。通过该曲线，可以为其他工作做准备。
权利要求
1.一种存储式连续测量井下压力和温度仪，其特征在于，包括存储式井下压力温度计和地面电子深度记录仪，其中，存储式井下压力温度计用于采集测点的压力和温度并进行存储，地面电子深度记录仪用于自动记录测点的井下深度。
2.根据权利要求1所述的存储式连续测量井下压力和温度仪，其特征在于，所述存储式井下压力温度计包括温度采集模块、压力采集模块、A/D转换模块、时钟模块、主控模块、存储模块和电源模块，其中，温度采集模块用于采集测点的温度信号并传输给A/D转换模块；压力采集模块用于采集测点的压力信号并传输给A/D转换模块；A/D转化模块将接收的温度信号和压力信号进行数模转换并传输给主控模块；时钟模块用于向主控模块提供时钟信号；主控模块对A/D转换模块的工作模式进行设置，并将温度和压力数据与时钟信号相结合后传输给存储模块进行存储或读取存储模块中的数据；存储模块用于存储主控模块传输的数据；电源模块为各模块提供电能。
3.根据权利要求1所述的存储式连续测量井下压力和温度仪，其特征在于，所述主控模块带有串口通信接口，主控模块将接收的或从存储模块中读取的温度和压力数据，通过该串口通信接口传输给外部PC机。
4.根据权利要求1所述的存储式连续测量井下压力和温度仪，其特征在于，还包括电源接口，外部电源通过该电源接口向各模块提供电能。
5.根据权利要求1所述的存储式连续测量井下压力和温度仪，其特征在于，所述温度采集模块为铂电阻温度传感器，所述压力采集模块为压力传感器。
全文摘要
本发明公开了一种存储式连续测量井下压力和温度仪，包括存储式井下压力温度计和地面电子深度记录仪，其中，存储式井下压力温度计用于采集测点的压力和温度并进行存储，地面电子深度记录仪用于自动记录测点的井下深度。本发明存储式连续测量井下压力和温度仪，对井下测点的压力和温度反应速度快，5秒之内就能够得到准确的数据，还能够自动将测点的温度和压力数据进行存储，并自动记录测点的井下深度，使用方便，工作效率高。
文档编号E21B47/06GK1837576SQ20061007912
公开日2006年9月27日 申请日期2006年4月29日 优先权日2006年4月29日
发明者胡速 申请人:北京华油先锋石油装备技术有限公司