一种温度压力剖面测试仪及装置的制作方法

文档序号:5351619阅读:355来源:国知局
专利名称:一种温度压力剖面测试仪及装置的制作方法
技术领域
本发明涉及石油开发技术领域,具体地,涉及一种温度压力剖面测试仪及装置。
背景技术
目前水平井技术已逐渐成为油田高效开发的主导技术。在稠油水平井注蒸汽热采开发过程中,受油层非均质性及周边邻井采出程度的影响,存在水平段油层动用不均衡的问题,严重制约了稠油水平井的总体开发效果,生产上迫切需要合适的监测技术了解井下油藏开发动态,指导稠油水平井开发。
稠油直井注蒸汽热采开发经验表明,通过油层温度压力剖面测试可定性了解油藏的动用情况。同样,对于稠油热采水平井而言,通过对水平段油层进行温度压力剖面测试, 可以了解井下油藏的开发动态,指导注汽生产措施,提高稠油水平井的开发效果。
然而,由于水平井井深结构和稠油油井环境的特殊性,传统的温度压力剖面测试装置很难适应在稠油水平井中进行测试,给稠油水平井的温度压力剖面测试带来了很大困难。例如,I)普通的压力传感器最高耐温指标只有150°c左右,而稠油热采水平井的井下最高温度达到300°C以上,为了在稠油水平井中顺利进行压力测试,测试时将压力传感器安装于一隔热腔内,并与隔热腔之外的压力传导毛细管和压力传导结构配合一起测试外界压力,但实际测试过程中,由于地层出砂,裸露的压力传导结构极易被泥土、细砂与粘稠原油混合物堵塞,轻则导致压力测试数据失真,不能准确录取井下压力资料,严重时压力传导毛细管被堵死,根本无法录取压力资料;2)为了在恶劣的井下测试环境中保护温度传感器不被损坏,将温度传感器封装于不锈钢薄壁封装管内实现温度测量,由于温度传感器与不锈钢薄壁封装管之间存在空气,并且不锈钢材料的导热性能不够理想,当测试仪在井下快速移动的过程中,温度传感器不能及时准确测量得到井下各深度对应的温度,导致最终的温度测量结果不够准确;3)目前常用的温度压力剖面测试装置往往只包含一套温度传感器和压力传感器,测试结果不具可比性,并且实际井下测试时,当唯一的一套传感器性能不够稳定或者传感器在井下被损坏时,就会直接导致温度压力剖面测试失败。
综上所述,在稠油热采水平井测试方面,传统的温度压力剖面测试装置存在很大的不适应性。发明内容
本发明实施例的主要目的在于提供一种温度压力剖面测试仪及装置,以解决现有的温度压力剖面测试技术不能较好地适应稠油水平井井下工作环境的缺陷。
为了实现上述目的,本发明实施例提供一种温度压力剖面测试仪,包括温度传感器、薄壁封装管、压力传导毛细管、防堵导压结构、压力传感器、数据采集芯片、隔热腔和密封连接筒;
所述温度传感器封装于薄壁封装管中,用于对井下温度进行测量;
所述密封连接筒的一端连接薄壁封装管,另一端连接隔热腔;
所述压力传感器装设于隔热腔中,连接压力传导毛细管的一端,用于对压力传导毛细管传导的压力进行测量;
所述数据采集芯片装设于隔热腔中,分别连接压力传感器和温度传感器,用于采集压力传感器和温度传感器的测量结果;
所述压力传导毛细管穿过密封连接筒,其另一端连接防堵导压结构;
所述防堵导压结构,用于将外界压力传导至压力传导毛细管,并防止泥沙侵入压力传导毛细管,该防堵导压结构具体包括
防砂导压帽,为一底部开口的筒状结构,且顶部周缘设有多个径向的顶部导压孔;
防砂芯体,为一能够与所述防砂导压帽内部对应配合的柱状结构,其外表面设有多个连通顶部和底部的凹槽,且相邻所述凹槽之间设有通道,形成导压迷宫;该防砂芯体设置于所述防砂导压帽内且紧贴该防砂导压帽内侧面,所述凹槽与所述顶部导压孔连通;
压力传导管,其顶部延伸至该防砂导压帽内并与所述防砂芯体底端抵顶固定,该压力传导管顶部设有多个径向的底部导压孔,该压力传导管于所述底部导压孔下方的外侧面设有连接部与所述防砂导压帽的内侧面密封固定连接;该连接部下方设有凸台,所述防砂导压帽底端抵顶于该凸台上,且该压力传导管的中心管经由所述底部导压孔而与所述防砂导压帽内部连通;
基座,固定于所述压力传导管的底端,其设有连通顶部及底部的中孔,该中孔与所述压力传导管连通;该中孔底端连接所述压力传导毛细管。
优选的,所述温度压力剖面测试仪中,所述薄壁封装管采用铜银合金材料或银材料制作。
优选的,所述温度压力剖面测试仪中,所述温度传感器与薄壁封装管之间填充氧化铝纳米粉末或氧化镁纳米粉末。
优选的,所述温度压力剖面测试仪中,所述温度压力剖面测试仪还包括无线传输芯片,连接所述数据采集芯片,用于无线传输数据采集芯片采集到的测量结果。
优选的,所述温度压力剖面测试仪中,所述无线传输芯片还连接所述压力传感器和温度传感器,用于接收指令并控制所述数据采集芯片、压力传感器和温度传感器工作。
优选的,所述温度压力剖面测试仪中,所述温度压力剖面测试仪还包括输出端口,连接所述数据采集芯片,用于输出数据采集芯片采集到的测量结果。
一种温度压力剖面测试装置,所述温度压力剖面测试装置包括如权利要求1飞任一所述的温度压力剖面测试仪,和,减震保护托筒;
所述减震保护托筒包括筛管、两端部减震接头、连接头和导锥;其中,
筛管,为管壁上均布有多个圆孔的油管;
两端部减震接头,分别连接所述筛管的两端,该端部减震接头具体包括
第一减震接头主体,与所述筛管的端部丝扣连接,其中部设有第一隔挡,所述第一隔挡的中心设有第一穿孔;
两第一减震弹簧,分别设置于所述第一穿孔的两侧;
第一减震拉杆,穿设所述两第一减震弹簧及所述第一穿孔,该第一减震拉杆的一端连接有螺母,另一端连接有第一丝扣连接器,所述两第一减震弹簧分别设置于所述螺母和第一隔挡之间、所述第一丝扣连接器和第一隔挡之间;
连接头,一端与所述两端部减震接头之一的另一端连接,另一端与导锥连接;
所述温度压力剖面测试仪装设于所述筛管中,其端部通过所述第一丝扣连接器连接所述%5部减震接头。
优选的,所述温度压力剖面测试装置中,所述温度压力剖面测试装置包括至少两个温度压力剖面测试仪,则所述减震保护托筒包括至少两个筛管和至少一个中间减震接头,该中间减震接头具体包括
第二减震接头主体,其两端与所述筛管的端部丝扣连接,中部设有第二隔挡,所述第二隔挡的中心设有第二穿孔;
两第二减震弹簧,分别设置于所述第二穿孔的两侧;
第二减震拉杆,穿设所述两第二减震弹簧及第二穿孔,且该第二减震拉杆两端分别连接有第二丝扣连接器,所述两第二减震弹簧分别设置于第二丝扣连接器和第二隔挡之间;
所述温度压力剖面测试仪的端部通过所述第一丝扣连接器连接所述端部减震接头,和/或,通过所述第二丝扣连接器连接所述中间减震接头。
优选的,所述温度压力剖面测试装置中,所述温度压力剖面测试装置包括两个温度压力剖面测试仪,所述减震保护托筒包括两个筛管和一个中间减震接头;
所述两个温度压力剖面测试仪对称设置于所述中间减震接头的两侧。
优选的,所述温度压力剖面测试装置中,所述第一丝扣连接器为母扣结构,所述第二丝扣连接器为公扣结构。
借助于上述技术方案,本发明通过设置防堵导压结构,可有效防止井下泥沙侵入压力传导毛细管,避免压力传导毛细管堵塞现象发生,保证了压力传导的准确性;通过采用铜银合金材料或银材料制作薄壁封装管,增强了薄壁封装管的导热性能;通过在薄壁封装管和温度传感器之间填充氧化铝纳米粉末或氧化镁纳米粉末等导热材料,使温度传感器能更灵敏地感知井下温度;通过设置无线传输芯片,可实时获取测量结果,并且能远程操控温度压力剖面测试仪或温度压力剖面测试装置,极大地方便了测试工作;相比于现有技术,本发明实施例具有更优的压力和温度传导特性,测量结果更加准确,能够较好的适应稠油水平井的井下环境。


为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图I是本发明实施例二提供的温度压力剖面测试仪的结构示意图2是本发明实施例二中防堵导压结构的剖面结构示意图3是本发明实施例四提供的温度压力剖面测试装置的结构示意图4是本发明实施例四中减震保护托筒的结构示意图5是本发明实施例四中端部减震接头的结构示意图;6
图6是本发明实施例四中中间减震接头的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
鉴于传统的温度压力剖面测试装置很难适应在稠油水平井中进行测试,本发明实施例提供了一种温度压力剖面测试仪和温度压力剖面测试装置,用以在稠油水平井井下环境中较好的完成温度压力剖面测试任务。以下结合附图对本发明进行详细说明。
实施例一
本实施例提供一种温度压力剖面测试仪,该温度压力剖面测试仪包括温度传感器、薄壁封装管、压力传导毛细管、防堵导压结构、压力传感器、数据采集芯片、隔热腔和密封连接筒;
所述温度传感器封装于薄壁封装管中,用于对井下温度进行测量;
所述密封连接筒的一端连接薄壁封装管,另一端连接隔热腔;
所述压力传感器装设于隔热腔中,连接压力传导毛细管的一端,用于对压力传导毛细管传导的压力进行测量;
所述数据采集芯片装设于隔热腔中,分别连接压力传感器和温度传感器,用于采集压力传感器和温度传感器的测量结果;
所述压力传导毛细管穿过密封连接筒,其另一端连接防堵导压结构;
所述防堵导压结构,用于将外界压力传导至压力传导毛细管,并防止泥沙侵入压力传导毛细管,该防堵导压结构具体包括
防砂导压帽,为一底部开口的筒状结构,且顶部周缘设有多个径向的顶部导压孔;
防砂芯体,为一能够与所述防砂导压帽内部对应配合的柱状结构,其外表面设有多个连通顶部和底部的凹槽,且相邻所述凹槽之间设有通道,形成导压迷宫;该防砂芯体设置于所述防砂导压帽内且紧贴该防砂导压帽内侧面,所述凹槽与所述顶部导压孔连通;
压力传导管,其顶部延伸至该防砂导压帽内并与所述防砂芯体底端抵顶固定,该压力传导管顶部设有多个径向的底部导压孔,该压力传导管于所述底部导压孔下方的外侧面设有连接部与所述防砂导压帽的内侧面密封固定连接;该连接部下方设有凸台,所述防砂导压帽底端抵顶于该凸台上,且该压力传导管的中心管经由所述底部导压孔而与所述防砂导压帽内部连通;
基座,固定于所述压力传导管的底端,其设有连通顶部及底部的中孔,该中孔与所述压力传导管连通;该中孔底端连接所述压力传导毛细管。
本实施例提供的温度压力剖面测试仪通过设置防堵导压结构,既能较好地传导井下环境压力,又能较好地解决稠油热采水平井中进行随油管温度压力剖面测试时压力传导结构和压力传导毛细管容易堵塞的问题,并且该防堵导压结构拆卸清洗简单,使得温度压力剖面测试仪的使用和维护更加方便。
优选的,所述薄壁封装管采用铜银合金材料或银材料制作。
具体的,采用铜银合金材料或银材料制作薄壁封装管,能够显著提高薄壁封装管的导热性能,相比于现有技术中采用不锈钢材料制作的薄壁封装管,更有利于温度传感器灵敏感知井下环境温度,从而提高了该温度压力剖面测试仪温度测试结果的准确性。
优选的,所述温度传感器与薄壁封装管之间填充氧化铝纳米粉末或氧化镁纳米粉末。
具体的,在温度传感器与薄壁封装管之间填充氧化铝纳米粉末或氧化镁纳米粉末等导热材料,能够显著提高薄壁封装管与温度传感器之间的导热特性,相比于现有技术中薄壁封装管与温度传感器之间为导热性能差的空气,更有利于温度传感器快速测量井下环境温度,从而提高了该温度压力剖面测试仪温度测试结果的准确性。
优选的,所述温度压力剖面测试仪还包括无线传输芯片,连接所述数据采集芯片,用于无线传输数据采集芯片采集到的测量结果。
具体的,在温度压力剖面测试仪中设置无线数据传输芯片,可实现与上位机(地面控制中心)之间的无线通信,在温度压力剖面测试现场可快速读取数据采集芯片采集到的降下温度和压力测量结果,相比现有的温度压力测试技术中需要拆卸仪器后再读取数据采集芯片中采集数据的方式,本实施例使得温度压力剖面测试过程更加简便和快捷。
优选的,所述无线传输芯片还连接所述压力传感器和温度传感器,用于接收无线控制指令并控制所述数据采集芯片、压力传感器和温度传感器工作。
具体的,上位机可通过无线通信向无线传输芯片发送指令,进而控制数据采集芯片、压力传感器和温度传感器工作,同时上位机可通过与无线传输芯片之间的无线通信过程,实时了解和监测数据采集芯片、压力传感器和温度传感器的工作状态是否正常,如出现异常,即可尽快予以解决。
优选的,所述温度压力剖面测试仪还包括输出端口,连接所述数据采集芯片,用于输出数据采集芯片采集到的测量结果。
具体的,在温度压力剖面测试仪中设置用于有线连接的输出端口,可通过有线连接方式将数据采集芯片采集到的测量结果输出给上位机,这样可在无线传输方式不可施行的情况下,保证温度压力剖面测试任务的顺利进行。
实施例二
本实施例提供一具体的温度压力剖面测试仪,如图I所示,该测试仪包括保护罩 101、薄壁封装管102、温度传感器103、防堵导压结构104、密封连接筒105、承压腔106、隔热腔107、压力传导毛细管108、压力传感器109、数据采集芯片110、无线传输芯片111、输出端口 112、电池筒113、磁定位器114、吸热体115 ;其中,
保护罩101为一金属质地的罩状结构,其表面设有开孔,内部装设薄壁封装管102 和防堵导压结构104,用于保护薄壁封装管102和防堵导压结构104,避免在井下环境中受到损坏,同时能够通过开孔使薄壁封装管102和防堵导压结构104与井下环境接触;
温度传感器103采用钼电阻实现,被封装于由铜银合金材料或银材料制作的薄壁封装管102中,并且,薄壁封装管102内填充了氧化铝纳米粉末或氧化镁纳米粉末,薄壁封装管102能够快速得将外界环境温度传导给温度传感器103,提高了温度传感器103的测量准确性,测温范围达到(T400°C,分辨率为O. 01°C,温度响应时间小于IOs ;
密封连接筒105为中空结构,其一端连接薄壁封装管,另一端连接隔热腔107 ;
承压腔106具有一定的承压和隔热作用;隔热腔107装设于承压腔106内部,其一端穿过密封头与密封连接体接触;
压力传导毛细管108穿设于密封连接筒105中,其一端伸入保护罩101内与防堵导压结构104连接,另一端伸入隔热腔107内与压力传感器109连接,用于将防堵导压结构 104传导的压力传导给压力传感器109 ;
压力传感器109为高精度石英压力传感器109,装设于隔热腔107内,用于测量压力传导毛细管108传导来的压力,测压范围为(T40MPa,精度为O. 05%F. S ;
数据采集芯片110装设于隔热腔107内,分别通过导线连接压力传感器109和温度传感器103,数据存储容量达到80万组,并且可根据实际需要扩充至160万组;
无线传输芯片111装设于隔热腔107内,分别与数据采集芯片110、压力传感器 109和温度传感器103相连接,用于将数据采集芯片110采集到的温度和压力测量结果无线传输给上位机,并能无线接收上位机下发的指令,控制数据采集芯片110、压力传感器109 和温度传感器103进行工作,同时将数据采集芯片110、压力传感器109和温度传感器103 的工作状态反馈给上位机,使上位机可实时了解测试仪在井下的工作状况;
输出端口 112装设于隔热腔107内,与数据采集芯片110连接,用于在拆卸测试仪后,通过有线连接上位机,将数据采集芯片110采集的温度和压力测量结果传输给上位机, 适用于井下不适应传输无线信号的情况;
电池筒113装设于承压腔106内,由正极连接头、薄壁保护腔及其内部电池、尾堵组成,电池规格14. 5mmX50. 5_X 2节,用于给无线传输芯片111、数据采集芯片110、压力传感器109和温度传感器103供电;
磁定位器114装设于承压腔106内,由薄壁保护腔及安装在薄壁保护腔内部的磁定位传感器组成;用于定位测试仪在井下的位置;
吸热体115装设于承压腔106内,为一薄壁圆管,内部充填金属吸热剂。
下面对本实施例中的防堵导压结构104进行详细介绍
如图2所示为该防堵导压结构104的剖面结构示意图,该防堵导压结构104包括 防沙导压帽21、防沙芯体22、压力传导管23及基座24 ;
防沙导压帽21为一底部开口的筒状结构,且其顶部周缘设有多个径向的顶部导压孔211 ;该筒状的结构为一倒扣设置的保护壳体,其内部能够容置对应形状的部件;
防沙芯体22为一能够与防沙导压帽21内部对应配合的柱状结构,当该防沙芯体 22放置于防沙导压帽21内后,其外表面能够紧贴该防沙导压帽21的内侧表面设置;而该防沙芯体22的外表面设有多个连通顶部和底部的凹槽221,且相邻凹槽221之间设有通道, 形成导压迷宫;连通该防沙芯体22顶部和底部的凹槽221可以是各种不同的路径形状,而每一条凹槽221之间都随机设有相互连通的通道,从而具有多个不同方向的通道,形成了迷宫式的导压通道结构。同时,该防沙芯体22设置于防沙导压帽21内且紧贴该防沙导压帽21内侧面,所以,凹槽221及通道均形成了密封的通路;凹槽221与顶部顶部导压孔211 连通,借此,顶部导压孔211能够与防沙芯体22的底部空间连通;
压力传导管23的顶部延伸至该防沙导压帽21内并与防沙芯体22底端抵顶固定, 较佳的,通过该压力传导管23对防沙芯体22的推顶,使防沙芯体22更牢固地设置于防沙导压帽21内部。该压力传导管23顶部设有多个径向的底部导压孔231,借此,该底部导压孔231能够与凹槽221及顶部导压孔211连通。该压力传导管23于底部导压孔231下方的外侧面设有连接部232与防沙导压帽21的内侧面密封固定连接,通过该连接部232的连接结构,能够使该压力传导管23牢固定于防沙导压帽21连接固定在一起;该连接部232下方设有凸台233,防沙导压帽21底端抵顶于该凸台233上,经由该凸台233的设置,防沙导压帽21能够限位在该凸台233上方,同时,通过凸台233的压紧能够起到密封的作用。且该压力传导管23的中心管234经由底部导压孔231而与防沙导压帽21内部连通,形成了一条有顶部导压孔211至压力传导管23的中心管234的连通通路;
基座24固定于压力传导管23的底端,其设有连通顶部及底部的中孔241,该中孔 241与压力传导管23连通;借此,经由防沙导压帽21的顶部导压孔211、防沙芯体22的凹槽221、压力传导管23的底部导压孔231及中心管234、基座24的中孔241形成了由外向内的导压通道;该中孔241底端与温度压力剖面测试仪中的压力传导毛细管108连接,而温度压力剖面测试仪中压力传导毛细管108连接压力传感器109,因此中孔241与压力传感器109连通设置,由防堵导压结构104和压力传导毛细管108将井下环境的压力传导至压力传感器109进行测量。
如图2所示,本实施例提供的防堵导压结构104中,压力传导管23的连接部232 可以为螺纹连接结构;且于连接部232、凸台233及防沙导压帽21围成一环形空间,该环形空间内设有密封圈,进一步的加强了防沙导压帽21内部与外界之间的密封效果。
本实施例提供的防堵导压结构104中,压力传导管23顶部与防沙芯体22底面可通过焊接固定;压力传导管23底面与基座24顶面也可通过焊接固定。本实施例中,上述连接方式也可以是其他固定方式,并不以此为限。
本实施例提供的防堵导压结构104中,凹槽221可以为螺旋式凹槽,通过螺旋式凹槽的设置,使该防堵导压结构104形成一个螺旋式迷宫防堵导压结构104,使介质在凹槽221内的迷宫通路中的流动更为的合理。
本实施例提供的防堵导压结构104中,防沙导压帽21可以为圆筒状结构,防沙芯体22可以为圆柱体结构,两者相互配合,并紧密的贴合在一起,使凹槽221形成密封的通路。
实施例三
本实施例提供一种温度压力剖面测试装置,该装置包括如实施例一提供的温度压力剖面测试仪和减震保护托筒;
所述减震保护托筒包括筛管、两端部减震接头、连接头和导锥;其中,
筛管,为管壁上均布有多个圆孔的油管;
两端部减震接头,分别连接所述筛管的两端,该端部减震接头具体包括
第一减震接头主体,与所述筛管的端部丝扣连接,其中部设有第一隔挡,所述第一隔挡的中心设有第一穿孔;
两第一减震弹簧,分别设置于所述第一穿孔的两侧;
第一减震拉杆,穿设所述两第一减震弹簧及所述第一穿孔,该第一减震拉杆的一端连接有螺母,另一端连接有第一丝扣连接器,所述两第一减震弹簧分别设置于所述螺母和第一隔挡之间、所述第一丝扣连接器和第一隔挡之间;
连接头,一端与所述两端部减震接头之一的另一端连接,另一端与导锥连接;
所述温度压力剖面测试仪装设于所述筛管中,其端部通过所述第一丝扣连接器连接所述%5部减震接头。
本实施例提供的温度压力剖面测试装置包括如实施例一提供的温度压力剖面测试仪和减震保护托筒,基于实施例一的描述可知,相比于现有技术,该温度压力剖面测试装置具有更优的压力和温度传导特性,测量结果更加准确,能够较好的适应稠油水平井的井下环境;并且,该温度压力剖面测试装置将温度压力剖面测试仪安装于减震保护托筒的筛管内,并使温度压力剖面测试仪的端部连接减震保护托筒的端部减震接头,该设置方式能够在稠油水平井中进行温度压力剖面测试过程中,消减温度压力剖面测试仪所受到的纵向震动力,避免因震动力而导致测试仪受损的现象,保证测试仪在井下安全可靠的工作。
优选的,所述温度压力剖面测试装置包括至少两个温度压力剖面测试仪,则所述减震保护托筒包括至少两个筛管和至少一个中间减震接头,该中间减震接头具体包括
第二减震接头主体,其两端与所述筛管的端部丝扣连接,中部设有第二隔挡,所述第二隔挡的中心设有第二穿孔;
两第二减震弹簧,分别设置于所述第二穿孔的两侧;
第二减震拉杆,穿设该中间减震接头的两第二减震弹簧及第二穿孔,且该第二减震拉杆两端分别连接有第二丝扣连接器,所述两第二减震弹簧分别设置于第二丝扣连接器和第二隔挡之间;
所述温度压力剖面测试仪的端部通过所述第一丝扣连接器连接所述端部减震接头,和/或,通过所述第二丝扣连接器连接所述中间减震接头。
具体的,本实施例中设置至少两个温度压力剖面测试仪,由于每一温度压力剖面测试仪都包含一套温度传感器和压力传感器,因此该温度压力剖面测试装置就会包含至少两套温度传感器和压力传感器,其测试结果具有可比性,并且可避免仅采用一套温度传感器和压力传感器时容易因传感器性能不稳定或传感器受损而导致测试失败的现象,提高了测试成功率。
优选的,所述温度压力剖面测试装置包括两个温度压力剖面测试仪,所述减震保护托筒包括两个筛管和一个中间减震接头;
所述两个温度压力剖面测试仪对称设置于所述中间减震接头的两侧。
优选的,所述第一丝扣连接器为母扣结构,所述第二丝扣连接器为公扣结构。
实施例四
本实施例提供一具体的温度压力剖面测试装置,如图3所示,包括第一温度压力剖面测试仪31、第二温度压力剖面测试仪32和减震保护托筒33 ;其中,
第一温度压力剖面测试仪31和第二温度压力剖面测试仪32的结构相同,具体可参见实施例一的介绍,此处不再赘述。
下面对本实施例中的减震保护托筒33进行具体介绍
如图4所示,该减震保护托筒33包括
上%5减震接头401、弟一师管402、中间减震接头403、弟_■师管404、下2而减震接头 405、连接头406、导锥407组成。测试时在第一筛管402内安放第一温度压力剖面测试仪 31,在第二筛管404内安放第二温度压力剖面测试仪32,并且第一温度压力剖面测试仪和第二温度压力剖面测试仪32相对于中间减震接头403对称安装;第一温度压力剖面测试仪31的承压腔连接上端减震接头401,保护罩连接中间减震接头403 ;第二温度压力剖面测试仪32的保护罩连接中间减震接头403,承压腔连接下端减震接头405 ;所述两测试仪通过减震接头上的弹簧消减下井过程中所受到的纵向震动与冲击;
如图5所示,上端减震接头401与下端减震接头405的结构相同,具体包括第一减震接头主体501、两第一减震弹簧502和第一减震拉杆503 ;第一减震接头主体501与第一筛管402/第二筛管404的一端通过丝扣方式连接,其中部设有第一隔挡504 ;第一隔挡 504的中心设有第一穿孔(图中未示出);两第一减震弹簧502分别设置在第一穿孔的两侧; 第一减震拉杆503的一端连接有第一丝扣连接器505,另一端穿越第一减震弹簧502和第一穿孔以及两第一减震弹簧502后,端头用螺母506紧固;两第一减震弹簧502分别设置于螺母506和第一隔挡504之间、第一丝扣连接器505和第一隔挡504之间;第一减震拉杆503 与螺母506的紧固程度以保证第一隔挡504两侧的第一减震弹簧502有足够的弹性空间为准;第一丝扣连接器505为母扣结构;
如图6所示为中间减震接头403的结构,具体包括第二减震接头主体601、两第二减震弹簧602、第二减震拉杆603 ;其中,第二减震接头主体601的两端分别与第一筛 管 402的另一端和第二筛管404的另一端通过丝扣方式连接,其中部设有第二隔挡604 ;第二隔挡604的中心设有第二穿孔(图中未示出);两第二减震弹簧602分别设置于第二穿孔的两侧;第二减震拉杆603穿越第二减震弹簧602及第二穿孔,其两端分别连接有第二丝扣连接器605 ;两第二减震弹簧602分别设置于第二丝扣连接器605和第二隔挡604之间;第二减震拉杆603与第二丝扣连接器605的紧固程度以保证第二隔挡604两侧的弹簧有足够的弹性空间为准;第二丝扣连接器605为公扣结构。
本实施例提供的温度压力剖面测试装置在井下使用过程中,第一温度压力剖面测试仪31通过上端减震接头401和中间减震接头403消减外界冲击与震动,第二温度压力剖面测试仪32通过下端减震接头405中间减震接头403消减外界冲击与震动。
综上所述,本发明实施例提供的温度压力剖面测试仪及温度压力剖面测试装置具有以下有益效果
(I)通过设置防堵导压结构,可有效防止井下泥沙侵入压力传导毛细管,避免压力传导毛细管堵塞现象发生,保证了压力传导的准确性;
(2)通过采用铜银合金材料或银材料制作薄壁封装管,增强了薄壁封装管的导热 生倉泛;
(3)通过在薄壁封装管和温度传感器之间填充氧化铝纳米粉末或氧化镁纳米粉末等导热材料,使温度传感器能更灵敏地感知井下温度;
(4)通过设置无线传输芯片,可实时获取测量结果,并且能远程操控温度压力剖面测试仪或温度压力剖面测试装置,极大地方便了测试工作;
(5)在温度压力剖面测试装置中设置减震保护托筒,可消减温度压力剖面测试仪所受到的纵向震动力,避免因震动力而导致测试仪受损的现象,保证测试仪在井下安全可靠的工作;
(6)在温度压力剖面测试装置中采用多个温度压力剖面测试仪共同工作,测试结果具有可比性,并且可避免仅采用一套温度传感器和压力传感器时容易因传感器性能不稳定或传感器受损而导致测试失败的现象,提高了测试成功率。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种温度压力剖面测试仪,其特征在于,包括温度传感器、薄壁封装管、压力传导毛细管、防堵导压结构、压力传感器、数据采集芯片、隔热腔和密封连接筒; 所述温度传感器封装于薄壁封装管中,用于对井下温度进行测量; 所述密封连接筒的一端连接薄壁封装管,另一端连接隔热腔; 所述压力传感器装设于隔热腔中,连接压力传导毛细管的一端,用于对压力传导毛细管传导的压力进行测量; 所述数据采集芯片装设于隔热腔中,分别连接压力传感器和温度传感器,用于采集压力传感器和温度传感器的测量结果; 所述压力传导毛细管穿过密封连接筒,其另一端连接防堵导压结构; 所述防堵导压结构,用于将外界压力传导至压力传导毛细管,并防止泥沙侵入压力传导毛细管,该防堵导压结构具体包括 防砂导压帽,为一底部开口的筒状结构,其顶部周缘设有多个径向的顶部导压孔; 防砂芯体,为一能够与所述防砂导压帽内部对应配合的柱状结构,其外表面设有多个连通顶部和底部的凹槽,且相邻所述凹槽之间设有通道,形成导压迷宫;该防砂芯体设置于所述防砂导压帽内且紧贴该防砂导压帽内侧面,所述凹槽与所述顶部导压孔连通; 压力传导管,其顶部延伸至该防砂导压帽内并与所述防砂芯体底端抵顶固定,该压力传导管顶部设有多个径向的底部导压孔,该压力传导管于所述底部导压孔下方的外侧面设有连接部与所述防砂导压帽的内侧面密封固定连接;该连接部下方设有凸台,所述防砂导压帽底端抵顶于该凸台上,且该压力传导管的中心管经由所述底部导压孔而与所述防砂导压帽内部连通; 基座,固定于所述压力传导管的底端,其设有连通顶部及底部的中孔,该中孔与所述压力传导管连通;该中孔底端连接所述压力传导毛细管。
2.根据权利要求I所述的温度压力剖面测试仪,其特征在于,所述薄壁封装管采用铜银合金材料或银材料制作。
3.根据权利要求I所述的温度压力剖面测试仪,其特征在于,所述温度传感器与薄壁封装管之间填充氧化铝纳米粉末或氧化镁纳米粉末。
4.根据权利要求I所述的温度压力剖面测试仪,其特征在于,所述温度压力剖面测试仪还包括无线传输芯片,连接所述数据采集芯片,用于无线传输数据采集芯片采集到的测量结果。
5.根据权利要求4所述的温度压力剖面测试仪,其特征在于,所述无线传输芯片还连接所述压力传感器和温度传感器,用于接收指令并控制所述数据采集芯片、压力传感器和温度传感器工作。
6.根据权利要求I所述的温度压力剖面测试仪,其特征在于,所述温度压力剖面测试仪还包括输出端口,连接所述数据采集芯片,用于输出数据采集芯片采集到的测量结果。
7.一种温度压力剖面测试装置,其特征在于,所述温度压力剖面测试装置包括如权利要求f 6任一所述的温度压力剖面测试仪,和,减震保护托筒; 所述减震保护托筒包括筛管、两端部减震接头、连接头和导锥;其中, 筛管,为管壁上均布有多个圆孔的油管; 两端部减震接头,分别连接所述筛管的两端,该端部减震接头具体包括第一减震接头主体,与所述筛管的端部丝扣连接,其中部设有第一隔挡,所述第一隔挡的中心设有第一穿孔; 两第一减震弹簧,分别设置于所述第一穿孔的两侧; 第一减震拉杆,穿设所述两第一减震弹簧及所述第一穿孔,该第一减震拉杆的一端连接有螺母,另一端连接有第一丝扣连接器,所述两第一减震弹簧分别设置于所述螺母和第一隔挡之间、所述第一丝扣连接器和第一隔挡之间; 连接头,一端与所述两端部减震接头之一的另一端连接,另一端与导锥连接; 所述温度压力剖面测试仪装设于所述筛管中,其端部通过所述第一丝扣连接器连接所述%5部减震接头。
8.根据权利要求7所述的温度压力剖面测试装置,其特征在于,所述温度压力剖面测试装置包括至少两个温度压力剖面测试仪,则所述减震保护托筒包括至少两个筛管和至少一个中间减震接头,该中间减震接头具体包括 第二减震接头主体,其两端与所述筛管的端部丝扣连接,中部设有第二隔挡,所述第二隔挡的中心设有第二穿孔; 两第二减震弹簧,分别设置于所述第二穿孔的两侧; 第二减震拉杆,穿设所述两第二减震弹簧及第二穿孔,且该第二减震拉杆两端分别连接有第二丝扣连接器,所述两第二减震弹簧分别设置于第二丝扣连接器和第二隔挡之间; 所述温度压力剖面测试仪的端部通过所述第一丝扣连接器连接所述端部减震接头,和/或,通过所述第二丝扣连接器连接所述中间减震接头。
9.根据权利要求8所述的温度压力剖面测试装置,其特征在于,所述温度压力剖面测试装置包括两个温度压力剖面测试仪,所述减震保护托筒包括两个筛管和一个中间减震接头; 所述两个温度压力剖面测试仪对称设置于所述中间减震接头的两侧。
10.根据权利要求8所述的温度压力剖面测试装置,其特征在于,所述第一丝扣连接器为母扣结构,所述第二丝扣连接器为公扣结构。
全文摘要
本发明提供一种温度压力剖面测试仪及装置,该温度压力剖面测试仪具体包括温度传感器、薄壁封装管、压力传导毛细管、防堵导压结构、压力传感器、数据采集芯片、隔热腔和密封连接筒;该防堵导压结构具体包括防砂导压帽、防砂芯体、压力传导管和基座。该温度压力剖面测试装置具体包括所述的温度压力剖面测试仪和减震保护托筒;该减震保护托筒具体包括筛管、两端部减震接头、连接头和导锥。本发明可有效避免压力传导毛细管堵塞现象发生,保证了压力传导的准确性,增强了薄壁封装管的导热性能,使温度传感器能更灵敏地感知井下温度,可实时获取测量结果以及远程操控温度压力剖面测试仪或温度压力剖面测试装置,可较好的适应稠油水平井的井下环境。
文档编号E21B47/06GK102979509SQ201210458278
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月14日 优先权日2012年11月14日
发明者刘德铸, 杨立强, 张洪君, 王晓华, 崔士斌, 徐英莉, 刘奇鹿, 马丽勤, 赵伟, 孟强, 蔡玉川, 方文, 刘高华, 赵丹, 詹丽敏, 吴冠霖 申请人:中国石油天然气股份有限公司
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