直读式井下压力计的制作方法

本申请涉及井下测试设备领域，尤其涉及一种直读式井下压力计。

背景技术：

在油田开采领域，为了保证生产稳定及安全，需要对油田油井、水井下的压力、温度、振动加速度等井下参数进行监测。一种常用的检测仪器是井下压力计。

传统的井下压力计使用时都是先将压力计置于井下，把测量到的压力、温度等井下参数先存储在压力计内，过一段时间后将压力计从井下取出后再对数据进行分析得出井下参数。但这种压力计使得相关人员不能实时掌握压力计的工作状态，也不能及时监测井下参数，很容易贻误工作；另外，这种压力计只能分别采集井下压力值和温度值。

技术实现要素：

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种直读式井下压力计。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种直读式井下压力计，包括：

加重杆接头，主体，直读套筒，密封塞，设置于所述主体内部的传感器和集成电路，设置于所述直读套筒内部的直读转换器；其中：

所述主体的两端分别连接所述加重杆接头和所述直读套筒，所述直读套筒还连接所述密封塞；

所述传感器包括压力传感器，所述压力传感器用于感应所述加重杆接头所传导的外界环境压力；

所述集成电路与所述传感器连接，用于获取和存储多种井下数据，所述井下数据包括：所述压力传感器所感应的压力值，井下的温度值、振动加速度、压力计的倾斜角度、压力计的电源电压；

所述直读转换器与所述集成电路连接，用于将所述多种井下数据同步传输给单芯电缆；

所述密封塞上穿设有单芯电缆，且所述单芯电缆的一端连接所述直读转换器。

可选地，所述主体的一端插入到所述加重杆接头的一端的内部，所述主体的另一端插入到所述直读套筒的一端内部，所述密封塞插入到所述直读套筒的另一端内部。

可选地，所述直读转换器的一端设有弹性触点；

所述直读转换器通过所述弹性触点与所述密封塞内的所述单芯电缆连接。

可选地，所述集成电路包括：电路板，以及，焊接在所述电路板上的温度传感器、振动加速度传感器、单片机、存储芯片、晶振、电阻、电容、五芯插座。

可选地，所述集成电路通过所述五芯插座与所述直读转换器的另一端连接。

可选地，所述加重杆接头、所述主体、所述直读套筒使用17-4PH材料制作。

可选地，所述所述集成电路(6)外围有保护罩，所述保护罩为柱状。

可选地，所述保护罩直径为12.4毫米，长度为32毫米。

可选地，所述单片机型号为C8051F350。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

通过依次连接的加重杆接头、主体、直读套筒、密封塞，和设置于主体内部的传感器和集成电路，以及设置于直读套筒内部的直读转换器；并且，集成电路与传感器连接，直读转换器与集成电路连接，直读转换器还连接单芯电缆。在实际对井下参数监测时，将加重杆接头的另一端与油田专用测试工具相配接，传导外界环境压力，再通过传感器来感应加重杆接头所传导的外界环境压力；集成电路获取并存储该压力值，同时集成电路还获取井下温度、振动加速度、仪器倾斜角度、仪器电源电压等多种井下数据，以及直流转换器将所述多种井下数据同步传输给单芯电缆，实现了上述几种数据的同步传输。然后，通过直读转换器将集成电路处理的井下数据同步传输到单芯电缆，进而传输到外界。如此便实现了数据的实时传输，便于相关人员及时监测井下参数、实时了解压力计的工作状态。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种直读式井下压力计的内部截面示意图。

图2是根据另一示例性实施例示出的一种直读式井下压力计的内部截面示意图。

图3是根据另一示例性实施例示出的一种直读式井下压力计中的加重杆接头的内部截面示意图。

图4是根据另一示例性实施例示出的一种直读式井下压力计中的主体的内部截面示意图。

图5是根据另一示例性实施例示出的一种直读式井下压力计中的直读套筒的内部截面示意图。

图6是根据另一示例性实施例示出的一种直读式井下压力计中的密封塞的内部截面示意图。

图7是根据另一示例性实施例示出的一种直读式井下压力计的正面示意图。

图8是根据另一示例性实施例示出的一种直读式井下压力计中的压帽的截面示意图。

图9是根据另一示例性实施例示出的一种直读式井下压力计中的密封挡片的截面示意图。

图10是根据另一示例性实施例示出的一种直读式井下压力计中的导电弹簧的截面示意图。

图11是根据另一示例性实施例示出的一种直读式井下压力计中的铜电极的截面示意图。

附图标记：加重杆接头-1；主体-2；直读套筒-3；密封塞-4；传感器-5；集成电路-6；直读转换器-7；单芯电缆-8；弹性触点-9；压帽-10；密封挡片-11；导电弹簧-12；O形密封圈-13。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请相一致的装置的例子。

图1是根据一示例性实施例示出的一种直读式井下压力计的内部截面示意图。

如图1所示，本实施例提供的直读式井下压力计包括：加重杆接头1，主体2，直读套筒3，密封塞4，设置于所述主体2内部的传感器5和集成电路6，设置于所述直读套筒3内部的直读转换器7；其中：

所述主体2的两端分别连接所述加重杆接头1和所述直读套筒3，所述直读套筒3还连接所述密封塞4；

所述传感器5包括压力传感器，所述压力传感器用于感应所述加重杆接头1所传导的外界环境压力；

所述集成电路6与所述传感器5连接，用于获取和存储多种井下数据，所述井下数据包括：所述压力传感器所感应的压力值，井下的温度值、振动加速度、压力计的倾斜角度、压力计的电源电压；

所述直读转换器7与所述集成电路6连接，用于将所述多种井下数据同步传输给单芯电缆；

所述密封塞4上穿设有单芯电缆8，且所述单芯电缆8的一端连接所述直读转换器7。

特别地，本实施例在直读式井下压力计中设计的集成电路和直读转换器，并且集成电路连接传感器，直读转换器的一端连接集成电路，另一端连接单芯电缆。集成电路获取并存储井下压力、温度、振动加速度、以及压力计的倾斜角度、压力计的电源电压等多种参数；直读转换器连接集成电路和单芯电缆，实现了将上述多种井下参数同步传输给单芯电缆，然后通过单芯电缆传输到外界。从而，便于相关人员实时监测井下参数，同时还可以及时了解压力计的工作状态。

本实施例中，通过依次连接的加重杆接头、主体、直读套筒、密封塞，和设置于主体内部的传感器和集成电路，以及设置于直读套筒内部的直读转换器；并且，集成电路与传感器连接，直读转换器与集成电路连接，直读转换器还连接单芯电缆。在实际对井下参数监测时，将加重杆接头的另一端与油田专用测试工具相配接，传导外界环境压力，再通过传感器来感应加重杆接头所传导的外界环境压力；集成电路获取并存储该压力值，同时集成电路还获取井下温度、振动加速度、仪器倾斜角度、仪器电源电压等多种井下数据，以及直流转换器将所述多种井下数据同步传输给单芯电缆，实现了上述几种数据的同步传输。然后，通过直读转换器将集成电路处理的井下数据同步传输到单芯电缆，进而传输到外界。如此便实现了数据的实时传输，便于相关人员及时监测井下参数、实时了解压力计的工作状态。

图2是根据另一示例性实施例示出的一种直读式井下压力计的内部截面示意图。

如图2所示，本实施例提供的直读式井下压力计包括：加重杆接头1，主体2，直读套筒3，密封塞4，设置于所述主体2内部的传感器5和集成电路6，设置于所述直读套筒3内部的直读转换器7；其中：

所述主体2的两端分别连接所述加重杆接头1和所述直读套筒3，所述直读套筒3还连接所述密封塞4；

所述传感器5包括压力传感器，所述压力传感器用于感应所述加重杆接头1所传导的外界环境压力；

所述集成电路6与所述传感器5连接，用于获取和存储多种井下数据，所述井下数据包括：所述压力传感器所感应的压力值，井下的温度值、振动加速度、压力计的倾斜角度、压力计的电源电压；

所述直读转换器7与所述集成电路6连接，用于将所述多种井下数据同步传输给单芯电缆；

所述密封塞4上穿设有单芯电缆8，且所述单芯电缆8的一端连接所述直读转换器7。

进一步地，所述主体2的一端插入到所述加重杆接头1的一端的内部，所述主体2的另一端插入到所述直读套筒3的一端内部，所述密封塞4插入到所述直读套筒3的另一端内部。

进一步地，所述直读转换器7的一端设有弹性触点9；

所述直读转换器7通过所述弹性触点9与所述密封塞4内的所述单芯电缆8连接。

进一步地，所述集成电路6包括：电路板，以及，焊接在所述电路板上的温度传感器、振动加速度传感器、单片机、存储芯片、晶振、电阻、电容、五芯插座。

进一步地，所述集成电路6通过所述五芯插座与所述直读转换器7的另一端连接。

进一步地，所述加重杆接头1、所述主体2、所述直读套筒3使用17-4PH 材料制作。

进一步地，所述所述集成电路6外围有保护罩，所述保护罩为柱状。

进一步地，所述保护罩直径为12.4毫米，长度为32毫米。

进一步地，所述单片机型号为C8051F350。

其中，加重杆接头能起到保护传感器的作用，避免传感器直接接触到外部环境，外界环境压力通过加重杆接头与主体之间细小的传压孔来传导外界环境的压力。

采用0Cr17Ni4Cu4Nb(17－4PH)作为主要材料，加工制作加重杆接头、主体、直读套筒，可以实现耐高压、高温、强冲击等效果；

将温度传感器、振动加速度传感器、C8051F350单片机、存储芯片、晶振、电阻、电容、五芯插座等元器件，焊接在设计加工好的电路板上，然后再采用特殊工艺进行封装，做成集成电路，可以实现耐高温、强振动冲击的效果。

直读转换器7与集成电路6之间通过五芯插座连接，直读转换器7与密封塞4之间通过弹性触点连接，可以实现良好接触，达到良好的导电效果。

为了更直观的了解该压力计，下面对各个部件进行详细说明：

参见图3，加重杆接头总长度为69毫米，外径22毫米；左端开设有长度为22毫米的凹槽，与油田专用测试工具相配接，传导外界环境压力；右端开设有长度为28毫米的凹槽，与主体的一端相配接；并且，左端凹槽与右端凹槽之间开设直径为8毫米的柱形通道，用于传导外界环境的压力。

参见图4，主体总长度为58毫米，最大外径为22毫米，主体的左端开设有长度为12.5毫米，直径为14.85毫米的柱形凹槽，用以承载传感器；主体的左端长26毫米，与加重杆接头的右端凹槽相配接。主体的右端开设有长度为31毫米，内径为12.6毫米的柱形凹槽，用以承载集成电路；并且，两个凹槽之间开设直径为10毫米的柱形通道。

参见图5，直读套筒总长度为90毫米，外径为22毫米；直读套筒的左端开设长度为27毫米的凹槽，用于与主体的右端相配接；内部开设有直径为14.4毫米的柱形槽，用以放置直读转换器；直读套筒的右端开设有与密封塞相配接的凹槽；并且，直读套筒内部是贯通的。

需要说明的是，加重杆接头、主体、直读套筒之间通过螺纹进行插接。

参见图6，为密封塞的截面图，密封塞左端与直读套筒右端的凹槽相配接。

按照装配工艺要求，将加重杆接头、主体、传感器、集成电路、直读套筒、直读转换器、密封塞这七部分组装在一起，做成直读式井下压力计；直读式井下压力计的尺寸如图7所示；压力计的压力量程为(0～60)兆帕 (MPa)，温度量程为(－45～175)摄氏度(℃)，振动加速度量程为(0～ 80)米/秒方(m/s＾2)。

可以理解的是，在具体制作时，还需要一些其他部件。参见图2，比如，压帽10、密封挡片11、导电弹簧12、铜电极。

参见图8，上述压帽10长度为6毫米，内径为10.2毫米，外径为14 毫米。

参见图2，压帽10通过螺纹安装在主体承载集成电路端口的内侧，用于主体与集成电路的安装固定。

参见图9，上述密封挡片11内径为16毫米，外径为20毫米，厚度为 2毫米。

参见图2，密封挡片11安装在主体与导压接头的螺纹连接处的O形密封圈13右侧，用于在标定校准时增强密封效果。

参见图10，上述导电弹簧12的外径14毫米，线径0.6毫米，共10 匝，压紧后长5毫米￣6毫米，自然伸长约20毫米。

参见图2，导电弹簧12用于将直读转换器的电路接地端与外壳连通，形成地线回路。

参见图11，上述铜电极长5毫米，外径4毫米，最小内经1.5毫米。

参见图2，铜电极用于将密封塞4内部导电电极加粗，与直读转换器7 的弹性触点9接触，形成导电通路。

需要说明的是，上述部件的尺寸说明仅是实际产品中部分部件的部分尺寸，各部件的具体尺寸可以参考附图。

可以理解的是，虽然上述对各部件的功能进行了简要说明，但各部件的功能不限于上述说明，未做详细说明的功能可以参见相关技术。

本实施例中，不仅能够实现井下压力、振动加速度、温度、仪器倾斜角度和仪器电源电压的同步采集录取、存储及数据传输，还通过采用特殊材料制作相关机械部件，以及，采用耐高温元器件制作电路并采用特殊工艺进行电路封装，实现了仪器耐高温、高压、强冲击等效果；进一步地，通过设置上述的其他部件以及上述各部件的连接关系，可以更好的优化直读式井下压力计的功能。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。