压控开关控制串联式井下油水界面检测系统的制作方法_4

文档序号:8748889阅读:来源:国知局
关Kv仍处于断开状态,-16V测量电压Vc2只能检测传感器D3上的油水界面。由于检测传感器D4内的8V压控开关Kv有8V电压降,检测传感器D3上的测量电压也是Vc = Vc2-Vcl = -8V。检测传感器D3测量过程与检测传感器D4测量过程相同。
[0085]当检测传感器D3测量电流值Ic = 0,测量出检测传感器D3处于柴油中时,使用检测电压选择开关Kl选择-24V测量电压Vc3进行测量。此时检测传感器D3、D4内的8V压控开关Kv接通,D2内的8V压控开关Kv仍处于断开状态,-24V测量电压Vc3只能检测传感器D2上的油水界面。由于检测传感器D3、D4内的8V压控开关Kv均具有8V电压降,检测传感器D2上的测量电压也是Vc = Vc3-Vc2 = -8V。检测传感器D2测量过程与检测传感器D3、D4测量过程相同。
[0086]当检测传感器D2测量电流值Ic = 0,测量出检测传感器D2处于柴油中时,使用检测电压选择开关Kl选择-32V测量电压Vc4进行测量。此时检测传感器D2、D3、D4内的8V压控开关Kv接通,对检测传感器Dl进行检测。由于检测传感器D2、D3、D4内的8V压控开关Kv均具有8V电压降,检测传感器Dl上的测量电压也是Vc = Vc4-Vc3 = -8V。检测传感器Dl测量过程与检测传感器D2、D3、D4测量过程相同。上述检测过程进行到测出油水界面为止。
[0087]下面结合图9、图11,介绍本实用新型的压控开关控制串联式井下油水界面检测系统的工作过程。
[0088]在造腔外管下井过程中,将4只检测传感器D1、D2、D3、D4根据检测设计深度要求自下而上安装在相应的造腔外管立柱上。将单芯铠装电缆L芯线与检测传感器D4相连。D1、D2、D3、D4之间使用单芯铠装电缆相连。
[0089]在检测传感器下井的过程中,使用电缆固定卡子将单芯铠装电缆L固定在每根下井的立柱上。由于单芯铠装电缆L外铠皮与造腔外管相连,造腔外管与大地相连使得大地成为界面检测仪检测回路通道的一部分。
[0090]检测传感器D1、D2、D、D4和单芯铠装电缆L下井安装完成后,在地面将单芯铠装电缆L与油水界面检测仪的地面检测设备M相连。在盐穴储气库造腔工程开工后,造腔外管与套管和裸眼井壁间巳注入柴油。当需要检测油水界面时,首先使用检测电压选择开关Kl选择-8V测量电压Vcl,对检测传感器D4进行油水界面检测。D4在柴油中时,检测电流Ic=Oo使用检测电压选择开关Kl选择-16V测量电压Vc2,接通检测传感器D4内的-12V压控开关Kv,对检测传感器D3进行油水界面检测。D3在柴油中时,检测电流Ic = O。使用检测电压选择开关Kl选择-24V测量电压Vc3,接通检测传感器D4、D3内的两个8V压控开关Kv,对检测传感器D2进行油水界面检测。D2在柴油中时,检测电流Ic = O。使用检测电压选择开关Kl选择-32V测量电压Vc4,接通检测传感器D4、D3、D2内的3个8V压控开关Kv,对检测传感器Dl进行油水界面检测。上述检测过程进行到检测电流Ic大于零,小于25毫安范围内,即可确定油水界面在该检测传感器上。由Ic除以5mA所得整数,即可确定该检测传感器D上5个有不锈钢触点C中有几个有不锈钢触点C在卤水中。每只检测传感器D及其5个不锈钢触点C在安装下井过程中均有确定的深度位置。测量出油水界面所在的检测传感器D及其处于卤水中的不锈钢触点C的个数,即可确定油水界面的位置。
[0091]也即,本实用新型由地面检测设备M,单芯铠装电缆L,4支井下检测传感器D1、D2、D3、D4组成。地面检测设备M和位于井下的检测传感器D,通过单芯铠装电缆L相连。检测传感器D1、D2、D3、D4之间使用单芯铠装电缆串联连接。
[0092]地面检测设备M由4个串联的8V稳压组成的检测电源Vcl、Vc2、Vc3、Vc4,检测电流表A,检测电压选择开关Kl和检测按钮开关K2组成。检测电压选择开关Kl有4个选择档,可分别选择由4个串联的8V稳压检测电源中的-8V测量电压Vcl、-16V测量电压Vc2、-24V测量电压Vc3、-32V测量电压Vc4。
[0093]4只检测传感器D1、D2、D3、D4,均由树脂基绝缘材料制造,长I米,长半圆柱形,固定安装在该传感器检测深度的造腔外管外侧。每支检测传感器内部有5个恒流值均为5毫安、一端并联的恒流源电路H。所有恒流源电路H另一端则分别连接一只保护二极管d的负端,所有保护二极管d的正端则分别连接安装在检测传感器上、相互之间等间距为20厘米的圆形不锈钢触点C的底部。保护二极管用于保护检测传感器Dl、D2、D3、D4的不锈钢触点C免于电解反应腐蚀。不锈钢触点C为圆片形,直径10毫米,镶嵌在由树脂基绝缘材料制成的测量传感器表面上,可与被测介质柴油或卤水直接接触。4只检测传感器的上部3只传感器D2、D3、D4上下两端均有电缆连接密封装置,下部的I只检测传感器Dl仅单端有电缆连接密封装置。电缆连接密封装置用于检测传感器与单芯铠装电缆之间的密封连接。在4只检测传感器的上部3只检测传感器D2、D3、D4内部下方,在5个并联恒流源电路H的并联线与检测传感器下方的电缆连接密封装置之间,串联接入I个8V压控开关Kv。压控开关Kv在其两端电压小于8V时断开,大于等于8V时导通。
[0094]检测传感器D厚度小于20毫米,可顺利下入中间管和套管之间20毫米的环空内。树脂基检测传感器D的密封耐压大于25MPa。检测传感器检测井下工作深度大于2500米。
[0095]井下检测传感器安装下井过程中,根据造腔工程设计要求,将4只检测传感器D1、D2、D3、D4自下而上分别安装在不同的造腔高度位置。4只检测传感器串联连接安装下井后,4只检测传感器上不锈钢触点C与裸眼井段之间为被测介质。被测介质类型取决于柴油注入深度,或为绝缘体的柴油,或为导体的卤水。
[0096]本实用新型的特征在于检测系统由上述地面检测设备M、单芯铠装电缆L、4支井下检测传感器Dl、D2、D3、D4组成。地面检测设备M和位于井下的检测传感器D通过单芯铠装电缆L相连。检测传感器Dl、D2、D3、D4之间使用单芯铠装电缆串联连接。
[0097]本实用新型的4只检测传感器Dl、D2、D3、D4,均由树脂基绝缘材料制造,长I米,长半圆柱形,固定安装在该传感器检测深度的造腔外管外侧。每支检测传感器内部有5个恒流值均为5毫安、一端并联的恒流源电路H。所有恒流源电路H另一端则分别连接一只保护二极管d的负端,所有保护二极管d的正端则分别连接安装在检测传感器上、相互之间等间距为20厘米的圆形不锈钢触点C的底部。保护二极管用于保护检测传感器Dl、D2、D3、D4的不锈钢触点C免于电解反应腐蚀。不锈钢触点C为圆片形,直径10毫米,镶嵌在由树脂基绝缘材料制成的测量传感器表面上,可与被测介质柴油或卤水直接接触,进行油水界面测量。
[0098]本实用新型4只检测传感器D1、D2、D3、D4中,上部3只传感器D2、D3、D4上下两端均有电缆连接密封装置,下部的I只检测传感器Dl仅上端有电缆连接密封装置。电缆连接密封装置用于4只检测传感器与单芯铠装电缆L之间的密封连接
[0099]本实用新型在4只检测传感器的上部3只检测传感器D2、D3、D4内部下方,在5个并联恒流源电路H的并联线与检测传感器下方的电缆连接密封装置之间,串联接入I个8V压控开关Kv。压控开关Kv在其两端电压小于8V时断开,大于等于8V时导通。在地面检测设备M的输出电压控制下,在地面检测设备M的输出电压控制下用于自上而下选通检测传感器Dl、D2、D3、D4中的I只,对每只检测传感器单独进行测量,直至检测出油水界面的深度位置。这种测量方式可以有效排除被测检测传感器下方的检测传感器上的电缆连接件和传感器间连接电缆漏电的影响,满足6年以上盐穴储气库造腔过程中对油水界面全程检测的要求。
[0100]检测传感器D厚度小于20毫米,可顺利下入中间管和套管之间20毫米的环空内。树脂基检测传感器D的密封耐压大于25MPa。检测传感器检测井下工作深度大于2500米。
[0101]地面检测设备M由4个串联的-8V稳压电源组成的Vcl、Vc2、Vc3、Vc4测量电源,检测电流表A,检测电压选择开关Kl和检测按钮开关K2组成。检测电压选择开关Kl有4个选择档,可分别选择-8V测量电压Vcl、-16V测量电压Vc2、-24V测量电压Vc3、-32V测量电压Vc4对井下4只检测传感器选通测量。地面检测设备的检测电源Vc正极连接到铠装电缆L外铠皮(大地),Vcl、Vc2、Vc3、Vc4测量电源使用检测电压选择开关Kl选择其I后,经电流表、按钮开关K2接通到单芯铠装电缆L芯线,检测单芯铠装电缆连接的井下4只检测传感器D上的油水界面高度。<
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