专利名称：测试管柱应力测试器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及井下测试工具技术领域，确切地说涉及一种用于记录、存储和显 示试油过程中测试管柱应力变化情况的应力测试器。
背景技术：
随着我国石油天然气资源勘探开发的不断深入，试油测试技术得到了越来越多的 重视。地层测试技术以其测量准确，测试内容广泛等优势在加快油气资源勘探开发速度方 面发挥着重要作用。但是，随着油气层测试的推广应用，特别是随着油气层测试技术在深 井、超深井等一系列特殊工艺井中的广泛应用，高温高压大排量井日益增多，测试管柱也暴 露出越来越多的问题。由于地层具有很大的不确定性，试油完井过程中，产量、压力、温度等 参数变化范围很大，有时甚至超出预计的极限值，加大了管柱破坏和封隔器失封的风险。以 上事故表明在工程实际中，针对深井、超深井的测试过程中，管柱设计和施工参数的确定 缺乏相应的理论依据，阻碍了地层测试技术在深井、超深井中的进一步推广应用。以上问题 如果不能很好解决，不仅要影响地层测试技术的进一步推广应用，而且将直接影响油气勘 探的开发进程。因此，如何科学准确地了解测试管柱在复杂工况下的力学特性，是确保试油 测试作业成功，提高测试成功率的关键技术之一。为了避免管柱破坏、封隔器失封事故的发生，国内外学者与石油工程技术人员对 试油测试井下管柱的载荷、应力、变形进行了大量的理论与室内实验研究。然而，试油测试 井下管柱力学分析的准确性一直缺乏现场实验验证。
实用新型内容为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种用于记录、存储和显示试油过程中 测试管柱应力变化情况的应力测试器，本实用新型将测试器下到井下，通过实际测取试油 测试过程中管柱在井下的载荷，以验证、完善理论研究及计算公式，很好地解决上述现有技 术中所存在的“在工程实际中，针对深井、超深井的测试过程中，管柱设计和施工参数的确 定缺乏相应的理论依据，阻碍了地层测试技术在深井、超深井中的进一步推广应用”的技术 问题。本实用新型是通过采用下述技术方案实现的一种测试管柱应力测试器，其特征在于包括井底测试管柱应力测试器和井口测 试管柱应力测试器两部分，每部分的测试器均包括试管柱应力测试器本体、与应力测试器 本体连接并实时读取所述应力测试器本体应力变化量的应变片、与应变片连接并对所读入 的应力变化量信号进行模数转换的A/D转换电路板，以及与A/D转换电路板连接并对转换 后的信号进行处理和存储的数据处理和存储电路板。由应力测试器本体、应变片、A/D转换电路板和数据处理和存储电路板构成的测试 器与电池连接供电。所述井底测试管柱应力测试器适用于温度150°C，压力150MPa的工况。[0009]所述井口测试管柱应力测试器适用于温度125°C，压力105MPa工况。与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果如下本实用新型中，由应力测试器本体、应变片、A/D转换电路板和数据处理和存储电 路板构成的测试器，配合试油测试管柱使用的井下工具，能有效地将记录、存储和显示试油 过程中测试管柱应力测试器所处位置的应力变化情况，监测测试管柱在测试过程中的力学 性能，完善测试管柱力学理论研究。测试器下到井下，通过实际测取试油测试过程中管柱在井下的载荷，以验证、完善 理论研究及计算公式，为实际工程中针对深井、超深井的测试过程，管柱设计和施工参数的 确定提供了相应的理论依据，促进了地层测试技术在深井、超深井中的进一步推广应用。
下面将结合说明书附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步的详细说明，其 中图1为本实用新型的结构示意图图中标记1、应变片，2、A/D转换电路板，3、数据处理和存储电路板，4、电池。
具体实施方式
参照说明书附图，本实用新型的最佳实施方式为本实用新型所指的测试管柱应 力测试器包括两个部分，井底测试管柱应力测试器和井口测试管柱应力测试器。每一个应 力测试器都是由测试管柱应力测试器本体、应变片1、A/D转换电路板2、处理和存储电路 板、电池4构成，示意图如图1。明将应力测试器在受力状态下的应变变化所产生的电流信 号，贴在应力测试器上的应变片1对应力利用A/D转换电路板2将电流信号处理为数字信 号，利用数据处理和存储电路板3将数据进行存储。待测试结束，起出测试管柱应力测试 器，即可得到实测的管柱载荷。其中，井底测试管柱应力测试器包括有高温高压锂电池4 支)、高温电路板(1 套)、高温应变片1 (5个)、井底测试管柱应力测试器本体(1套)。井口测试管柱应力测试器包括有高温高压锂电池4 支)、高温电路板(1套)、 高温应变片1 (5个)、井口测试管柱应力测试器本体(1套)。此外，还包括数据写入和读取软件(1套)，接头转换器若干。工作流程叙述本实用新型的工作流程为在试油测试前，首先在计算机上安装数据写入和读取 软件，通过接头转换器将井底测试管柱应力测试器和井口测试管柱应力测试器和计算机连 接，进行数据存储方式编程，再将井底测试管柱应力测试器和井口测试管柱应力测试器接 入测试管柱合适位置，下入井内。在试油测试过程中，通过应变片1对井底测试管柱应力测 试器和井口测试管柱应力测试器本体上应变变化进行实时读入，将测试管柱在井底测试管 柱应力测试器和井口测试管柱应力测试器接入的位置应力、温度进行计算和存储。试油测试完成后，起出井底测试管柱应力测试器和井口测试管柱应力测试器，将 井底测试管柱应力测试器和井口测试管柱应力测试器通过接头转换器和计算机连接，读出数据结果，并分别以图形和表格的方式存储和显示在计算机上，以便于后期分析。
权利要求1.一种测试管柱应力测试器，其特征在于包括井底测试管柱应力测试器和井口测试 管柱应力测试器两部分，每部分的测试器均包括试管柱应力测试器本体、与应力测试器本 体连接并实时读取所述应力测试器本体应力变化量的应变片(1)、与应变片(1)连接并对 所读入的应力变化量信号进行模数转换的A/D转换电路板0)，以及与A/D转换电路板(2) 连接并对转换后的信号进行处理和存储的数据处理和存储电路板(3)。
2.根据权利要求1所述的测试管柱应力测试器，其特征在于由应力测试器本体、应变 片(1)、A/D转换电路板( 和数据处理和存储电路板C3)构成的测试器与电池(4)连接供 电。
3.根据权利要求1所述的测试管柱应力测试器，其特征在于所述井底测试管柱应力 测试器适用于温度150°C，压力150MPa的工况。
4.根据权利要求1所述的测试管柱应力测试器，其特征在于所述井口测试管柱应力 测试器适用于温度125°C，压力105MPa工况。
专利摘要本实用新型公开了一种测试管柱应力测试器，涉及井下测试工具技术领域，包括井底测试管柱应力测试器和井口测试管柱应力测试器两部分，每部分的测试器均包括试管柱应力测试器本体、与应力测试器本体连接并实时读取所述应力测试器本体应力变化量的应变片、与应变片连接并对所读入的应力变化量信号进行模数转换的A/D转换电路板，以及与A/D转换电路板连接并对转换后的信号进行处理和存储的数据处理和存储电路板。本实用新型配合试油测试管柱使用的井下工具，能有效地将记录、存储和显示试油过程中测试管柱应力测试器所处位置的应力变化情况，监测测试管柱在测试过程中的力学性能，完善测试管柱力学理论研究。
文档编号G01L1/00GK201826829SQ20102054658
公开日2011年5月11日 申请日期2010年9月28日 优先权日2010年9月28日
发明者庞东晓 申请人:中国石油集团川庆钻探工程有限公司