蒸汽干度测试仪的制作方法
【专利摘要】本发明涉及干度测试装置技术领域，是一种蒸汽干度测试仪，其包括测量头、毛细管、保温套和护帽，测量头的下端内侧与毛细管的上部外侧密封固定安装在一起，毛细管的下部外侧与保温套的上部内侧密封固定安装在一起，保温套的下端外侧与护帽的上部内侧固定在一起，在测量套的下部侧面有测量口，在与测量口对应的测量套内有与测量口相通的测量腔，在测量套内的下部和毛细管内均有光纤通道。本发明结构合理而紧凑，使用方便，其能够直接获得高温蒸汽的蒸汽干度，避免现有通过测量井筒参数、温度、压力和流量等参数计算得到蒸汽干度引起的误差，从而提高了蒸汽干度测量的准确度，为稠油的开采提供了更加准确的参考数据。
【专利说明】
蒸汽干度测试仪
技术领域
[0001 ]本发明涉及干度测试装置技术领域，是一种蒸汽干度测试仪。
【背景技术】
[0002]对于稠油的开采，需要采用注高温蒸汽驱油的方法，即将高温高压的蒸汽注入地层以后闷井，再进行开采的方法。在注蒸汽的过程中，蒸汽干度的变化情况对于地面的调节有着一定的指导意义，对于提高注蒸汽效率和热采效率是一个不可忽略的因素，因此，在注蒸汽的过程中对蒸汽干度的测量是很有必要的。目前，蒸汽干度主要依靠井筒参数、温度、压力、流量等参数计算得出，由于温度、压力和流量都是测量值，其测量误差是不可避免的，因此，由以上参数计算得到的蒸汽干度的准确度降低，对地面调节造成不利的影响。
【发明内容】
[0003]本发明提供了一种蒸汽干度测试仪，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决采用现有方法得到的蒸汽干度存在准确度不高的问题。
[0004]本发明的技术方案是通过以下措施来实现的:一种蒸汽干度测试仪，包括测量套、毛细管、保温套和护帽，测量头的下端内侧与毛细管的上部外侧密封固定安装在一起，毛细管的下部外侧与保温套的上部内侧密封固定安装在一起，保温套的下端外侧与护帽的上部内侧固定在一起，在测量套的下部侧面有测量口，在与测量口对应的测量套内有与测量口相通的测量腔，在测量套内的下部和毛细管内均有光纤通道，在保温套的下端固定有实心头，在实心头以上的保温套内有开口朝上的开口槽，在开口槽内固定安装有激光器、PCB板、插座、PCB板开关和电池，激光器、插座和PCB板开关分别与PCB板电连接，激光器、PCB板、插座、PCB板开关分别与电池电连接，激光器通过光纤电连接有光纤探头，光纤自下而上穿过开口槽以及测量套和毛细管内的光纤通道，光纤探头与PCB板通过光纤电连接，光纤探头的上部位于测量腔内。
[0005]下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进:
上述PCB板包括单片机和光电探测器，单片机分别与光电探测器和激光器电连接，光电探测器与光纤探头通过光纤电连接，插座和PCB板开关分别与单片机电连接，在插座上设置有数据接口。
[0006]上述测量套包括绳帽、第一连接头、测量筒和第二连接头，绳帽的下部内侧与第一连接头的上部外侧固定安装在一起，第一连接头的下部外侧与测量筒的上部内侧固定安装在一起，在测量筒的侧面有测量口，在与测量口对应的测量筒内有测量腔，在测量腔内固定有包围光纤探头的滤网，在第二连接头的上部内侧有固定凹台，在固定凹台内固定有焊接体，在焊接体内有光纤通道，在第二连接头内有光纤通道，光纤自上而下穿过焊接体以及第二连接头内的光纤通道，在焊接体内的光纤通道内的光纤电连接有光纤探头。
[0007]上述蒸汽干度测试仪还包括上隔热体、第一保护套和第二保护套，在上隔热体内设置有与毛细管内部相通的光纤通道，上隔热体的上部与毛细管的下端固定在一起，第一保护套和第二保护套均位于开口槽内，第一保护套的上部与上隔热体的下部固定安装在一起，第一保护套和第二保护套自上而下依序固定安装在一起，在第一保护套的下部内侧固定有第一限位凸台，在上隔热体与第一限位凸台之间固定安装有压力接头，与压力接头对应的光纤穿过压力接头的内部，在第二保护套内固定安装有至少一个的光纤连接器，与第二保护套对应的光纤通过光纤连接器连接。
[0008]上述第二保护套内固定安装有至少两个的光纤连接器，相邻的两个光纤连接器之间连接的光纤上连接有分路器，在与光纤连接器和分路器对应的第二保护套的一侧有开口，在开口处卡装有盖板，在第二保护套的下部固定安装有第三保护套，PCB板固定安装在第三保护套内。
[0009]上述第一保护套的上部与上隔热体的下部通过至少一个的紧固螺钉固定安装在一起，第一保护套和第二保护套自上而下通过至少一个的紧固螺钉依序固定安装在一起，第二保护套的下部通过至少一个的紧固螺钉固定有第三保护套;或/和，在上隔热体与压力接头之间固定安装有上缓冲套，在压力接头与第一限位凸台之间固定安装有下缓冲套。
[0010]上述压力接头的下部内侧固定安装有密封组件，密封组件包括外密封套和内密封套，外密封套固定安装在压力接头的下部内侧，在外密封套的上部内侧有第一限位凹台，内密封套固定安装在第一限位凹台内，在外密封套的下部外侧与压力接头的内侧之间固定安装有至少一道的密封圈，与外密封套和内密封套对应的光纤穿过外密封套和内密封套的内部;或/和，在压力接头的上部内侧有第二限位凹台，在第二限位凹台内固定安装有至少一个的密封件;或/和，在开口槽内的底部固定有下隔热体，在下隔热体的上部外侧固定安装有护筒，电池固定安装在护筒内；或/和，本发明的最大外径为35毫米至38毫米;或/和，在毛细管的中部外侧与保温套的上部外侧固定安装有连接密封套，在与连接密封套对应的保温套内侧设置有锥形环台，在锥形环台内固定安装有不导磁材料制的密封环。
[0011]本发明结构合理而紧凑，使用方便，其能够直接获得高温蒸汽的蒸汽干度，避免现有通过测量井筒参数、温度、压力和流量等参数计算得到蒸汽干度引起的误差，从而提高了蒸汽干度测量的准确度，为稠油的开采提供了更加准确的参考数据。
【附图说明】
[0012]附图1为本发明最佳实施例第一部分的主视剖视结构示意图。
[0013]附图2为本发明最佳实施例第二部分的主视剖视结构示意图。
[0014]附图3为本发明最佳实施例第三部分的主视剖视结构示意图。
[0015]附图4为本发明最佳实施例第四部分的主视剖视结构示意图。
[0016]附图中的编码分别为:I为毛细管，2为保温套，3为护帽，4为测量腔，5为光纤通道，6为实心头，7为开口槽，8为激光器，9为PCB板，10为插座，11为PCB板开关，12为电池，13为光纤探头，14为光纤，15为绳帽，16为第一连接头，17为测量筒，18为第二连接头，19为滤网，20为焊接体，21为上隔热体，22为第一保护套，23为第二保护套，24为第一限位凸台，25为压力接头，26为光纤连接器，27为分路器，28为盖板，29为第三保护套，30为上缓冲套，31为下缓冲套，32为外密封套，33为内密封套，34为密封圈，35为密封件，36为下隔热体，37为护筒，38为连接密封套，39为密封环。
【具体实施方式】
[0017]本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
[0018]在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如:前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。
[0019]下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述:
如附图1至4所示，该蒸汽干度测试仪包括测量套、毛细管1、保温套2和护帽3，测量头的下端内侧与毛细管I的上部外侧密封固定安装在一起，毛细管I的下部外侧与保温套2的上部内侧密封固定安装在一起，保温套2的下端外侧与护帽3的上部内侧固定在一起，在测量套的下部侧面有测量口，在与测量口对应的测量套内有与测量口相通的测量腔4，在测量套内的下部和毛细管I内均有光纤通道5，在保温套2的下端固定有实心头6，在实心头6以上的保温套2内有开口朝上的开口槽7，在开口槽7内固定安装有激光器8、PCB板9、插座10、PCB板开关11和电池12，激光器8、插座1和PCB板开关11分别与PCB板9电连接，激光器8、PCB板9、插座1、PCB板开关11分别与电池12电连接，激光器8通过光纤14电连接有光纤探头13，光纤14自下而上穿过开口槽7以及测量套和毛细管I内的光纤通道5，光纤探头13与PCB板9通过光纤14电连接，光纤探头13的上部位于测量腔4内。在使用时，将保温套2从毛细管I上拆下，地面仪连接到插座1上对PCB板9上的参数进行设置后，打开PCB板开关11，使PCB板9向激光器8发送信号，促使激光器8发射激光，激光通过光纤14传输至光纤探头13进入测量状态，然后，将保温套2回装至毛细管I上，接着，将本发明下入井内进行蒸汽干度的测试，在测试过程中，激光到达光纤探头13与蒸汽的反射界面进行反射，经过反射后的反射光通过光纤14传输至PCB板9，反射光在PCB板9上转化为电信号，电信号在PCB板9上转换为相应的蒸汽干度值，测量得到的蒸汽干度值储存在PCB板9上，测试结束后，将本发明上提出井口，拆下保温套2，地面仪连接到插座10上对PCB板9上的蒸汽干度数据进行回放。由上所述可知，本发明能够直接获得高温蒸汽的蒸汽干度，避免现有通过测量井筒参数、温度、压力和流量等参数计算得到蒸汽干度引起的误差，从而提高了蒸汽干度测量的准确度，为稠油的开采提供了更加准确的参考数据。激光器8、PCB板9、插座10和PCB板开关11均为现有公知技术。本发明适用于稠油井350°C以内环境。
[0020]可根据实际需要，对上述蒸汽干度测试仪作进一步优化或/和改进:
根据需要，PCB板9包括单片机和光电探测器，单片机分别与光电探测器和激光器8电连接，光电探测器与光纤探头13通过光纤14电连接，插座10和PCB板开关11分别与单片机电连接，在插座10上设置有数据接口。当打开PCB板开关11时，PCB板开关11将信号发送给单片机，单片机向激光器8发送发射激光的信号，激光器8发射激光，激光通过光纤14传输至光纤探头13，激光到达光纤探头13与蒸汽的反射界面进行反射，经过反射后的反射光通过光纤14传输至光电探测器，光电探测器将反射光信号转化为电信号，然后，光电探测器将电信号发送至单片机转化为蒸汽干度值，同时，相应的蒸汽干度值储存在单片机内，地面仪通过数据接口连接到插座10上对单片机内的蒸汽干度值进行读取和回放。单片机和光电探测器的设置进一步提高了测试的准确度。单片机和光电探测器均为现有公知技术。
[0021]如附图1至4所示，测量套包括绳帽15、第一连接头16、测量筒17和第二连接头18，绳帽15的下部内侧与第一连接头16的上部外侧固定安装在一起，第一连接头16的下部外侧与测量筒17的上部内侧固定安装在一起，在测量筒17的侧面有测量口，在与测量口对应的测量筒17内有测量腔4，在测量腔4内固定有包围光纤探头13的滤网19，在第二连接头18的上部内侧有固定凹台，在固定凹台内固定有焊接体20，在焊接体20内有光纤通道5，在第二连接头18内有光纤通道5，光纤14自上而下穿过焊接体20以及第二连接头18内的光纤通道5，在焊接体20内的光纤通道5内的光纤14电连接有光纤探头13。滤网19对光纤探头13起到保护作用，其能够避免沙子、铁肩等杂质对光纤探头13的磨损，从而延长了本发明的使用寿命O
[0022]如附图1至4所示，蒸汽干度测试仪还包括上隔热体21、第一保护套22和第二保护套23，在上隔热体21内设置有与毛细管I内部相通的光纤通道5，上隔热体21的上部与毛细管I的下端固定在一起，第一保护套22和第二保护套23均位于开口槽7内，第一保护套22的上部与上隔热体21的下部固定安装在一起，第一保护套22和第二保护套23自上而下依序固定安装在一起，在第一保护套22的下部内侧固定有第一限位凸台24，在上隔热体21与第一限位凸台24之间固定安装有压力接头25，与压力接头25对应的光纤14穿过压力接头25的内部，在第二保护套23内固定安装有至少一个的光纤连接器26，与第二保护套23对应的光纤14通过光纤连接器26连接。光纤连接器26对光纤14起到连接作用；第一保护套22和第二保护套23对光纤14和光纤连接器26等起到保护作用，从而延长了本发明的使用寿命。上隔热体21具有隔热作用。
[0023]如附图1至4所示，在第二保护套23内固定安装有至少两个的光纤连接器26，相邻的两个光纤连接器26之间连接的光纤14上连接有分路器27，在与光纤连接器26和分路器27对应的第二保护套23的一侧有开口，在开口处卡装有盖板28，在第二保护套23的下部固定安装有第三保护套29，PCB板9固定安装在第三保护套29内。盖板28的设置便于光纤连接器26、分路器27的安装。第三保护套29对PCB板9起到保护作用，从而延长了本发明的使用寿命O
[0024]如附图1至4所示，第一保护套22的上部与上隔热体21的下部通过至少一个的紧固螺钉固定安装在一起，第一保护套22和第二保护套23自上而下通过至少一个的紧固螺钉依序固定安装在一起，第二保护套23的下部通过至少一个的紧固螺钉固定有第三保护套29;或/和，在上隔热体21与压力接头25之间固定安装有上缓冲套30，在压力接头25与第一限位凸台24之间固定安装有下缓冲套31。上缓冲套30和下缓冲套31能够减少上隔热体21、第一限位凸台24对压力接头25的磨损，从而延长了本发明的使用寿命。
[0025]如附图1至4所示，在压力接头25的下部内侧固定安装有密封组件，密封组件包括外密封套32和内密封套33，外密封套32固定安装在压力接头25的下部内侧，在外密封套32的上部内侧有第一限位凹台，内密封套33固定安装在第一限位凹台内，在外密封套32的下部外侧与压力接头25的内侧之间固定安装有至少一道的密封圈34，与外密封套32和内密封套33对应的光纤14穿过外密封套32和内密封套33的内部;或/和，在压力接头25的上部内侧有第二限位凹台，在第二限位凹台内固定安装有至少一个的密封件35;或/和，在开口槽7内的底部固定有下隔热体36，在下隔热体36的上部外侧固定安装有护筒37，电池12固定安装在护筒37内；或/和，本发明的最大外径为35毫米至38毫米;或/和，在毛细管I的中部外侧与保温套2的上部外侧固定安装有连接密封套38，在与连接密封套38对应的保温套2内侧设置有锥形环台，在锥形环台内固定安装有不导磁材料制的密封环39。密封组件能够提高本发明的密封性。密封件35能够进一步提高本发明的密封性。护筒37对电池12起到保护作用。不导磁材料制的密封环39为现有公知技术。密封套以及不导磁材料制的密封环39的设置能够提高毛细管I与保温套2之间的密封性，防止其他介质进入本发明内，对电子元件(PCB板9、PCB板开关11、插座10和电池12等)造成损坏，进一步延长了本发明的使用寿命。不导磁材料制的密封环39为现有公知技术。下隔热体36具有隔热作用。
[0026]以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
【主权项】
1.一种蒸汽干度测试仪，其特征在于包括测量套、毛细管、保温套和护帽，测量头的下端内侧与毛细管的上部外侧密封固定安装在一起，毛细管的下部外侧与保温套的上部内侧密封固定安装在一起，保温套的下端外侧与护帽的上部内侧固定在一起，在测量套的下部侧面有测量口，在与测量口对应的测量套内有与测量口相通的测量腔，在测量套内的下部和毛细管内均有光纤通道，在保温套的下端固定有实心头，在实心头以上的保温套内有开口朝上的开口槽，在开口槽内固定安装有激光器、PCB板、插座、PCB板开关和电池，激光器、插座和PCB板开关分别与PCB板电连接，激光器、PCB板、插座、PCB板开关分别与电池电连接，激光器通过光纤电连接有光纤探头，光纤自下而上穿过开口槽以及测量套和毛细管内的光纤通道，光纤探头与PCB板通过光纤电连接，光纤探头的上部位于测量腔内。2.根据权利要求1所述的蒸汽干度测试仪，其特征在于PCB板包括单片机和光电探测器，单片机分别与光电探测器和激光器电连接，光电探测器与光纤探头通过光纤电连接，插座和PCB板开关分别与单片机电连接，在插座上设置有数据接口。3.根据权利要求1或2所述的蒸汽干度测试仪，其特征在于测量套包括绳帽、第一连接头、测量筒和第二连接头，绳帽的下部内侧与第一连接头的上部外侧固定安装在一起，第一连接头的下部外侧与测量筒的上部内侧固定安装在一起，在测量筒的侧面有测量口，在与测量口对应的测量筒内有测量腔，在测量腔内固定有包围光纤探头的滤网，在第二连接头的上部内侧有固定凹台，在固定凹台内固定有焊接体，在焊接体内有光纤通道，在第二连接头内有光纤通道，光纤自上而下穿过焊接体以及第二连接头内的光纤通道，在焊接体内的光纤通道内的光纤电连接有光纤探头。4.根据权利要求1或2所述的蒸汽干度测试仪，其特征在于还包括上隔热体、第一保护套和第二保护套，在上隔热体内设置有与毛细管内部相通的光纤通道，上隔热体的上部与毛细管的下端固定在一起，第一保护套和第二保护套均位于开口槽内，第一保护套的上部与上隔热体的下部固定安装在一起，第一保护套和第二保护套自上而下依序固定安装在一起，在第一保护套的下部内侧固定有第一限位凸台，在上隔热体与第一限位凸台之间固定安装有压力接头，与压力接头对应的光纤穿过压力接头的内部，在第二保护套内固定安装有至少一个的光纤连接器，与第二保护套对应的光纤通过光纤连接器连接。5.根据权利要求3所述的蒸汽干度测试仪，其特征在于还包括上隔热体、第一保护套和第二保护套，在上隔热体内设置有与毛细管内部相通的光纤通道，上隔热体的上部与毛细管的下端固定在一起，第一保护套和第二保护套均位于开口槽内，第一保护套的上部与上隔热体的下部固定安装在一起，第一保护套和第二保护套自上而下依序固定安装在一起，在第一保护套的下部内侧固定有第一限位凸台，在上隔热体与第一限位凸台之间固定安装有压力接头，与压力接头对应的光纤穿过压力接头的内部，在第二保护套内固定安装有至少一个的光纤连接器，与第二保护套对应的光纤通过光纤连接器连接。6.根据权利要求4所述的蒸汽干度测试仪，其特征在于第二保护套内固定安装有至少两个的光纤连接器，相邻的两个光纤连接器之间连接的光纤上连接有分路器，在与光纤连接器和分路器对应的第二保护套的一侧有开口，在开口处卡装有盖板，在第二保护套的下部固定安装有第三保护套，PCB板固定安装在第三保护套内。7.根据权利要求5所述的蒸汽干度测试仪，其特征在于第二保护套内固定安装有至少两个的光纤连接器，相邻的两个光纤连接器之间连接的光纤上连接有分路器，在与光纤连接器和分路器对应的第二保护套的一侧有开口，在开口处卡装有盖板，在第二保护套的下部固定安装有第三保护套，PCB板固定安装在第三保护套内。8.根据权利要求6或7所述的蒸汽干度测试仪，其特征在于第一保护套的上部与上隔热体的下部通过至少一个的紧固螺钉固定安装在一起，第一保护套和第二保护套自上而下通过至少一个的紧固螺钉依序固定安装在一起，第二保护套的下部通过至少一个的紧固螺钉固定有第三保护套;或/和，在上隔热体与压力接头之间固定安装有上缓冲套，在压力接头与第一限位凸台之间固定安装有下缓冲套。9.根据权利要求1或2或5或6或7所述的蒸汽干度测试仪，其特征在于压力接头的下部内侧固定安装有密封组件，密封组件包括外密封套和内密封套，外密封套固定安装在压力接头的下部内侧，在外密封套的上部内侧有第一限位凹台，内密封套固定安装在第一限位凹台内，在外密封套的下部外侧与压力接头的内侧之间固定安装有至少一道的密封圈，与外密封套和内密封套对应的光纤穿过外密封套和内密封套的内部;或/和，在压力接头的上部内侧有第二限位凹台，在第二限位凹台内固定安装有至少一个的密封件;或/和，在开口槽内的底部固定有下隔热体，在下隔热体的上部外侧固定安装有护筒，电池固定安装在护筒内；或/和，本发明的最大外径为35毫米至38毫米;或/和，在毛细管的中部外侧与保温套的上部外侧固定安装有连接密封套，在与连接密封套对应的保温套内侧设置有锥形环台，在锥形环台内固定安装有不导磁材料制的密封环。10.根据权利要求3或4或8所述的蒸汽干度测试仪，其特征在于压力接头的下部内侧固定安装有密封组件，密封组件包括外密封套和内密封套，外密封套固定安装在压力接头的下部内侧，在外密封套的上部内侧有第一限位凹台，内密封套固定安装在第一限位凹台内，在外密封套的下部外侧与压力接头的内侧之间固定安装有至少一道的密封圈，与外密封套和内密封套对应的光纤穿过外密封套和内密封套的内部;或/和，在压力接头的上部内侧有第二限位凹台，在第二限位凹台内固定安装有至少一个的密封件;或/和，在开口槽内的底部固定有下隔热体，在下隔热体的上部外侧固定安装有护筒，电池固定安装在护筒内；或/和，本发明的最大外径为35毫米至38毫米;或/和，在毛细管的中部外侧与保温套的上部外侧固定安装有连接密封套，在与连接密封套对应的保温套内侧设置有锥形环台，在锥形环台内固定安装有不导磁材料制的密封环。
【文档编号】E21B43/24GK105842169SQ201610161278
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月21日
【发明人】陈斌, 莫旭波, 章敬, 刘旭春, 吴沁轩, 王太斌, 崔炳超, 王双泉, 王新云, 孙运强
【申请人】中国石油集团西部钻探工程有限公司