專利名稱:抽油井流量含水環(huán)空分層測試儀的制作方法
本發(fā)明屬于一種改進的抽油井流量含水環(huán)空分層測試儀。特別是一種能夠在抽油井正常生產(chǎn)情況下測取油井分層產(chǎn)量和分層含水率的測試儀，適合于測試產(chǎn)液量2～150方/日和含水0～100%的抽油井。
抽油井環(huán)空分層測試技術(shù)(即沿油管與套管環(huán)形空間下儀器測試)，屬于生產(chǎn)測井的范疇。它是油田開發(fā)過程中實行動態(tài)性監(jiān)測，確保穩(wěn)產(chǎn)，搞好良性循環(huán)的重要手段。據(jù)知，目前從事抽油井環(huán)空分層測試儀裝備研制的主要有美國、蘇聯(lián)和加拿大。如美國的西德克薩斯和新墨西哥從1979年起已逐步應用三功能環(huán)空測試儀進行測試，主要采用組合成串進行綜合測試，單只儀器也可單獨使用，因采用放射性示蹤流量計，存在環(huán)境污染和對人體危害的缺陷。而蘇聯(lián)的環(huán)空測試儀的研制有比較大的進展，如
B-28產(chǎn)量含水儀和
PBC-1型井下流量含水儀以及
-8型環(huán)空流量測試儀，都是用于測試油田抽油井產(chǎn)量和含水的，但因其集流傘采用金屬制作，直徑大，只能用于大直徑的套管中進行測試，給選材和制造上都帶來了一定的困難，而且用于環(huán)空測試的尚未見到，同時，在撐合集流傘的控制和平衡方面也還存在一定缺陷，給現(xiàn)場施工帶來了不便。
本發(fā)明的任務是要提供一種改進的流量含水環(huán)空分層測試儀，它能夠方便地在井下把集流傘撐開、合隴，連續(xù)使用，不需取出，并能從地面控制儀器上隨時可知道集流傘是否撐開。直徑小，使用范圍廣。
本發(fā)明的任務是以如下方式完成的從原環(huán)空分層測試儀的產(chǎn)量傳感器端連接安裝集流傘，方式采用半集流式，其集流傘由傘筋、傘布、傘芯桿所構(gòu)成。傘筋可以用金屬材料制作，傘布采用501涂布制作，同時為了防止下井過程中井壁對集流傘的磨擦，可能引起的儀器損壞而影響測試工作的技術(shù)問題，還應該在傘筋的外部裝上保護傘片，并在傘布的外邊裝上保護布，用綁傘繩綁好。但是，由于增加了綁傘繩，固然解決了下井儀器集流傘在下井過程中過早撐開以及與井壁磨擦的技術(shù)問題?？山墏憷K在井下測試時如何解開呢？本發(fā)明又采用了在傘芯桿的中間孔中安裝了一個剪斷綁傘繩的剪斷裝置。同時，裝上與集流傘配套使用的換向裝置，它主要由下齒桿、彈簧、上齒桿、換向桿所組成;裝上與集流傘配套使用的斷電顯示機構(gòu)，它主要應有瓷套、斷電電阻、柱塞所組成;裝上與集流傘配套使用的電磁閥和平衡囊，其平衡囊可以選用橡膠材料制造。另外結(jié)合下井儀器的密封要求，可以在斷電顯示機構(gòu)和電加熱器之間安裝密封接頭。這樣，本發(fā)明就由已知的電纜頭、觸點裝置、混頻電路筒、振蕩電路筒、含水傳感器、產(chǎn)量傳感器、電加熱器和改進發(fā)明的集流傘、換向裝置、斷電顯示機構(gòu)、電磁閥、平衡囊組裝而成。本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理，使用可靠，為高產(chǎn)油流井的產(chǎn)量測試提供了一種重要的手段。
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述。
圖1為本發(fā)明具體結(jié)構(gòu)的縱向剖面圖。
圖2為本發(fā)明的電路原理圖。
圖3為本發(fā)明現(xiàn)場施工示意圖。
圖4為本發(fā)明測試曲線圖。
本發(fā)明附圖編號為電纜頭(1)、觸點裝置(2)、混頻電路筒(3)、振蕩電路筒(4)、含水傳感器(5)、產(chǎn)量傳感器(6)、集流傘(7)、傘筋(8)、傘布(9)、傘芯桿(10)、綁傘繩(11)、剪斷裝置(12)、保護布(13)、換向裝置(15)、下齒桿(16)、彈簧(17)、上齒桿(18)、換向套(19)、外殼(20)、斷電顯示機構(gòu)(21)、瓷套(22)、柱塞(23)、密封接頭(24)、熱液腔體(25)、熱液體(26)、電加熱器(27)、斷電電阻(28)、電磁閥(29)、平衡囊(30)、保護傘片(14)、電纜車(31)、電纜(32)、儀器車(33)、偏心井口(34)、油管篩管(35)、混頻振蕩電路(36)、控制柜(37)。
參照圖1，一個具有產(chǎn)量傳感器(6)(本發(fā)明采用的是渦輪流量計)、含水傳感器(5)(本發(fā)明采用的是電容傳感器)及電纜頭(1)、觸點裝置(2)、混頻電路筒(3)、振蕩電路筒(4)、集流傘(7)組裝的分層測試儀中，這里，由于集流傘是在蘇聯(lián)的抽油井分測儀上改進的，采用了傘撐開和收攏的原理，將這種技術(shù)應用于分測儀中，完全改善了目前國內(nèi)油田廣泛使用的油井分測儀的皮囊脹開收縮分流截流技術(shù)，是將集流傘(7)改進成有傘筋(8)、傘布(9)、傘芯桿(10)以及為了解決下井過程中保護傘不被損壞而配合裝置的保護傘片(14)、綁扎繩(11)、剪斷裝置(12)、保護布(13)的組合結(jié)構(gòu)。其中傘筋(8)為金屬材料制成片狀或桿狀均可，本發(fā)明采用片狀結(jié)構(gòu)，傘布(9)為501涂布制成圓形傘狀，根據(jù)傘集流的需要，應在其上面打上分流孔若干。傘芯桿(10)用金屬做成中空桿狀，并加工有配合裝傘筋的槽孔，及與換向裝置(15)所連接絲扣，將保護傘筋的保護傘片(14)用金屬作成桿狀或片狀，裝在傘筋(8)的中部，根據(jù)捆綁傘布(9)的長度要求，用高強度尼龍繩制作，將其由傘芯桿(10)中的橫向中孔通過，然后將傘布(9)綁牢，同時又要在井下測試時解開綁扎繩，本發(fā)明采用金屬制作了一個剪刀裝置(12)，它是一個中空桿狀部件，一端與傘芯桿(10)連接，另一端加工有刀口，經(jīng)淬火處理，其刀口向上位于傘芯桿孔中，其口上端綁傘繩(11)位于其上，為了使傘布(9)在下井過程中進一步得到保護，還在傘布(9)的外部裝上用尼龍刷膠布作成的保護布(13)。這樣，一個經(jīng)過改進發(fā)明的集流傘(7)就作成了。其傘芯桿(10)一端與產(chǎn)量傳感器(6)連接，另一端與換向裝置(15)連接，在圖1的具體結(jié)構(gòu)中，換向裝置采用鋼齒嚙合機構(gòu)，它是由下齒桿(16)、彈簧(17)、上齒桿(18)、換向套(19)所構(gòu)成，裝在外殼(20)中，下齒桿(16)的齒狀端與上齒桿(18)的齒嚙合，而另一端又與斷電顯示機構(gòu)(21)的柱塞(23)接觸，斷電顯示機構(gòu)(21)除柱塞(23)零件外，還有瓷套(22)、斷電電阻(28)共同構(gòu)成而發(fā)生功能作用;其瓷套(22)又與密封接頭(24)連接，其密封接頭加工成與上下不同的小通孔，并裝上毛氈或橡膠密封零件，以防止熱液體(26)的膨脹外溢;而密封接頭(24)的另一端與熱液腔體(25)連接，其熱液腔體內(nèi)裝有用于給熱液體(26)加熱的電加熱器(27)，其熱液腔體又必須連接安裝為解決集流傘(7)由于下井過程中隨著深度的加深而溫度增加加熱過早撐開的電磁閥(29)和平衡囊(30)，平衡囊(30)采用橡膠材料制造成口袋狀的膠囊，裝于電磁閥(29)的下端。
測試使用時，首先將組裝一體的分測儀由電纜頭(1)處連接電纜車(31)上的電纜(32)，電纜(32)中的導線分別連接儀器車(33)上的控制柜(37)。電路連接參照圖2電路原理圖。然后將攜帶抽油井流量含水環(huán)空分層測試儀的電纜車和控制儀器車開到需要測試油井現(xiàn)場，接通電源，把分測儀的電磁閥(29)調(diào)整到和平衡囊(30)連通的常開狀態(tài)，從油井的偏心井口(34)下入到油管篩管(35)以下的測試油層，從下往上分層測試，當下到需要被測的油層時，儀器車(33)內(nèi)的控制柜(37)上儀表會發(fā)出信號，這時接通井下分測儀的電源，電磁閥(29)自動關(guān)閉與平衡囊(30)的通道，其上設置的電控開關(guān)閉合導通，使電加熱器(27)工作，迅速使熱液腔體(25)內(nèi)的熱液體(26)膨脹充滿整個內(nèi)腔，從而傳遞推動柱塞(23)，接著傳遞推動換向裝置(15)的下齒桿(16)、上齒桿(18)，再傳遞推動傘芯桿(10)，而將集流傘(7)撐開。另外說明二點a、集流傘(7)在隨著推力逐步撐開的過程中，斷電顯示機構(gòu)(28)同時動作，其上的柱塞(23)由于傳遞推力，向集流傘方向移動，當把集流傘(7)剛好撐開時，其小端離開瓷套(22)中的接觸金屬而形成斷電，這個斷電信號通過斷電電阻(28)傳輸?shù)降孛婵刂乒?37)得以顯示。b、剪斷裝置(12)由于傘芯桿的傳遞推力，其刀口向上移動而剪斷綁傘繩(11)，以保證集流傘(7)可靠地撐開。這時，由于集流傘(7)的撐開，被測試層的液體向上流動受到阻止，而不能全部通過，一部分只能從傘芯桿(10)中間的孔道進入產(chǎn)量傳感器(6)，產(chǎn)量傳感器(6)將集流通過的產(chǎn)液量變成電訊號經(jīng)井下混頻振蕩電路(36)處理后傳輸入地面控制柜(37)，使其在二次數(shù)字顯示儀表得到顯示并打印下來。而同時工作的含水傳感器(5)將集流通過的液體含水比變成電訊號也經(jīng)井下混頻振蕩電路(36)處理傳輸入地面控制柜(37)，在二次數(shù)字顯示儀表上顯示、打印。
一層測試完畢，打開電磁閥(29)，使井液又通過其通道而進入平衡囊(30)進行平衡，由于電磁閥(29)的打開，又同時切斷了電加熱器(27)的電源，熱液腔體(25)內(nèi)的熱液體(26)得不到加熱，體積又逐漸縮小，從而集流傘(7)得不到傳遞推力經(jīng)換向裝置(15)換向后合攏。如果又測上一層，工作過程是一樣的，當被測試層全部測試完畢后，將分測儀又通過偏心井口(34)取出，保養(yǎng)待用。
參照圖4，是本發(fā)明的試驗測試曲線，經(jīng)于原來的測試資料相比，清晰度高，完全符合油田測取油井資料的要求。
權(quán)利要求
1.一種由電纜頭(1)、觸點裝置(2)、混頻電路筒(3)、振蕩電路筒(4)，含水傳感器(5)、產(chǎn)量傳感器(6)、集流傘(7)、熱液腔體(25)、電加熱器(27)所組成的抽油井流量含水環(huán)空分層測試儀，其特征是a、集流傘(7)由傘筋(8)、傘布(9)、傘芯桿(10)所構(gòu)成；b、它安裝有換向裝置(15)；c、它安裝有斷電顯示機構(gòu)(21)；d、它安裝有電磁閥(29)和平衡囊(30)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的抽油井流量含水環(huán)空分層測試儀，其特征是傘筋(8)上安裝了保護傘片(14)。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的抽油井流量含水環(huán)空分層測試儀，其特征是傘布(9)的外邊裝有綁傘繩(11)。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1或3所述的抽油井流量含水環(huán)空分層測試儀，其特征是傘芯桿(10)的中孔內(nèi)裝有剪斷綁傘繩(11)的剪斷裝置(12)。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的抽油井流量含水環(huán)空分層測試儀，其特征是傘筋(8)采用金屬材料制作，傘布(9)采用501涂布材料制作。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的抽油井流量含水環(huán)空分層測試儀，其特征是傘筋與傘布之間裝有保護布(13)。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的抽油井流量含水環(huán)空分層測試儀，其特征是換向裝置由下齒桿(16)、彈簧(17)，上齒桿(18)、換向套(19)組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的抽油井流量含水環(huán)空分層測試儀，其特征是斷電顯示機構(gòu)(21)由瓷套(22)、斷電電阻(28)、柱塞(23)所組成。
9.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的抽油井流量含水環(huán)空分層測試儀，其特征是在斷電顯示機構(gòu)(21)和電加熱器(27)之間裝有密封接頭(24)。
10.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的抽油井流量含水環(huán)空分層測試儀，其特征是平衡囊(30)采用橡膠材料制作。
專利摘要
本發(fā)明公開了一種抽油井流量含水環(huán)空分層測試儀，適合于抽油井正常生產(chǎn)時測取油層分層產(chǎn)量及含水參數(shù)。它是由電纜頭、電路筒、含水傳感器、產(chǎn)量傳感器、集流傘所組成的目前通用的流量含水環(huán)空分層測試儀上，改進集流傘的結(jié)構(gòu)，同時增加安裝了這種結(jié)構(gòu)的集流傘的撐開、合攏、井下平衡、斷電顯示等配套機構(gòu)。需要使用時，將測試儀用專用電纜通過偏心井口裝置下入油井中進行作業(yè)，測取油層資料。使用可靠，資料準確，測試范圍大。
文檔編號E21B47/00GK87107613SQ87107613
公開日1988年4月27日 申請日期1987年11月9日
發(fā)明者王培烈, 譚德芳 申請人:江漢石油管理局油田開發(fā)公司采油工藝研究所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan