高溫電子雙參數測試儀的製作方法
2023-12-01 07:13:01 1
專利名稱：高溫電子雙參數測試儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種油田上稠油熱採井注蒸汽開採過程中進行溫度剖面測試時使用的井下測試儀器，屬儀器儀表類。
蒸汽吞吐和蒸汽驅是稠油開採的主要手段，注汽井井下溫度、壓力的變化情況，直接反映了各油層的吸汽情況，反映了蒸汽的驅油效果，特別是對於非均質油藏，層間吸汽能力差異較大，甚至產生蒸汽單層推進或汽驅井的汽竄，從而影響了稠油資源的開發效果。因此必須有一種專用的測試儀器，精確穩定地測出溫度剖面的壓力、溫度變化情況，搞清井下注汽情況，進行及時的調整，以達到最好的注汽效果。目前，國內外經過大量研究工作，製造出了幾種具有此類功能的測試儀器，例如，美國生產的高溫壓力計，高溫溫度計，我國自行設計研製的高溫雙參數(壓力、溫度)測試儀，在我國油田稠油開採過程中都採用過，但是上述幾種儀器均屬機械式壓力，溫度測量，存在誤差大，穩定性可靠性差的缺點。使用效果不很理想。
本實用新型的目的在於提供一種能在稠油注汽井注汽過程中精確測量壓力溫度參數變化情況，具有高精度、良好的、穩定性和可靠性的高溫電子雙參數測試儀。
本實用新型的高溫電子雙參數測試儀主要包括測量段、密封段、傳感器總成、信號變換器總成、單片機採樣系統總成、高溫金屬真空隔熱瓶總成和地面繪解軟體等部分。測量段為一柱狀結構，內裝熱電偶和感壓膜盒，膜盒中裝有由特種金屬製成的應變膜片。測量段還設有引壓孔和溫度測量對流孔。密封段由能承受高溫高壓的橡膠密封元件和金屬密封元件組合而成。傳感器總成由高精度電子溫度、壓力傳感器組成。信號變換器總成由微型壓力變送器、溫度變送器及信號傳輸裝置所組成。單片機採樣系統包括主機、I/O接口、多層線路板及採樣存儲軟體等。高溫金屬真空隔熱瓶總成由高溫金屬隔熱瓶、瓶塞、吸熱劑管、高效吸熱劑和保護外殼所組成。地面繪解軟體包括數據通訊板、數據處理及繪解程序幾部分。
本實用新型的高溫電子雙參數測試儀根據下面的原理進行工作。測試儀中的壓力傳感器採用壓阻式半導體擴散矽壓力傳感器，注汽井中高溫高壓的蒸汽作用於感壓膜盒上，使應變膜片發生形變，通過充滿介質的毛細管把壓力信號傳遞到處於真空隔熱瓶中的壓力傳感器。壓力傳感器把感知的壓力信號變換成相應的毫伏值信號。溫度測量採用熱電偶。單片機系統根據預先設置的指令定時採集存儲井下的壓力溫度信號，而後經過放大和A/D轉換存入存儲器中。由於單片機系統及傳感器等電子器件不能在注汽井中高溫高壓的環境下工作，測試儀中設計了高溫金屬真空隔熱瓶，對其進行保護。高溫金屬隔熱瓶採用了多層真空，噴塗反射層和充填高效吸熱劑等方式，使測試儀在連續工作的情況下，瓶內溫度不超過電子元件的額定工作溫度，以保證單片機系統、傳感器系統的正常工作。
高溫電子雙參數測試儀的地面解釋系統由地面主機和通訊接口、印表機組成。它的功能是通過專用解釋軟體，測試前通訊設置定時採集存儲命令，測試後通訊回放存儲器中採集到的測試信號，經處理生成報表和曲線，經印表機輸出。
本實用新型的高溫電子雙參數測試儀與現有技術相比具有以下的優點1、具有高精度和良好穩定性的傳感器，保證了測試參數的精確性。
2、高效金屬隔熱系統及密封系統保證電子元器件在井下正常工作。
3、高精度的單片機採集存儲系統，保證了數據處理的精度。
附
圖1是高溫電子雙參數測試儀的結構簡圖。
下面，結合附圖1所給出的實施例對本實用新型進行進一步的描述實施例中的高溫電子雙參數測試儀由繩帽(1)、測量段(2)、密封段(3)、傳感器總成(4)、信號變換器總成(5)、單片機系統(6)、吸熱劑(7)、高溫金屬真空隔熱瓶(8)及地面繪解軟體等組成。該測試儀的溫度測量採用熱電偶，壓力測量通過感壓膜盒中的應變膜片的形變把信號傳遞給傳感器，轉換成相應的毫伏值信號，由單片機系統定時採集並處理存儲。單片機系統中的CPU選用Intel87C51晶片，A/D轉換器選用12位晶片，設計存儲數據8000個。為了保證單片機系統和傳感器系統能在井下高溫工況下正常工作，測試儀中設計了高溫金屬真空隔熱瓶對其進行保護。高溫金屬隔熱瓶採用多層真空、噴塗反射層等方式使儀器在17MPa、350℃環境下連續工作6小時，瓶腔內溫升不超過40℃。單片機系統處理存儲的壓力和溫度數據由地面解釋系統製成報表和曲線，經印表機輸出。
權利要求1.一種油田稠油注蒸汽開採過程中，測試吸汽剖面溫度、壓力兩個參數時所使用的井下測試儀器，其特徵在於該測試儀器由測量段、密封段、傳感器總成、信號變換器總成、單片機採樣系統總成、高溫金屬真空隔熱瓶總成和地面繪解軟體等部分組成。
2.根據權利要求1所述的高溫電子雙參數測試儀，其特徵在於該儀器的測量段由鋼絲繩帽、引壓孔、溫度測量對流孔、熱電偶及裝在感壓膜盒中的由特種金屬製成的應變膜片組成；密封段由能承受高溫高壓的橡膠密封元件和金屬密封元件組合而成；傳感器總成由高精度電子溫度、壓力傳感器組成；信號變換器總成由微型壓力變送器、溫度變送器及信號傳輸裝置所組成；單片機採樣系統包括主機、I/O接口、多層線路板及採樣存儲軟體等；高溫金屬真空隔熱瓶、瓶塞、吸熱劑管、高效吸熱劑和保護外殼所組成；地面繪解軟體包括數據通訊板、數據處理及繪解程序幾部分。
3.根據權利要求2所述的高溫電子雙參數測試儀，其特徵在於高溫金屬真空隔熱瓶採用了多層真空，噴塗反射層等技術方案製成。
專利摘要高溫電子雙參數測試儀是一種油田稠油井注蒸汽開採中進行溫度剖面測試時使用的井下測試儀器。該測試儀器由測量段、密封段、傳感器總成、信號變換器總成、單片機採樣系統總成、高溫金屬真空隔熱瓶總成和地面繪解軟體等部分組成。使用中，測量段將測得的壓力和溫度信號傳遞到隔熱瓶內的變換器及單片機系統中，單片機系統對信號進行處理存儲，地面主機將單片機內的數據進行回放處理，做出測試曲線和報告。使用該儀器能夠測量注汽井井下各點的溫度和壓力變化情況。
文檔編號G01L9/06GK2265535SQ9523284
公開日1997年10月22日 申請日期1995年11月29日 優先權日1995年11月29日
發明者馬冬嵐, 許寶燕, 陳大眾, 趙業衛, 李濱, 錢鵬, 吳冠霖 申請人:遼河石油勘探局鑽採工藝研究院