稠油熱採井高溫多參數組合測試儀的製作方法

2023-12-10 14:44:42 2

專利名稱：稠油熱採井高溫多參數組合測試儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於高溫吸汽剖面和放噴產液剖面兩用的多參數組合式井下測試儀器，屬採油測試儀器類。
背景技術：
在稠油油藏注蒸汽熱採過程中，需要對稠油熱採井在注汽過程中井下壓力、溫度、蒸汽流量、蒸汽幹度隨井深的變化情況及油層吸汽剖面進行測試，並對注汽後在放噴生產過程中井下壓力、溫度、產出液流量變化及油層產液剖面進行測試，以監測油藏熱採動態。目前，現場應用的稠油注汽井四參數測試儀，其流量測試和幹度測試分別採用差壓計算法和脈動差壓計算法，由於井下微型差壓變送器在國內外都沒有工業化應用的產品，使此種測試儀的應用受到限制，不能實現工業化應用。目前現場應用的另一種熱採井高溫產液剖面測量儀，其流量測試採用了寶石渦輪流量計，既能測試熱採井注汽後放噴過程中產出液的流量，也能測試注汽井的蒸汽流量，但寶石軸承在注汽井蒸汽流量較大時容易損壞。此外，稠油注汽井還應用一種井下蒸汽幹度取樣器，用來定點撈取井下溼飽和蒸汽的水樣，然後通過化驗的方法確定蒸汽幹度，這種方法只能取得注汽井內一點的蒸汽幹度，因而應用有限。

發明內容
本實用新型目的在於提供一種既可用於稠油井注汽過程井下壓力、溫度、蒸汽流量、蒸汽幹度測試，又可用於稠油井注汽後放噴生產過程井下壓力、溫度、產出液流量測試的稠油熱採井高溫多參數組合測試儀。
本實用新型是這樣實現的。該測試儀由高溫測試控制儀、溫度壓力測試儀、蒸汽幹度測試儀、蒸汽流量測試儀和產出流量測試儀組成。此種儀器的一種組合可以直接連續測量井下蒸汽的壓力、溫度、流量、幹度，並用這些相關資料解釋出油層的吸汽剖面；另一種組合能夠測試注汽後放噴生產過程中井下壓力、溫度、產出液流量，並用這些相關資料解釋出油層的產液剖面。這兩種組合中由於流體流動的方向、流量的大小、流體的相態不同，採用的流量計結構有所不同。本實用新型還有一種特殊的組合用於井下蒸汽幹度和壓力、溫度的測試，採用連續檢測溼飽和蒸汽中飽和水電導率的測量方法，並作出井下蒸汽幹度和壓力、溫度的變化曲線。這種幹度測量儀既能測量井下的蒸汽幹度也能測量地面注汽鍋爐出口的蒸汽幹度。
本實用新型使用方便，工作可靠，通過其中各部件的組合變化可以分別測得稠油注汽過程中的多參數高溫吸汽剖面、注汽後放噴生產過程的產液剖面，以及井下和注汽鍋爐出口的蒸汽幹度，為稠油油藏開採動態監測提供必要資料，宜於推廣應用。


圖1為本實用新型的總體結構示意圖。
圖2為該測試儀中高溫測試控制儀1、溫度壓力測試儀2、蒸汽幹度測量儀3的結構示意圖。圖3為該測試儀中蒸汽流量測試儀4的結構示意圖。圖4為該測試儀中產出流量測試儀5的結構示意圖。
具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的實施加以說明。如圖1所示，本實用新型由高溫測試控制儀1、溫度壓力測試儀2、蒸汽幹度測量儀3、蒸汽流量測試儀4和產出流量測試儀5組成，高溫測試控制儀1通過其外殼1-4下端的螺紋與溫度壓力測試儀2的密封接頭2-2相連接，溫度壓力測試2下端與蒸汽幹度測量儀3的取樣室3-2相焊接，蒸汽幹度測量儀3下端通過連接螺母4-2與蒸汽流量測試儀4相連接，或通過連接螺母5-1與產出流量測試儀5相連接。如圖2所示高溫測試控制儀1由測控晶片1-1、信號轉換器1-2、高溫隔熱管及隔熱密封頭1-3和外殼1-4組成，外殼1-4內設有高溫隔熱管及隔熱密封頭1-3，其內設有測控晶片1-1和信號轉換器1-2。其中，測控晶片1-1設置有井下深度測試程序、數據採集控制程序、流量計數器、蒸汽幹度檢測電路，壓力檢測電路和大容量數據存儲電路；信號轉換器1-2將來自高溫區的各種模擬信號轉換成標準數據信號輸入測控晶片1-1；高溫隔熱管及隔熱密封頭1-3將注汽井內的高溫與隔熱管內的常溫隔離開來，使測控晶片1-1、信號轉換器1-2工作在85℃以內；外殼1-4將高溫隔熱管嚴格密封起來，防止高壓使隔熱管損壞。溫度壓力測試儀2由壓力傳感器2-1、密封接頭2-2、耐高溫密封材料2-3、溫度傳感器2-4組成，密封接頭2-2中孔內設有溫度傳感器2-4，下部腔內設有耐高溫密封材料2-3，一側通孔內設有壓力傳感器2-1。其中，壓力傳感器2-1接收井下壓力信號，溫度傳感器2-4接收井下溫度信號，密封接頭2-2把高溫測量區與隔熱區分隔開，耐高溫密封材料2-3是溫度、流量及幹度測量電極的組合密封件。蒸汽幹度測量儀3由引流孔3-1、取樣室3-2、測量電極3-3、蒸汽穩定擋板3-4組成，取樣室3-2上端設有引流孔3-1，腔內設有測量電極3-3和蒸汽穩定擋板3-4，其測量原理如下，溼飽和蒸汽經引流孔3-1進入取樣室3-2，測量電極3-3和取樣室3-2內壁及溼飽和蒸汽組成一個圓柱型可變電容器，溼飽和蒸汽幹度增大，飽和水中的氯離子數增多；幹度降低，飽和水中的氯離子數減少。導電介質的變化使可變電容器檢測電路的輸出電壓發生變化，從而達到測量溼飽和蒸汽幹度的目的。測量電極3-3上帶有蒸汽穩定擋板3-4，當溼飽和蒸汽經過引流孔3-1進入取樣室3-2後，順螺旋擋板往下流動，防止蒸汽在取樣室內產生旋流。如圖3所示，蒸汽流量測試儀4由流量信號傳輸電纜及護管4-1、連接螺母4-2、高溫磁鋼4-3、電磁元件4-4、旋轉小軸4-7、轉動軸承4-8、渦輪4-10組成，連接螺母4-2下端與連接頭4-5連接，外殼4-9下端與引鞋4-11連接，連接螺母4-2腔內設有流量信號傳輸電纜及護管4-1，護管4-1下端裝有電磁元件4-4，旋轉小軸4-7上端接有高溫磁鋼4-3，下部裝有渦輪4-10，上、下軸套內分別設有轉動軸承4-8。其中，流量信號傳輸電纜及護管4-1從幹度測量3-3電極中心通過，連接螺母4-2將幹度測量儀3及蒸汽流量測量儀4連接起來；高溫磁鋼4-3與渦輪4-10聯結在同一根旋轉小軸4-7上，當高溫高壓蒸汽從進汽口進入測量腔體衝擊渦輪4-10使之發生轉動時，高溫磁鋼4-3同步轉動，電磁元件4-4產生開關信號；旋轉小軸4-7上下均有一個轉動軸承4-8鑲在軸套兩端面，保證高溫磁鋼與渦輪轉動靈活。如圖4所示，液剖面測試儀5由連接螺母5-1、寶石軸承5-3、5-11、高溫磁鋼5-4、電磁元件5-5、旋轉小軸5-8、渦輪5-9組成，連接螺母5-1將溫度壓力測試儀2與產出流量測試儀5連接起來；高溫磁鋼5-4與渦輪5-9聯結在同一根旋轉小軸5-8上，當油層產出液體從進液口進入測量腔體衝擊渦輪5-9使之發生轉動時，高溫磁鋼5-4同步轉動，電磁元件5-5產生開關信號；旋轉小軸5-8上下頂尖支撐在寶石軸承座5-3和5-11內，保證渦輪啟動排量小，轉動靈活。
應用本實用新型所測試的各項資料通過計算機解釋軟體繪製出高溫吸汽剖面、產液剖面及注汽井內蒸汽幹度、壓力和溫度的變化曲線，供稠油油藏熱採動態監測用。
權利要求1.一種稠油熱採井高溫多參數組合測試儀，由高溫測試控制儀(1)、溫度壓力測試儀(2)、蒸汽幹度測量儀(3)、蒸汽流量測試儀(4)和產出流量測試儀(5)組成，其特徵在於，高溫測試控制儀(1)通過其外殼(1-4)下端的螺紋與溫度壓力測試儀(2)的密封接頭(2-2)相連接，溫度壓力測試(2)下端與蒸汽幹度測量儀(3)的取樣室(3-2)相焊接，蒸汽幹度測量儀(3)下端通過連接螺母(4-2)與蒸汽流量測試儀(4)相連接，或通過連接螺母(5-1)與產出流量測試儀(5)相連接。
2.根據權利要求1所述的稠油熱採井高溫多參數組合測試儀，其特徵在於，高溫測試控制儀(1)由測控晶片(1-1)、信號轉換器(1-2)、高溫隔熱管及隔熱密封頭(1-3)和外殼(1-4)組成，外殼(1-4)內設有高溫隔熱管及隔熱密封頭(1-3)，其內設有測控晶片(1-1)和信號轉換器(1-2)；其中，測控晶片(1-1)設置有井下深度測試程序、數據採集控制程序、流量計數器、蒸汽幹度檢測電路、壓力檢測電路和大容量數據存儲電路。
3.根據權利要求1所述的稠油熱採井高溫多參數組合測試儀，其特徵在於，壓力測試儀(2)由壓力傳感器(2-1)、密封接頭(2-2)、耐高溫密封材料(2-3)、溫度傳感器(2-4)組成，密封接頭(2-2)中孔內設有溫度傳感器(2-4)，下部腔內設有耐高溫密封材料(2-3)，一側通孔內設有壓力傳感器(2-1)；其中，壓力傳感器(2-1)接收井下壓力信號，溫度傳感器(2-4)接收井下溫度信號，密封接頭(2-2)把高溫測量區與隔熱區分隔開，耐高溫密封材料(2-3)是溫度、流量及幹度測量電極的組合密封件。
4.根據權利要求1所述的稠油熱採井高溫多參數組合測試儀，其特徵在於，蒸汽幹度測量儀(3)由引流孔(3-1)、取樣室(3-2)、測量電極(3-3)、蒸汽穩定擋板(3-4)組成，取樣室(3-2)上端設有引流孔(3-1)，腔內設有測量電極(3-3)和蒸汽穩定擋板(3-4)。
5.根據權利要求1所述的稠油熱採井高溫多參數組合測試儀，其特徵在於，蒸汽流量測試儀(4)由流量信號傳輸電纜及護管(4-1)、連接螺母(4-2)、高溫磁鋼(4-3)、電磁元件(4-4)、旋轉小軸(4-7)、轉動軸承(4-8)、渦輪(4-10)組成，連接螺母(4-2)下端與連接頭(4-5)連接，外殼(4-9)下端與引鞋(4-11)連接，連接螺母(4-2)腔內設有流量信號傳輸電纜及護管(4-1)，護管(4-1)下端裝有電磁元件(4-4)，旋轉小軸(4-7)上端接有高溫磁鋼(4-3)，下部裝有渦輪(4-10)，上、下軸套內分別設有轉動軸承(4-8)；其中，流量信號傳輸電纜及護管(4-1)從幹度測量(4-3)電極中心通過，連接螺母(4-2)將幹度測量儀(3)及蒸汽流量測量儀(4)連接起來；高溫磁鋼(4-3)與渦輪(4-10)聯結在同一根旋轉小軸(4-7)上，當高溫高壓蒸汽從進汽口進入測量腔體衝擊渦輪(4-10)使之發生轉動時，高溫磁鋼(4-3)同步轉動，電磁元件(4-4)產生開關信號；旋轉小軸(4-7)上下均有一個轉動軸承(4-8)鑲在軸套兩端面，保證高溫磁鋼與渦輪轉動靈活。
6.根據權利要求1所述的稠油熱採井高溫多參數組合測試儀，其特徵在於，液剖面測試儀(5)由連接螺母(5-1)、寶石軸承(5-3)、(5-11)、高溫磁鋼(5-4)、電磁元件(5-5)、旋轉小軸(5-8)、渦輪(5-9)組成，連接螺母(5-1)將溫度壓力測試儀(2)與產出流量測試儀(5)連接起來；高溫磁鋼(5-4)與渦輪(5-9)聯結在同一根旋轉小軸(5-8)上，當油層產出液體從進液口進入測量腔體衝擊渦輪(5-9)使之發生轉動時，高溫磁鋼(5-4)同步轉動，電磁元件(5-5)產生開關信號；旋轉小軸(5-8)上下頂尖支撐在寶石軸承座(5-3)和(5-11)內，保證渦輪啟動排量小，轉動靈活。
專利摘要一種稠油熱採井高溫多參數組合測試儀，由高溫測試控制儀1、溫度壓力測試儀2、蒸汽幹度測量儀3、蒸汽流量測試儀4和產出流量測試儀5組成。此種測試儀使用方便，工作可靠，可以測取多種參數，通過其中各部件的組合變化可以分別測得稠油井注汽過程中的多參數高溫吸汽剖面、注汽後放噴生產過程的產液剖面以及井下和注汽鍋爐出口的蒸汽幹度，為稠油油藏開採動態監測提供必要資料，宜於推廣應用。
文檔編號E21B47/00GK2637728SQ03284848
公開日2004年9月1日 申請日期2003年8月23日 優先權日2003年8月23日
發明者馬冬蘭, 於立君 申請人:馬冬蘭