專利名稱：一種測(cè)量生產(chǎn)油井井下壓力的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)新型涉及石油生產(chǎn)井井下地層壓力測(cè)量技術(shù)和工具，具體是一種測(cè)量生產(chǎn)油井井下壓力的裝置。
地層壓力是計(jì)算油層儲(chǔ)量和油藏動(dòng)態(tài)分析的重要參數(shù)，通過比較目前地層壓力與原始地層壓力的差異和分層壓力的變化可用來評(píng)價(jià)油藏壓力的保持水平，評(píng)價(jià)油藏開發(fā)效果，確定產(chǎn)能。目前生產(chǎn)井壓力測(cè)試，需要?jiǎng)庸苤鳂I(yè)，下入地層測(cè)試器才能進(jìn)行，利用電纜攜帶壓力計(jì)吊持在大泵下，對(duì)兩個(gè)層段進(jìn)行測(cè)試，而壓力計(jì)需要預(yù)置，觀察壓力需要起泵，工序復(fù)雜，并且容易發(fā)生事故。目前生產(chǎn)井不能在生產(chǎn)狀態(tài)下不動(dòng)管柱測(cè)多層靜壓，只能關(guān)井測(cè)靜壓，不能真實(shí)地反應(yīng)地層實(shí)際壓力狀況。
本實(shí)用新型目的是提供在生產(chǎn)狀態(tài)下不動(dòng)管柱準(zhǔn)確、真實(shí)、隨意地測(cè)量生產(chǎn)油井多層靜壓的一種測(cè)量生產(chǎn)油井井下壓力的裝置。
本實(shí)用新型目的采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)測(cè)量生產(chǎn)油井井下壓力的裝置由泵抽管柱1、電纜鋼絲2、丟手接頭3、分隔器4、定位密封段0和壓力計(jì)5、測(cè)壓閥6、測(cè)堵器7、連通器8、絲堵9組成，在泵抽管柱1的下方與產(chǎn)層相對(duì)的位置放置一個(gè)以上的分隔器4，在油管上連接丟手接頭3，分隔器4之間連接測(cè)壓閥6或測(cè)堵器7，在測(cè)壓閥6或測(cè)堵器7中下有測(cè)試定位密封段0和壓力5，測(cè)壓閥6主體31或測(cè)堵器7迷宮式密封體43中部的側(cè)孔與定位密封段0主體27的側(cè)孔相對(duì)。
本實(shí)用新型目的還采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)井底安裝有連通器8和絲堵9。
定位密封段0由加重桿21、定位本體22、鎖輪23、支臂24、密封段上接頭25、密封皮碗26、主體27和下接頭28組成，下接頭28與壓力計(jì)5相連接并聯(lián)通，在定位密封段0定位本體22上裝有鎖輪23和支臂24，支臂24一端被銷固定，支臂24中部有彈簧，在主體27的兩端裝有密封皮碗26，在中部側(cè)方開有連通壓力計(jì)5的孔。
測(cè)壓閥6由主體31、密封圈32、鋼球33、凡爾座34組成，主體31上裝有凡爾座34，凡爾座34中安裝有鋼球33，主體31的中心孔直徑與定位密封段0主體27直徑活動(dòng)配合，在定位密封段0放入主體31的中心孔時(shí)，測(cè)壓閥6主體31中部的側(cè)孔與定位密封段0主體27的側(cè)孔相對(duì)。
測(cè)堵器7由定位接頭41、連接套42、迷宮式密封體43和密封接頭44組成，測(cè)堵器7迷宮式密封體43的中心孔直徑與定位密封段0主體27直徑活動(dòng)配合，當(dāng)定位密封段0放入測(cè)堵器7迷宮式密封體43的中心孔時(shí)，迷宮式密封體43中部的側(cè)孔與定位密封段0主體27的側(cè)孔相對(duì)。在迷宮式密封體43的和密封接頭44之間有細(xì)小的間隙和溝槽，并與迷宮式密封體43內(nèi)側(cè)的通孔連通。
壓力計(jì)5由電池筒護(hù)套51、電池筒52、電路托架53、電路板54、電路筒55、壓力傳感器56、過度接頭57、傳感器接頭58、尾帽59組成，壓力計(jì)5電池筒護(hù)套51、電路筒52、壓力傳感器56、過度接頭57、傳感器接頭58、尾帽59采用絲扣密封連接，壓力傳感器56固定在傳感器接頭58上，壓力傳感器56信號(hào)線穿過過度接頭57連接在電路板54上，電路板54用螺絲固定在電路托架53上。
壓力計(jì)5電路包括JP1壓力傳感器、U1差分放大器、U7壓頻轉(zhuǎn)換器、U3單片機(jī)、U6數(shù)據(jù)存貯器、U4接口電路、U8(9)直流穩(wěn)壓器、U5時(shí)鐘控制器，JP1壓力傳感器連接U1差分放大器，差分放大器器輸出端連接U7壓頻轉(zhuǎn)換器，再經(jīng)U3單片機(jī)后連接U6數(shù)據(jù)存貯器，與U3單片機(jī)相連的還有U4接口電路，U8(9)直流穩(wěn)壓器，U5時(shí)鐘控制器。
本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)在于生產(chǎn)井壓力測(cè)試不需要?jiǎng)庸苤鳂I(yè)，無需地層測(cè)試器，壓力計(jì)不需要預(yù)置，工序簡(jiǎn)單，安全。在生產(chǎn)狀態(tài)可不動(dòng)管柱準(zhǔn)確、真實(shí)、隨意地測(cè)量生產(chǎn)油井多層靜壓和靜壓，真實(shí)反映地層實(shí)際壓力狀況。
本實(shí)用新型
如下
圖1為測(cè)量生產(chǎn)油井井下壓力的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為定位密封段結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為測(cè)壓閥結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為測(cè)堵器結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為壓力計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為壓力計(jì)電路圖。
以下結(jié)合實(shí)施例詳述本實(shí)用新型本實(shí)用新型工作原理是利用封隔器4將油層分成層段，兩級(jí)封隔器4中間連接測(cè)壓閥6或測(cè)堵器7，高含水層C下入測(cè)堵器7，低含水層A下入測(cè)壓閥6，在不停產(chǎn)的狀態(tài)下，利用電纜鋼絲1攜帶定位密封段和壓力計(jì)5，從油套環(huán)形空間下入，利用定位密封段進(jìn)行定位和密封被測(cè)層段，使被測(cè)層段壓力準(zhǔn)確真實(shí)地反映在壓力計(jì)上，測(cè)后起出后利用計(jì)算機(jī)回放數(shù)據(jù)，即完成生產(chǎn)井分層壓力測(cè)試。
測(cè)量生產(chǎn)油井井下壓力的裝置主要包括泵抽管柱1、電纜鋼絲2、丟手接頭3、分隔器4、定位密封段0和壓力計(jì)5、測(cè)壓閥6、測(cè)堵器7、連通器8、絲堵9，在泵抽管柱1的下方與產(chǎn)層相對(duì)的位置放置分隔器4將產(chǎn)層分隔，在油管及分隔器4上部連接丟手接頭3，分隔器4之間連接測(cè)壓閥6或測(cè)堵器7，在測(cè)壓閥6或測(cè)堵器7中放有測(cè)試定位密封段0和壓力計(jì)5，在井底安裝有連通器8和絲堵9。
本實(shí)用新型定位密封段0主要作用是從環(huán)空下到被測(cè)層位的測(cè)壓閥6或測(cè)堵器7位置時(shí)起定位和密封作用，主要由加重桿21、定位本體22、鎖輪23、支臂24、密封段上接頭25、密封皮碗26、主體27和下接頭28組成。定位密封段0上接頭25電纜鋼絲2連接，下接頭28與壓力計(jì)5相連接并聯(lián)通，在定位密封段0定位本體22上裝有鎖輪23和支臂24，支臂24一端被銷固定，中部有彈簧，在彈簧的作用下支臂24的另一端可彈出。在主體27的兩端裝有密封皮碗26，中部側(cè)方開有通孔，被測(cè)層位的壓力徑密封段通孔進(jìn)入壓力計(jì)5，壓力計(jì)5儲(chǔ)存被測(cè)層位的壓力值。
本實(shí)用新型測(cè)壓閥6的作用是坐封封隔器4時(shí)使管柱密封，起到單流閥的作用，坐封后生產(chǎn)層段的液流由測(cè)壓閥6進(jìn)入管柱。當(dāng)測(cè)壓時(shí)，測(cè)壓閥6的旁通孔道與定位密封段0主體27的中部通孔相對(duì)，兩端被密封皮碗26密封，地層壓力可傳入到壓力計(jì)5中，達(dá)到測(cè)壓目的。測(cè)壓閥6主要由主體31、密封圈32、鋼球33、凡爾座34組成，主體31的中心孔與定位密封段0主體27直徑相互配合，定位密封段0主體27可放入并通過。
本實(shí)用新型測(cè)堵器7的作用是限制高含水層C的液體經(jīng)測(cè)堵器后限流，控制高含水層的產(chǎn)液層。當(dāng)測(cè)壓時(shí)，高含水層C的壓力可以通過測(cè)堵器7傳到壓力計(jì)5中，并密封其它產(chǎn)層。測(cè)堵器7主要由定位接頭41、連接套42、迷宮式密封體43和密封接頭44組成，測(cè)堵器7迷宮式密封體43的中心孔與定位密封段0主體27直徑相互配合，定位密封段0主體27可放入并通過。在迷宮式密封體43的和密封接頭44之間有細(xì)小的間隙和通道，外部的流體可通過間隙流入在迷宮式密封體43的通孔中。
本實(shí)用新型壓力計(jì)5由電池筒護(hù)套51、電池筒52、電路托架53、電路板54、電路筒55、壓力傳感器56、過度接頭57、傳感器接頭58、尾帽59組成。電池筒護(hù)套51、電路筒52、壓力傳感器56、過度接頭57、傳感器接頭58、尾帽59均采用絲扣密封連接組合，壓力傳感器56固定在傳感器接頭58上，壓力傳感器56信號(hào)線穿過過度接頭57連接在電路板54上，電路板54用螺絲固定在電路托架53上。
壓力計(jì)5電路結(jié)構(gòu)包括JP1壓力傳感器、U1差分放大器、U7壓頻轉(zhuǎn)換器、U3單片機(jī)、U6數(shù)據(jù)存貯器、U4接口電路、U8(9)直流穩(wěn)壓器、U5時(shí)鐘控制器。JP1壓力傳感器連接U1差分放大器，放大器放大壓力傳感器輸出的電壓信號(hào)，經(jīng)U7壓頻轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為精度高，穩(wěn)定性好的10KHz脈沖信號(hào)，再經(jīng)U3單片機(jī)處理后存入U(xiǎn)6數(shù)據(jù)存貯器，U4為接口電路具有自動(dòng)檢測(cè)電平開關(guān)功能，能夠?qū)TL電平轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的RS-232電平，實(shí)現(xiàn)儀器與計(jì)算機(jī)的通信。U8(9)直流穩(wěn)壓器，給電路提供+5V的直流電源，U5為時(shí)鐘控制器，SENSOR1為數(shù)字溫度傳感器。
U7壓頻轉(zhuǎn)換器采用AD53TJD該芯片，U3單片機(jī)選用AT89C2051芯片。U6數(shù)據(jù)存貯器采用64LC65串行非易失性技術(shù)的，具有掉電保護(hù)功能，功耗極低的芯片。U4接口電路采用MAXIM3223,U8(9)直流穩(wěn)壓器采用MAX883,U5時(shí)鐘控制器采用PCF8583,SENSOR1數(shù)字溫度傳感器采用DS1823。
壓力計(jì)5加電后，首先裝入內(nèi)部數(shù)據(jù)存貯器中規(guī)定的采樣時(shí)間，并啟動(dòng)單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器，然后關(guān)斷除單片機(jī)以外的其余部分電源，進(jìn)入低功耗狀態(tài)，等待定時(shí)中斷，當(dāng)定時(shí)器中斷發(fā)生后，儀器電路重新加電開始采樣，單片機(jī)首先采集壓力值，然后從溫度傳感器中讀取一個(gè)溫度值，將2組數(shù)據(jù)做為一個(gè)采樣點(diǎn)，保存在數(shù)據(jù)存貯器中，隨后電路關(guān)閉電源，待下一個(gè)采樣時(shí)鐘到來后重新開始工作。工作完畢后，通過計(jì)算機(jī)回放，讀出已經(jīng)存貯的采樣值，儀器硬件電路以單片機(jī)為核心，全部控制邏輯采用CMOS電平，經(jīng)過接口芯片與計(jì)算機(jī)通信。
本實(shí)用新型壓力測(cè)試過程如下對(duì)壓力計(jì)進(jìn)行參數(shù)初始化后，將壓力計(jì)與測(cè)壓密封段整體聯(lián)接好利用鋼絲將測(cè)壓儀器過油套環(huán)形空間下入具有分層測(cè)壓功能的分采管柱中，測(cè)壓儀器下部為Φ22mm存儲(chǔ)式電子壓力計(jì)，上端帶有密封段，其上有定位機(jī)構(gòu)，支臂打開后測(cè)壓儀器的導(dǎo)壓孔與分采管柱的測(cè)壓閥相對(duì)應(yīng)，并使測(cè)壓閥處于打開狀態(tài)時(shí)，測(cè)壓儀器即可測(cè)得油井內(nèi)該層段壓力，然后上提測(cè)壓儀器，測(cè)量其它層段壓力，錄取完全部數(shù)據(jù)后，將壓力計(jì)自油套環(huán)形空間起出，與地面計(jì)算機(jī)系統(tǒng)聯(lián)接，通過數(shù)據(jù)回放，得到地層的壓力數(shù)據(jù)及其它參數(shù)。
權(quán)利要求1．一種測(cè)量生產(chǎn)油井井下壓力的裝置，由泵抽管柱(1)、電纜鋼絲(2)、丟手接頭(3)、分隔器(4)、定位密封段(0)和壓力計(jì)(5)、測(cè)壓閥(6)、測(cè)堵器(7)、連通器(8)、絲堵(9)組成，其特征在于在泵抽管柱(1)的下方與產(chǎn)層相對(duì)的位置放置一個(gè)以上的分隔器(4)，在油管上連接丟手接頭(3)，分隔器(4)之間連接測(cè)壓閥(6)或測(cè)堵器(7)，在測(cè)壓閥(6)或測(cè)堵器(7)中下有測(cè)試定位密封段(0)和壓力(5)，測(cè)壓閥(6)主體(31)或測(cè)堵器(7)迷宮式密封體(43)中部的側(cè)孔與定位密封段(0)主體(27)的側(cè)孔相對(duì)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)量生產(chǎn)油井井下壓力的裝置，其特征在于井底安裝有連通器(8)和絲堵(9)。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)量生產(chǎn)油井井下壓力的裝置，其特征在于定位密封段(0)由加重桿(21)、定位本體(22)、鎖輪(23)、支臂(24)、密封段上接頭(25)、密封皮碗(26)、主體(27)和下接頭(28)組成，下接頭(28)與壓力計(jì)(5)相連接并聯(lián)通，在定位密封段(0)定位本體(22)上裝有鎖輪(23)和支臂(24)，支臂(24)一端被銷固定，支臂(24)中部有彈簧，在主體(27)的兩端裝有密封皮碗(26)，在中部側(cè)方開有連通壓力計(jì)(5)的孔。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)量生產(chǎn)油井井下壓力的裝置，其特征在于測(cè)壓閥(6)由主體(31)、密封圈(32)、鋼球(33)、凡爾座(34)組成，主體(31)上裝有凡爾座(34)，凡爾座(34)中安裝有鋼球(33)，主體(31)的中心孔直徑與定位密封段(0)主體(27)直徑活動(dòng)配合，在定位密封段(0)放入主體(31)的中心孔時(shí)，測(cè)壓閥(6)主體(31)中部的側(cè)孔與定位密封段(0)主體(27)的側(cè)孔相對(duì)。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)量生產(chǎn)油井井下壓力的裝置，其特征在于測(cè)堵器(7)由定位接頭(41)、連接套(42)、迷宮式密封體(43)和密封接頭(44)組成，測(cè)堵器(7)迷宮式密封體(43)的中心孔直徑與定位密封段(0)主體(27)直徑活動(dòng)配合，當(dāng)定位密封段(0)放入測(cè)堵器(7)迷宮式密封體(43)的中心孔時(shí)，迷宮式密封體(43)中部的側(cè)孔與定位密封段(0)主體(27)的側(cè)孔相對(duì)。
6．根據(jù)權(quán)利要求1、5所述的一種測(cè)量生產(chǎn)油井井下壓力的裝置，其特征在于在迷宮式密封體(43)的和密封接頭(44)之間有細(xì)小的間隙和溝槽，并與迷宮式密封體(43)內(nèi)側(cè)的通孔連通。
7．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)量生產(chǎn)油井井下壓力的裝置，其特征在于壓力計(jì)(5)由電池筒護(hù)套(51)、電池筒(52)、電路托架(53)、電路板(54)、電路筒(55)、壓力傳感器(56)、過度接頭(57)、傳感器接頭(58)、尾帽(59)組成，壓力計(jì)(5)電池筒護(hù)套(51)、電路筒(52)、壓力傳感器(56)、過度接頭(57)、傳感器接頭(58)、尾帽(59)采用絲扣密封連接，壓力傳感器(56)固定在傳感器接頭(58)上，壓力傳感器(56)信號(hào)線穿過過度接頭(57)連接在電路板(54)上，電路板(54)用螺絲固定在電路托架(53)上。
8．根據(jù)權(quán)利要求1、7所述的一種測(cè)量生產(chǎn)油井井下壓力的裝置，其特征在于壓力計(jì)(5)電路包括(JP1)壓力傳感器、(U1)差分放大器、(U7)壓頻轉(zhuǎn)換器、(U3)單片機(jī)、(U6)數(shù)據(jù)存貯器、(U4)接口電路、(U8、9)直流穩(wěn)壓器、(U9)時(shí)鐘控制器，(JP1)壓力傳感器連接(U1)差分放大器，差分放大器器輸出端連接(U7)壓頻轉(zhuǎn)換器，再經(jīng)(U3)單片機(jī)后連接(U6)數(shù)據(jù)存貯器，與(U3)單片機(jī)相連的還有(U4)接口電路，(U8、9)直流穩(wěn)壓器，(U5)時(shí)鐘控制器。
專利摘要本實(shí)用新型是石油生產(chǎn)井井下地層壓力測(cè)量工具,測(cè)量生產(chǎn)油井井下壓力的裝置在泵抽管柱1的下方與產(chǎn)層相對(duì)的位置放置分隔器4,在油管上連接丟手接頭3,分隔器4之間連接測(cè)壓閥6或測(cè)堵器7,在測(cè)壓閥6或測(cè)堵器7中下有測(cè)試定位密封段0和壓力5,測(cè)壓閥6主體31或測(cè)堵器7迷宮式密封體43中部的側(cè)孔與定位密封段0主體27的側(cè)孔相對(duì),本實(shí)用新型可對(duì)生產(chǎn)井壓力測(cè)試而不需要?jiǎng)庸苤鳂I(yè),無需地層測(cè)試器,壓力計(jì)不需要預(yù)置,工序簡(jiǎn)單,可準(zhǔn)確、真實(shí)、隨意地測(cè)量生產(chǎn)油井多層靜壓和靜壓。
文檔編號(hào)E21B47/06GK2435513SQ0023203
公開日2001年6月20日 申請(qǐng)日期2000年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月24日
發(fā)明者于鴻江, 鄧廣宇, 王研, 岳慶峰, 魏振祿 申請(qǐng)人:大慶油田有限責(zé)任公司采油工藝研究所