專利名稱：用于石油測(cè)井高溫高壓環(huán)境電阻率和溫度復(fù)合測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石油檢測(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種用于石油測(cè)井高溫高壓環(huán)境電阻率和溫度復(fù)合測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
石油測(cè)井使用的電阻率和溫度傳感器是兩種結(jié)構(gòu)不同的傳感器，其工作方式都是在傳感器表面與流體接觸時(shí)，感應(yīng)獲取所需要的信息。在石油工程測(cè)井中，以上兩種傳感器用途都十分廣泛，一般是將兩種傳感器設(shè)計(jì)成一個(gè)組合儀器短節(jié)或組合傳感器(一般他們的長(zhǎng)度體積較大且結(jié)構(gòu)復(fù)雜)，作業(yè)過程中， 將其送入井下，傳感器感應(yīng)測(cè)量井下流體電阻率和溫度參數(shù)。在與常規(guī)或成像電法儀器組合測(cè)井時(shí)，電阻率、溫度參數(shù)是計(jì)算儀器測(cè)量參數(shù)的依據(jù)之一，在與模塊化地層測(cè)試器組合測(cè)井時(shí)，可以根據(jù)流體電阻率判斷其流體屬性，進(jìn)而判斷地層屬性。另外，可根據(jù)獲取的流體溫度參數(shù)，判斷儀器系統(tǒng)是否處于井下安全工作環(huán)境。在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題由于石油井下惡劣環(huán)境對(duì)各種測(cè)量裝置耐高溫高壓和電絕緣性能要求很高，不管是組合儀器短節(jié)還是組合傳感器，為了滿足上述要求，一般都難以設(shè)計(jì)得太小。為了提高測(cè)量精度，其功能、結(jié)構(gòu)一般都設(shè)計(jì)得相對(duì)復(fù)雜，而且體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜勢(shì)必造成儀器系統(tǒng)井下適應(yīng)性差和安全性低。 現(xiàn)有技術(shù)組合儀器或組合傳感器存在體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性不高的缺點(diǎn)，

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、具有高可靠絕緣性能的用于石油測(cè)井高溫高壓環(huán)境電阻率和溫度復(fù)合測(cè)量裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是一種用于石油測(cè)井高溫高壓環(huán)境電阻率和溫度復(fù)合測(cè)量裝置，包括高溫高壓承壓體，所述高溫高壓承壓體由承壓外殼及上、下承壓端蓋構(gòu)成；所述上承壓端蓋底部的承壓外殼內(nèi)設(shè)有復(fù)合傳感器和安全防護(hù)插件；所述承壓外殼上所設(shè)的流體孔與所述復(fù)合傳感器上所設(shè)的孔對(duì)應(yīng)連通形成第一獨(dú)立空間；所述復(fù)合傳感器與所述安全防護(hù)插件之間形成第二獨(dú)立空間；所述安全防護(hù)插件與所述下承壓端蓋之間設(shè)有腔體，所述承壓外殼上設(shè)有走線孔，所述走線孔用于與外部電路安裝空間連通，所述腔體與所述走線孔連通形成第三獨(dú)立空間。所述復(fù)合傳感器包括設(shè)在復(fù)合傳感器主體內(nèi)的一組電阻率傳感器電極和溫度傳感器，所述流體孔從復(fù)合傳感器主體圓周中心、各電極及溫度傳感器中間穿過。所述復(fù)合傳感器主體內(nèi)依次并排設(shè)置屏蔽電極、溫度傳感器、發(fā)射電流的電極、第一測(cè)量電極、第二測(cè)量電極及回路電極。[0014]所述一組電阻率傳感器電極及溫度傳感器頂部對(duì)應(yīng)空間內(nèi)設(shè)有一組絕緣片。所述復(fù)合傳感器主體的外壁及安全防護(hù)插件的外圓周上設(shè)有導(dǎo)向鍵，所述承壓外殼內(nèi)壁設(shè)有與所述導(dǎo)向鍵對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向槽。所述復(fù)合傳感器主體的外壁上設(shè)有第一環(huán)形槽，所述第一環(huán)形槽內(nèi)設(shè)有第一密封圈，所述安全防護(hù)插件的外圓周上設(shè)有第二環(huán)形槽，所述第二環(huán)形槽內(nèi)設(shè)有第二密封圈。 所述復(fù)合傳感器底部與所述承壓外殼之間設(shè)有圓形金屬承壓盤。所述上、下承壓端蓋通過螺紋連接承壓外殼。所述上承壓端蓋與所述承壓外殼間設(shè)有第一密封元件，所述下承壓端蓋與所述承壓外殼間設(shè)有第二密封元件。所述第一密封元件和第二密封元件為柔性密封圈。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案的有益效果是1.本實(shí)用新型的電阻率和溫度復(fù)合測(cè)量裝置，經(jīng)過175°C、140Mpa—小時(shí)高溫高壓試驗(yàn)，驗(yàn)證其耐高溫高壓性能穩(wěn)定，可靠性高。2.本實(shí)用新型的電阻率和溫度復(fù)合測(cè)量裝置，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室對(duì)比測(cè)試，其測(cè)量精度高于其他同類型傳感器測(cè)量精度。3.本實(shí)用新型的電阻率和溫度復(fù)合測(cè)量裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小，由于采用新材料和新結(jié)構(gòu)，加工精度高，絕緣性能穩(wěn)定可靠。4.本實(shí)用新型的電阻率和溫度復(fù)合測(cè)量裝置，由于設(shè)有二次安全防護(hù)隔離插件和采用了接插件連接結(jié)構(gòu)，使其井下電路得到可靠的安全保證，安裝維護(hù)極其方便快捷。本實(shí)用新型的電阻率和溫度復(fù)合測(cè)量裝置，特別適用于FDT模塊化地層測(cè)試系統(tǒng)中。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面所列附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的復(fù)合測(cè)量裝置示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的復(fù)合測(cè)量裝置局部剖視圖。附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的組件列表如下1.承壓外殼，1. 1流體孔，1.2走線孔，2.復(fù)合傳感器主體，3.第一密封元件，4.屏蔽電極，5.絕緣片，6.溫度傳感器，7.發(fā)射電流的電極，8.第一測(cè)量電極，9.第二測(cè)量電極，10.回路電極，11.上承壓端蓋，12.第二密封元件，13.下承壓端蓋，14.安全防護(hù)插件， 15.第二密封圈，16.金屬承壓盤，17.第一密封圈，18.高溫高壓承壓體，19.復(fù)合傳感器， 20.腔體，21.第二獨(dú)立空間。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。參見圖1和圖2，一種用于石油測(cè)井高溫高壓環(huán)境電阻率和溫度復(fù)合測(cè)量裝置，包括高溫高壓承壓體18，高溫高壓承壓體18由承壓外殼1及上、下承壓端蓋11，13構(gòu)成；上承壓端蓋11底部的承壓外殼1內(nèi)設(shè)有復(fù)合傳感器19和安全防護(hù)插件14 ；承壓外殼1上所設(shè)的流體孔1. 1與復(fù)合傳感器19上所設(shè)的孔對(duì)應(yīng)連通形成第一獨(dú)立空間，所述第一獨(dú)立空間供流體流入或流出；復(fù)合傳感器19與安全防護(hù)插件14之間形成第二獨(dú)立空間21，第二獨(dú)立空間21保證接插件絕緣安全；安全防護(hù)插件14與下承壓端蓋13之間設(shè)有腔體20，承壓外殼1上設(shè)有走線孔1. 2，走線孔1. 2用于與外部 電路安裝空間連通，走線孔1. 2用于布設(shè)傳輸導(dǎo)線。腔體20與走線孔1. 2連通形成第三獨(dú)立空間，所述第三獨(dú)立空間由安全防護(hù)插件進(jìn)行二次隔離，可確保外部電路不受損壞。參見圖1，復(fù)合傳感器19包括設(shè)在復(fù)合傳感器主體2內(nèi)的一組電阻率傳感器電極和溫度傳感器6，流體孔1. 1從復(fù)合傳感器主體2圓周中心、各電極及溫度傳感器6中間穿過；復(fù)合傳感器主體2內(nèi)依次并排設(shè)置屏蔽電極4、溫度傳感器6、發(fā)射電流的電極7、第一測(cè)量電極8、第二測(cè)量電極9及回路電極10。本實(shí)用新型的溫度傳感器6設(shè)置在屏蔽電極4和發(fā)射電流的電極7之間，最大限度利用了有限空間。參見圖1，復(fù)合傳感器主體2采用耐高溫高壓絕緣材料制成，因此，一組電極之間的絕緣強(qiáng)度不會(huì)由于溫度、壓力的變化而變化，并且，由于其主體加工精度高，能確保各電極之間的安裝位置精度，因此，其絕緣性能穩(wěn)定可靠。屏蔽電極4、發(fā)射電流的電極7、第一測(cè)量電極8、第二測(cè)量電極9、回路電極10和溫度傳感器6頂部分別設(shè)有一組絕緣片5，絕緣片5將各電極和溫度傳感器6與上承壓端蓋11之間絕緣隔離，以阻止傳感器電極與高溫高壓承壓體之間形成不應(yīng)有的電流回路。復(fù)合傳感器19底部設(shè)置的金屬承壓盤16，用于增強(qiáng)復(fù)合傳感器19整體承壓能力。參見圖1和圖2，復(fù)合傳感器主體2的外壁及安全防護(hù)插件14的外圓周上設(shè)有導(dǎo)向鍵，承壓外殼1內(nèi)壁設(shè)有與所述導(dǎo)向鍵對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向槽。所述導(dǎo)向鍵與導(dǎo)向槽配合用于固定復(fù)合傳感器19和安全防護(hù)插件14與承壓外殼1之間的方位，且可防誤插。復(fù)合傳感器主體2的外壁上設(shè)有第一環(huán)形槽，所述第一環(huán)形槽內(nèi)設(shè)有第一密封圈17，第一密封圈17將上部的第一獨(dú)立空間與下部的第二獨(dú)立空間21隔離。安全防護(hù)插件14的外圓周上設(shè)有第二環(huán)形槽，所述第二環(huán)形槽內(nèi)設(shè)有第二密封圈15。第二密封圈15將其上部的第二獨(dú)立空間 21與下部腔體20隔離，起到二次防護(hù)隔離的作用。安全防護(hù)插件14密封承壓結(jié)構(gòu)可以采用高溫陶瓷燒結(jié)工藝，也可以采用其他密封承壓結(jié)構(gòu)或者粘接。參見圖1，上承壓端蓋11與承壓外殼1之間、及下承壓端蓋13與承壓外殼1之間均采用螺紋連接，以防止受到震動(dòng)后松動(dòng)脫落，上承壓端蓋11與承壓外殼1之間由第一密封元件3密封，下承壓端蓋13與承壓外殼1之間由第二密封元件12密封。本實(shí)用新型的密封圈及密封元件可根據(jù)使用條件，確定采用柔性密封元件或剛、 柔組合密封元件。參見圖1，本實(shí)用新型在安裝時(shí)，將復(fù)合傳感器19、安全防護(hù)插件14、上承壓端蓋 11、下承壓端蓋13按圖1所示分別裝入承壓外殼1內(nèi)，即組成完整電阻率和溫度復(fù)合測(cè)量裝置。本實(shí)用新型工作時(shí)，流體經(jīng)承壓外殼1上的流體孔1. 1流過復(fù)合傳感器18表面時(shí)， 電阻率傳感器由發(fā)射電流電極7向流體發(fā)射電流，兩側(cè)的電極分別為屏蔽電極4、回路電極 10，此時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電場(chǎng)，第一測(cè)量電極8和第二測(cè)量電極9隨機(jī)獲取流體電位差，根據(jù)電位差即可求得流體電阻率。同時(shí)，溫度傳感器6內(nèi)的高精度線性熱敏電阻感應(yīng)探測(cè)流體溫度，當(dāng)流體溫度變化時(shí)其電阻值也相應(yīng)變化，測(cè)量其電阻值，即可求得溫度參數(shù)。最后，將復(fù)合傳感器獲取的流體信息經(jīng)線路送到井下處理電路，經(jīng)過計(jì)算分析后再傳送到地面，以達(dá)到本發(fā)明所要實(shí)現(xiàn)的目的。本實(shí)用新型的電阻率和溫度復(fù)合測(cè)量裝置由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的三部分構(gòu)成，可實(shí)現(xiàn)以往相對(duì)復(fù)雜的組合儀器或組合傳感器才能實(shí)現(xiàn)的功能，并且復(fù)合傳感器與二次防護(hù)插件之間采用接插件聯(lián)接結(jié)構(gòu)，使安裝維護(hù)十分方便快捷。另外，復(fù)合傳感器主體采用耐高溫高壓絕緣材料制成，由于加工制作精度高，電極之間安裝定位精確，高溫環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間使用其絕緣可靠性十分突出，因此，特別適用于石油測(cè)井模塊化集成測(cè)試系統(tǒng)中。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于石油測(cè)井高溫高壓環(huán)境電阻率和溫度復(fù)合測(cè)量裝置，其特征在于，包括高溫高壓承壓體，所述高溫高壓承壓體由承壓外殼及上、下承壓端蓋構(gòu)成；所述上承壓端蓋底部的承壓外殼內(nèi)設(shè)有復(fù)合傳感器和安全防護(hù)插件；所述承壓外殼上所設(shè)的流體孔與所述復(fù)合傳感器上所設(shè)的孔對(duì)應(yīng)連通形成第一獨(dú)立空間；所述復(fù)合傳感器與所述安全防護(hù)插件之間形成第二獨(dú)立空間；所述安全防護(hù)插件與所述下承壓端蓋之間設(shè)有腔體，所述承壓外殼上設(shè)有走線孔，所述走線孔用于與外部電路安裝空間連通，所述腔體與所述走線孔連通形成第三獨(dú)立空間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合測(cè)量裝置，其特征在于，所述復(fù)合傳感器包括設(shè)在復(fù)合傳感器主體內(nèi)的一組電阻率傳感器電極和溫度傳感器，所述流體孔從復(fù)合傳感器主體圓周中心、各電極及溫度傳感器中間穿過。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合測(cè)量裝置，其特征在于，所述復(fù)合傳感器主體內(nèi)依次并排設(shè)置屏蔽電極、溫度傳感器、發(fā)射電流的電極、第一測(cè)量電極、第二測(cè)量電極及回路電極。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的復(fù)合測(cè)量裝置，其特征在于，所述一組電阻率傳感器電極及溫度傳感器頂部對(duì)應(yīng)空間內(nèi)設(shè)有一組絕緣片。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合測(cè)量裝置，其特征在于，所述復(fù)合傳感器主體的外壁及安全防護(hù)插件的外圓周上設(shè)有導(dǎo)向鍵，所述承壓外殼內(nèi)壁設(shè)有與所述導(dǎo)向鍵對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合測(cè)量裝置，其特征在于，所述復(fù)合傳感器主體的外壁上設(shè)有第一環(huán)形槽，所述第一環(huán)形槽內(nèi)設(shè)有第一密封圈，所述安全防護(hù)插件的外圓周上設(shè)有第二環(huán)形槽，所述第二環(huán)形槽內(nèi)設(shè)有第二密封圈。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合測(cè)量裝置，其特征在于，所述復(fù)合傳感器底部與所述承壓外殼之間設(shè)有圓形金屬承壓盤。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合測(cè)量裝置，其特征在于，所述上、下承壓端蓋通過螺紋連接承壓外殼。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的復(fù)合測(cè)量裝置，其特征在于，所述上承壓端蓋與所述承壓外殼間設(shè)有第一密封元件，所述下承壓端蓋與所述承壓外殼間設(shè)有第二密封元件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的復(fù)合測(cè)量裝置，其特征在于，所述第一密封元件和第二密封元件為柔性密封圈。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于石油測(cè)井高溫高壓環(huán)境電阻率和溫度復(fù)合測(cè)量裝置，包括高溫高壓承壓體，所述高溫高壓承壓體由承壓外殼及上、下承壓端蓋構(gòu)成；所述上承壓端蓋底部的承壓外殼內(nèi)設(shè)有復(fù)合傳感器和安全防護(hù)插件；所述承壓外殼上所設(shè)的流體孔與所述復(fù)合傳感器上所設(shè)的孔對(duì)應(yīng)連通形成第一獨(dú)立空間；所述復(fù)合傳感器與所述安全防護(hù)插件之間形成第二獨(dú)立空間；所述安全防護(hù)插件與所述下承壓端蓋之間設(shè)有腔體，所述承壓外殼上設(shè)有走線孔，所述走線孔用于與外部電路安裝空間連通，所述腔體與所述走線孔連通形成第三獨(dú)立空間。本實(shí)用新型具有能承受高溫高壓、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、高可靠絕緣性能的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N27/06GK202092982SQ20112018847
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月7日
發(fā)明者劉天耀, 杜瑞芳, 郭斌, 陳寶 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司, 中國(guó)石油集團(tuán)測(cè)井有限公司