專利名稱：井下分層流量連續(xù)檢測方法和儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于油田檢測技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種注水井(包括注聚合物井)分層流量連續(xù)檢測技術(shù)和儀器。
背景技術(shù)：
注水井分層流量檢測通常采用集流式和非集流式兩大類，多數(shù)采用存儲式電子儀器。
集流式的檢測方法是將儀器座入相應(yīng)的配水器工作筒，注入該層的水通過流量計(jì)流入地層，由于需要將儀器可靠投送至目標(biāo)工作筒位置并座封，經(jīng)常會遇到因井下工作筒結(jié)垢等因素造成儀器不能準(zhǔn)確座入工作筒且有效密封等情況導(dǎo)致檢測失敗或數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，而且操作困難、勞動強(qiáng)度大、效率低。
非集流式的檢測方法是在油管內(nèi)測量中心流速，依據(jù)油管內(nèi)徑折算成流量(儀器標(biāo)定是在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)徑條件下進(jìn)行的)，需要使用扶正器以保證儀器處于油管中心位置，儀器在檢測時(shí)需要在油管相應(yīng)管段停留，由于結(jié)垢等原因造成的油管內(nèi)徑變化將直接導(dǎo)致檢測數(shù)據(jù)的誤差，再加上遞減法計(jì)算的累積誤差，對注入量較小的層，這個(gè)誤差有時(shí)是不可接受的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決集流式檢測方法操作困難、勞動強(qiáng)度大、效率低以及非集流式檢測方法誤差大等問題而提供一種便于操作的和精度較高的井下分層流量連續(xù)檢測方法和儀器。
本發(fā)明所提供的井下分層流量連續(xù)檢測方法是采用地面絞車使儀器在井下管柱中上行和下行，最佳和有效檢測位置是各層工作筒或其它最小內(nèi)徑處(因?yàn)樵诰鹿苤懈魈巸?nèi)徑是不同的，通常最小內(nèi)徑在配水器的工作筒處)，儀器節(jié)流段的外徑和工作筒內(nèi)徑所形成的間隙較小，儀器在上行和下行過程中不停留，當(dāng)儀器的節(jié)流段進(jìn)入工作筒時(shí)，下(或上)定位傳感器發(fā)出信號，電路高速采樣并存儲數(shù)據(jù)；上(或下)定位傳感器離開工作筒時(shí)停止高速采樣存儲，在此期間，節(jié)流段和工作筒軸向重疊，大部分的水會流過儀器的檢測通道，外部只有少量漏失，處于準(zhǔn)集流狀態(tài)，此時(shí)檢測流量精度最高，儀器上的上定位傳感器和下定位傳感器的距離是已知的，根據(jù)儀器上的上定位傳感器和下定位傳感器經(jīng)過工作筒同一截面的時(shí)間差計(jì)算出儀器的上行和下行速度，從而補(bǔ)償因儀器相對于工作筒移動所產(chǎn)生的相對流量，在上行或下行過程中均可實(shí)現(xiàn)流量檢測，也可以上行和下行過程中都檢測以便相互印證和補(bǔ)償。
通常，地面絞車都安裝有深度計(jì)數(shù)器，能掌握儀器在井下的大致位置，在接近有效測試深度時(shí)，可以降低絞車轉(zhuǎn)動速度(即儀器在管柱中的移動速度)，以延長有效檢測時(shí)間。
節(jié)流段和工作筒形成的間隙會使小部分流量因漏失而未被檢測到，但其分流比例是固定的，可以模擬實(shí)際工作狀況標(biāo)定流量傳感器以進(jìn)行修正。
如果儀器沒有定位檢測功能，在整個(gè)下行和上行過程中均高速密集采樣，在經(jīng)過井下管柱內(nèi)徑較小處時(shí)檢測到的流量值較高；經(jīng)過內(nèi)徑較大處時(shí)流量較小，這些數(shù)據(jù)都會被記錄下來，需要用軟件或人工加以判斷區(qū)分，容易產(chǎn)生識別錯(cuò)誤，而且測試曲線不夠清晰直觀，同時(shí)也要求儀器有很大的數(shù)據(jù)存儲容量。
對于常規(guī)偏心注水管柱，每個(gè)偏心配水器工作筒處的水量是該配水器及以下各注入層水量的總和，檢測各配水器工作筒處的流量并采用遞減法，即可求出各層注入量。
本發(fā)明所提供的井下分層流量連續(xù)檢測方法，克服了傳統(tǒng)的集流式方法操作困難、效率低；非集流式方法精度差等缺點(diǎn)，在測試過程中不需要座封也不需要停留，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)測試，自動在最佳和有效位置檢測，操作簡便、精度高。
本發(fā)明所提供的井下分層流量連續(xù)檢測儀器，由打撈頭1、電路2、流量傳感器4、節(jié)流段6、以及節(jié)流段6上的上定位傳感器5和下定位傳感器8組成，節(jié)流段6的外徑和工作筒12匹配，略小于工作筒12的內(nèi)徑，儀器的電路2具有高速采樣記錄的功能，節(jié)流段6可以單獨(dú)制造安裝，也可以和其它部件制成一體，改變節(jié)流段6的外徑可以適應(yīng)不同最小內(nèi)徑的注水管柱的分層流量檢測需要。
上、下定位傳感器5和8用于檢測工作筒12的位置，當(dāng)節(jié)流段6進(jìn)入工作筒12時(shí)，會產(chǎn)生觸發(fā)信號給電路2，此時(shí)電路2高速采樣并記錄數(shù)據(jù)，上、下兩個(gè)位置傳感器5和8的距離是已知的，根據(jù)其觸發(fā)時(shí)間差可以計(jì)算出儀器的移動速度以便修正因此產(chǎn)生的相對流量值。
本發(fā)明所提供的井下分層流量連續(xù)檢測儀器由于在檢測流量時(shí)儀器和工作筒處于準(zhǔn)集流狀態(tài)，檢測精度高；且因儀器上裝有定位傳感器，在有效和最佳檢測位置時(shí)高速采樣和記錄數(shù)據(jù)，測試數(shù)據(jù)和曲線清晰直觀。


圖1是本發(fā)明所提供的井下分層流量連續(xù)檢測儀器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明所提供的井下分層流量連續(xù)檢測儀器上定位傳感器5和下定位傳感器8的原理示意圖。
圖3是本發(fā)明所提供的井下分層流量檢測方法在常規(guī)偏心注水管柱中測試示意圖。
圖1中，1.打撈頭2.電路3.進(jìn)液孔4.流量傳感器5.上定位傳感器6.節(jié)流段7.過流通道8.下定位傳感器。
圖2中，10.霍爾電路11.磁鋼12.工作筒圖3中，9.封隔器10.油管12.工作筒13.配水器
具體實(shí)施例方式
如圖3所示對于常規(guī)偏心注水管柱，由封隔器9、油管10、配水器13極其工作筒12等組成，封隔器的內(nèi)徑為50-62mm，油管內(nèi)徑為62mm，工作筒12的內(nèi)徑是46mm，是整個(gè)管柱內(nèi)徑最小處，是流量檢測的最佳位置，儀器節(jié)流段外徑可設(shè)計(jì)為44mm，以保證順暢的通過工作筒，當(dāng)儀器節(jié)流段處于62mm油管時(shí)，水主要從儀器外測流過；當(dāng)儀器節(jié)流段進(jìn)入工作筒12時(shí)，大部分的水經(jīng)過儀器內(nèi)部的過流通道7流出，只有少量的水流過環(huán)形間隙，由于其分流比例是確定的，可以進(jìn)行補(bǔ)償修正。
如圖1所示所述井下分層流量連續(xù)檢測儀器由打撈頭1、電路2、進(jìn)液孔3、流量傳感器4、上定位傳感器5、下定位傳感器8、節(jié)流段6和過流通道7組成，上、下定位傳感器5和8安裝在節(jié)流段6上，進(jìn)液孔3、流量傳感器4的內(nèi)腔和過流通道7連通。當(dāng)節(jié)流段6進(jìn)入工作筒時(shí)，大部分的水從進(jìn)液孔3進(jìn)入，經(jīng)過流量傳感器4從過流通道7流出，電路2用于處理流量傳感器4的信號并根據(jù)和上、下定位傳感器5和8的觸發(fā)狀態(tài)，開始和停止高速采樣和數(shù)據(jù)存儲。
流量傳感器4可以是電磁、超聲波、漩渦或其它原理的傳感器。
如圖2所示所述井下分層流量連續(xù)檢測儀器的上定位傳感器5和下定位傳感器8分別由至少兩對開關(guān)霍爾電路10和磁鋼11組成，它們置于節(jié)流段6的同一截面并沿中心對稱，因偏心配水器工作筒12是導(dǎo)磁材料制成的，所以，當(dāng)節(jié)流段6靠近它時(shí)，磁鋼11的磁力線分布被改變，作用在霍爾電路10上的磁場強(qiáng)度會發(fā)生變化，從而改變霍爾電路10的輸出狀態(tài)。只有當(dāng)兩對霍爾電路信號同時(shí)改變輸出狀態(tài)時(shí)，上定位傳感器5或下定位傳感器8的輸出觸發(fā)信號才是有效信號，這樣可以避免在下行和上行過程中節(jié)流段單側(cè)靠近管柱其它位置時(shí)產(chǎn)生錯(cuò)誤觸發(fā)信號。
權(quán)利要求
1.井下分層流量連續(xù)檢測方法，采用地面絞車使儀器在井下管柱中上行和下行，其特征在于檢測位置在各層工作筒或其它最小內(nèi)徑處，儀器在上行和下行過程中不做停留，當(dāng)儀器的節(jié)流段進(jìn)入工作筒時(shí)，儀器上的下(或上)定位傳感器發(fā)出信號，電路高速采樣并存儲數(shù)據(jù)，上(或下)定位傳感器離開工作筒時(shí)高速采樣結(jié)束，根據(jù)上定位檢測傳感器和下定位檢測傳感器經(jīng)過工作筒同一截面的時(shí)間差計(jì)算出儀器的上行和下行速度，從而補(bǔ)償修正因儀器相對于工作筒移動所產(chǎn)生的相對流量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下分層流量連續(xù)檢測方法，其特征在于當(dāng)節(jié)流段和工作筒的軸向位置重疊時(shí)，儀器處于準(zhǔn)集流狀態(tài)，大部分的水從儀器內(nèi)部通道流過。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下分層流量連續(xù)檢測方法，其特征在于可以在上行或下行過程中檢測，以可以上下行都檢測并相互補(bǔ)償和修正。
4.井下分層流量連續(xù)檢測儀器，包括打撈頭、電路、流量傳感器和外殼等，其特征在于進(jìn)液孔(3)、傳感器(4)的內(nèi)腔和過流通道7連通，在儀器外殼上連接節(jié)流段(6)，其外徑尺寸和工作筒內(nèi)徑尺寸匹配，且小于工作筒的內(nèi)徑，節(jié)流段(6)上裝有上定位傳感器(5)和下定位傳感器(8)，電路(2)具有高速采樣記錄的功能。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的井下分層流量連續(xù)檢測儀器，其特征在于上定位傳感器(5)和下定位傳感器(8)分別由至少兩對霍爾電路(10)和磁鋼(11)組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的井下分層流量連續(xù)檢測儀器，其特征在于節(jié)流段(6)可以是單獨(dú)部件，也可以和外殼制成一體。
全文摘要
本發(fā)明屬于油田檢測技術(shù)領(lǐng)域的一種井下分層流量檢測方法和儀器，在儀器外殼上連接節(jié)流段(6)，其外徑尺寸和工作筒內(nèi)徑匹配，略小于工作筒的內(nèi)徑，節(jié)流段(6)裝有上、下定位傳感器(5和8)，電路(2)具有高速采樣記錄的功能；采用地面絞車使儀器在井下管柱中上行和下行，儀器在上行和下行過程中不停留，當(dāng)節(jié)流段進(jìn)入工作筒時(shí)，下(或上)定位傳感器發(fā)出信號，電路高速采樣并存儲數(shù)據(jù)，離開工作筒時(shí)停止高速采樣存儲，根據(jù)上、下定位傳感器經(jīng)過工作筒同一截面的時(shí)間差計(jì)算出儀器的上行和下行速度，對流量進(jìn)行補(bǔ)償。本發(fā)明提供了一種便于操作和精度較高的井下分層流量連續(xù)檢測方法和儀器。
文檔編號E21B21/08GK1796948SQ20041001058
公開日2006年7月5日 申請日期2004年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月28日
發(fā)明者周敬訓(xùn), 孫寶有 申請人:周敬訓(xùn), 孫寶有