專利名稱：一種流體電阻率和溫度復(fù)合測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種流體電阻率和溫度復(fù)合測量裝置，特別還涉及一種在石油測井高溫高壓環(huán)境下的電阻率和溫度復(fù)合測量裝置。
背景技術(shù)：
石油測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井時(shí)，電阻率、溫度參數(shù)是計(jì)算儀器測量參數(shù)的依據(jù)之一，在與模塊化地層測試器組合測井時(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。由于石油井下惡劣環(huán)境對(duì)各種測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，而體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜勢必造成儀器系統(tǒng)井下適應(yīng)性差和安全性低。同時(shí)，由于組合儀器或組合傳感器由于體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性不高，因此，一種能承受高溫高壓、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、具有高可靠絕緣性能的電阻率/溫度復(fù)合測量裝置為市場所需求。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的組合儀器短節(jié)或組合傳感器體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性低的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、體積小、能承受高溫高壓、具有高可靠絕緣性能的電阻率和溫度復(fù)合測量裝置。具體技術(shù)方案由如下步驟實(shí)現(xiàn)—種流體電阻率和溫度復(fù)合測量裝置，包括一承壓體、一復(fù)合傳感器、一安全防護(hù)插件，所述承壓體包括上承壓端蓋、下承壓端蓋和承壓外殼，所述上承壓端蓋和所述下承壓端蓋與所述承壓外殼連接；所述復(fù)合傳感器包括一組電阻率傳感器、溫度傳感器和復(fù)合傳感器主體，所述溫度傳感器在所述一組電阻率傳感器之間，所述一組電阻率傳感器和所述溫度傳感器與所述復(fù)合傳感器帶壓密封連接；所述復(fù)合傳感器和所述安全防護(hù)插件與所述承壓體通過安裝孔連接，所述安全防護(hù)插件與所述復(fù)合傳感器連接。優(yōu)選地，所述承壓體上的所述安裝孔圓周上分別設(shè)有導(dǎo)向槽，與所述安全防護(hù)插件與所述復(fù)合傳感器上的導(dǎo)向鍵連接。優(yōu)選地，所述承壓體的軸上有流體孔，所述承壓流體孔與所述復(fù)合傳感器上的流體孔對(duì)應(yīng)連通。
優(yōu)選地，所述上承壓端蓋、所述下承壓端蓋與所述承壓外殼連接之間有密封元件。
優(yōu)選地，所述復(fù)合傳感器主體底部有一金屬承壓盤。優(yōu)選地，所述復(fù)合傳感器或所述安全防護(hù)插件的環(huán)形密封槽內(nèi)分別有一密封元件。優(yōu)選地，所述一組電阻率傳感器和所述溫度傳感器的頂部與所述上承壓端蓋連接之間有一組絕緣片。優(yōu)選地，所述安全防護(hù)插件包括承壓插件，所述復(fù)合傳感器和所述安全防護(hù)插件之間由所述承壓插件連接。優(yōu)選地，所述密封元件為密封圈。優(yōu)選地，所述承壓體的所述承壓外殼、所述復(fù)合傳感器主體或所述安全防護(hù)插件的所述承壓插件采用高強(qiáng)度金屬材料制成。本發(fā)明提供的一種電阻率/溫度復(fù)合測量裝置，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，同時(shí)，測量精度高于其他同類型傳感器測量精度。另外其結(jié)構(gòu)簡單、體積小，由于采用新材料、新結(jié)構(gòu)和加工精度高，絕緣性能穩(wěn)定可靠。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，特別適用于FDT模塊化地層測試系統(tǒng)。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供一種石油測井電阻率/溫度復(fù)合測量裝置結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供一種石油測井電阻率/溫度復(fù)合測量裝置結(jié)構(gòu)剖視圖。1、承壓外殼2、復(fù)合傳感器主體3、密封元件4、屏蔽電極5、絕緣片6、溫度傳感器7、電阻率傳感器電極8、測量電極 10、回路電極 11、上承壓端蓋 13、下承壓蓋端 14、安全防護(hù)插件15、密封圈16、金屬承壓盤a、流體孔b、走線孔d、腔體
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述，給出的實(shí)施例僅為了闡明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明提出一種用于高溫高壓環(huán)境的小型化電阻率/溫度復(fù)合測量裝置，如圖1 結(jié)構(gòu)圖所示，包括高溫高壓承壓體、復(fù)合傳感器、安全防護(hù)插件三部分。將復(fù)合傳感器、安全防護(hù)插件、上承壓端蓋、下承壓端蓋按圖所示分別裝入高溫高壓承壓體內(nèi)，即組成完整電阻
率/溫度復(fù)合測量裝置。工作時(shí)，流體經(jīng)承壓外殼1上的流體孔a流過復(fù)合傳感器表面時(shí)，電阻率傳感器由電極7向流體發(fā)射電流，電極4為屏蔽電極，電極10為回路電極，此時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電場，電極8是測量電極，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)，溫度傳感器內(nèi)的高精度線性熱敏電阻感應(yīng)探測流體溫度，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。
所述承壓外殼1上的流體孔a與復(fù)合傳感器流體孔對(duì)應(yīng)連通，供流體流入后流出。 在復(fù)合傳感器和安全防護(hù)插件安裝位置的圓周上所設(shè)的導(dǎo)向槽，用于固定復(fù)合傳感器和安全防護(hù)插件與承壓外殼1之間的方位，且可防誤插。走線孔b與腔體d為同一空間并與外電路空間連通，用于布設(shè)傳輸導(dǎo)線。所述上承壓端蓋11和下承壓端蓋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、下承壓端蓋11、13與承壓外殼1之間由密封元件3密封。所述復(fù)合傳感器主體2外圓柱面上的導(dǎo)向鍵，用于與承壓外殼1的方位固定且防誤插。環(huán)形槽用于安裝密封圈，密封圈將上部流體空間與下部空間隔離，以保證接插件絕緣安全。電阻率傳感器電極組和溫度傳感器6與復(fù)合傳感器主體2之間，采用錐形承壓密封結(jié)構(gòu)既可形成高溫高壓密封又能保證其承壓強(qiáng)度。如上所述復(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。電極組和溫度傳感器6頂部分別設(shè)有一組絕緣片5，絕緣片5將電極組和溫度傳感器 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。所述溫度傳感器6復(fù)合安裝在電阻率傳感器電極4、7之間，最大限度利用了有限空間。復(fù)合傳感器底部的金屬承壓盤16，用于增強(qiáng)復(fù)合傳感器整體承壓能力，此兩處是本發(fā)明的關(guān)鍵。所述安全防護(hù)插件14的密封承壓結(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。外圓柱面上導(dǎo)向鍵用于與承壓外殼1的方位固定且防誤插。 環(huán)形槽用于安裝密封圈15，密封圈將上部空間與下部空間有效隔離，在復(fù)合傳感器密封失效時(shí)，可以起到二次防護(hù)隔離的作用，確保外部電路不受損壞。復(fù)合傳感器與安全防護(hù)插件之間采用接插件聯(lián)接結(jié)構(gòu)，使安裝維護(hù)極其方便快捷。本發(fā)明所述電阻率/溫度復(fù)合測量裝置由結(jié)構(gòu)簡單的四小部分構(gòu)成，就可實(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，特別適用于石油測井模塊化集成測試系統(tǒng)中。以上所述僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，故凡依本發(fā)明專利申請(qǐng)范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本發(fā)明專利申請(qǐng)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種流體電阻率和溫度復(fù)合測量裝置，其特征在于，包括一承壓體、一復(fù)合傳感器、一安全防護(hù)插件，所述承壓體包括上承壓端蓋、下承壓端蓋和承壓外殼，所述上承壓端蓋和所述下承壓端蓋與所述承壓外殼連接；所述復(fù)合傳感器包括一組電阻率傳感器、溫度傳感器和復(fù)合傳感器主體，所述溫度傳感器在所述一組電阻率傳感器之間，所述一組電阻率傳感器和所述溫度傳感器與所述復(fù)合傳感器帶壓密封連接；所述復(fù)合傳感器和所述安全防護(hù)插件與所述承壓體通過安裝孔連接，所述安全防護(hù)插件與所述復(fù)合傳感器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合測量裝置，其特征在于，所述承壓體上的所述安裝孔圓周上分別設(shè)有導(dǎo)向槽，與所述安全防護(hù)插件與所述復(fù)合傳感器上的導(dǎo)向鍵連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合測量裝置，其特征在于，所述承壓體的軸上有流體孔，所述承壓流體孔與所述復(fù)合傳感器上的流體孔對(duì)應(yīng)連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合測量裝置，其特征在于，所述上承壓端蓋、所述下承壓端蓋與所述承壓外殼連接之間有密封元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合測量裝置，其特征在于，所述復(fù)合傳感器主體底部有一金屬承壓盤。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合測量裝置，其特征在于，所述復(fù)合傳感器或所述安全防護(hù)插件的環(huán)形密封槽內(nèi)分別有一密封元件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合測量裝置，其特征在于，所述一組電阻率傳感器和所述溫度傳感器的頂部與所述上承壓端蓋連接之間有一組絕緣片。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合測量裝置，其特征在于，所述安全防護(hù)插件包括一承壓插件，所述復(fù)合傳感器和所述安全防護(hù)插件之間由所述承壓插件連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求4或6所述的復(fù)合測量裝置，其特征在于，所述密封元件為密封圈。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合測量裝置，其特征在于，所述承壓體的所述承壓外殼、 所述復(fù)合傳感器主體或所述安全防護(hù)插件的所述承壓插件采用高強(qiáng)度金屬材料制成。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、體積小、能承受高溫高壓、具有高可靠絕緣性能的電阻率和溫度復(fù)合測量裝置，一種流體電阻率和溫度復(fù)合測量裝置，包括一承壓體、一復(fù)合傳感器、一安全防護(hù)插件，所述承壓體包括上承壓端蓋、下承壓端蓋和承壓外殼，所述上承壓端蓋和所述下承壓端蓋與所述承壓外殼連接；所述復(fù)合傳感器包括一組電阻率傳感器、溫度傳感器和復(fù)合傳感器主體，所述溫度傳感器在所述一組電阻率傳感器之間，所述一組電阻率傳感器和所述溫度傳感器與所述復(fù)合傳感器帶壓密封連接；所述復(fù)合傳感器和所述安全防護(hù)插件與所述承壓體通過安裝孔連接，所述安全防護(hù)插件與所述復(fù)合傳感器連接。
文檔編號(hào)E21B49/08GK102518424SQ201110448258
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者劉天耀, 杜瑞芳, 郭斌, 陳寶 申請(qǐng)人:中國石油天然氣集團(tuán)公司, 中國石油集團(tuán)測井有限公司