專利名稱：一種井下多相流體特性測量傳感器及其工作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油鉆井過程中井筒或管道中單相或多相流體特性測量領(lǐng)域，更具體的涉及一種井下多相流體特性測量傳感器及其工作方法。
背景技術(shù)：
在鉆井過程中，常有溢流、氣侵等復(fù)雜工況發(fā)生，如在早期不能及時發(fā)現(xiàn)且加以控制，有可能使事故進(jìn)一步惡化，形成井涌甚至井噴等惡性鉆井事故，甚至造成井毀人亡重大事故。溢流、氣侵是地層流體進(jìn)入井筒之中，由于地層流體與井筒中的鉆井液介電常數(shù)與電導(dǎo)率不同，當(dāng)溢流和氣侵發(fā)生時必然引起井筒中鉆井液介電常數(shù)與電導(dǎo)率的變化，因此只要實時測量井筒中介電常數(shù)與電導(dǎo)率的變化即可得知鉆井液成分是否發(fā)生變化，進(jìn)而及時得知是否有溢流和氣侵發(fā)生。介電特性為電介質(zhì)的固有特性，電介質(zhì)在外加電場時會產(chǎn)生感應(yīng)電荷而削弱電場，原外加電場(真空中)與最終介質(zhì)中電場比值即為介電常數(shù)，又稱誘電率。一般不同的物質(zhì)具有不同的介電常數(shù)。如果某一電介質(zhì)與混入其中的雜質(zhì)介電常數(shù)有較大差別，可通過測量此介質(zhì)的介電常數(shù)變化來判斷其是否混入雜質(zhì)，如利用介電常數(shù)測量原油含水率、潤滑油使用狀況、油品生產(chǎn)質(zhì)量等等。目前測量介電常數(shù)常用傳感器為平行板電極式和同軸電纜式。鉆井作業(yè)在工業(yè)工程中有其特殊性，因此對所使用測量儀器有一定特殊要求，主要表現(xiàn)為:(I)井眼及鉆具尺寸有限，這就要求所使用隨鉆測量儀器的體積不能過大；(2)井下環(huán)境惡劣，所使用探頭應(yīng)能在高溫高壓環(huán)境中使用；(3)鉆具時刻處于高頻高強(qiáng)度沖擊之中，要求測量元件有一定抗沖擊能力；(4)鉆井液粘度大，并且含有一定的巖屑，要求測量探頭具有防堵塞能力；(5)鉆井液流速大，且含有固相顆粒，要求測量探頭具有耐磨損能力。目前市面所有介電常數(shù)測量傳感器均不能用于鉆井過程中井下高溫高壓以及高頻高強(qiáng)度振動的條件下的隨鉆實時測量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供一種井下多相流體特性測量傳感器及其工作方法，以用于井下高溫高壓以及高頻高強(qiáng)度振動的條件下的隨鉆實時測量。一方面，本發(fā)明實施例提供了一種井下多相流體特性測量傳感器，所述井下多相流體特性測量傳感器包括:振蕩及分析電路、測量探頭；其中，所述測量探頭，用于測量井下被測介質(zhì)，獲取測量信號后發(fā)送給所述振蕩及分析電路；所述振蕩及分析電路，通過兩根導(dǎo)線分別耦接所述測量探頭的外電極和內(nèi)電極，用于將電源提供的直流信號生成有預(yù)置頻率的振蕩交流信號，并將所述振蕩交流信號傳遞給所述測量探頭；并對所述測量探頭反饋的測量信號進(jìn)行分析，得到所述被測介質(zhì)的電導(dǎo)率和介電常數(shù)；通過對被測介質(zhì)的電導(dǎo)率和介電常數(shù)的分析，得到被測介質(zhì)的成分變化情況?？蛇x的，在本發(fā)明一實施例中，所述外電極和所述內(nèi)電極之間為絕緣材料，所述絕緣材料比被測介質(zhì)的介電常數(shù)低?？蛇x的，在本發(fā)明一實施例中，所述振蕩及分析電路還包括兩個輸出端口，用于分別輸出得到的所述被測介質(zhì)的電導(dǎo)率和介電常數(shù)。可選的，在本發(fā)明一實施例中，所述振蕩及分析電路還包括接地端。可選的，在本發(fā)明一實施例中，所述振蕩交流信號為方波信號；所述被測介質(zhì)為鉆井液，為氣、液單相或者氣、液、固多相混合流體；所述通過對被測介質(zhì)的電導(dǎo)率和介電常數(shù)的分析的方法包括但不局限于:時域幅值變化分析方法，頻域頻譜分析方法。另一方面，本發(fā)明實施例提供了一種井下多相流體特性測量傳感器的工作方法，所述井下多相流體特性測量傳感器包括:振蕩及分析電路、測量探頭；所述振蕩及分析電路，通過兩根導(dǎo)線分別耦接所述測量探頭的外電極和內(nèi)電極；其中，所述井下多相流體特性測量傳感器的工作方法包括:利用所述振蕩及分析電路將電源提供的直流信號生成有預(yù)置頻率的振蕩交流信號，并將所述振蕩交流信號傳遞給所述測量探頭；利用所述測量探頭接收所述振蕩交流信號后，測量井下被測介質(zhì)，獲取測量信號后發(fā)送給所述振蕩及分析電路；利用所述振蕩及分析電路對所述測量探頭反饋的測量信號進(jìn)行分析，得到所述被測介質(zhì)的電導(dǎo)率和介電常數(shù)；利用所述被測介質(zhì)的電導(dǎo)率和介電常數(shù)進(jìn)行分析，得到被測介質(zhì)的成分變化情況?？蛇x的，在本發(fā)明一實施例中，所述利用所述振蕩及分析電路將電源提供的直流信號生成有預(yù)置頻率的振蕩交流信號之前，所述井下多相流體特性測量傳感器的工作方法還包括:在所述外電極和所述內(nèi)電極之間填充絕緣材料，所述絕緣材料比被測介質(zhì)的介電常數(shù)低。可選的，在本發(fā)明一實施例中，所述利用所述振蕩及分析電路對所述測量探頭反饋的測量信號進(jìn)行分析，得到所述被測介質(zhì)的電導(dǎo)率和介電常數(shù)，所述井下多相流體特性測量傳感器的工作方法還包括:利用所述振蕩及分析電路的兩個輸出端口分別輸出得到的所述被測介質(zhì)的電導(dǎo)率和介電常數(shù)?？蛇x的，在本發(fā)明一實施例中，所述振蕩及分析電路還包括接地端?？蛇x的，在本發(fā)明一實施例中，所述振蕩交流信號為方波信號；所述被測介質(zhì)為鉆井液，為氣、液單相流體或者氣、液、固多相混合流體；所述利用所述被測介質(zhì)的電導(dǎo)率和介電常數(shù)進(jìn)行分析的方法包括但不局限于:時域幅值變化分析方法，頻域頻譜分析方法。上述技術(shù)方案具有如下有益效果:因為采用所述井下多相流體特性測量傳感器包括:振蕩及分析電路、測量探頭；其中，所述測量探頭，用于測量井下被測介質(zhì)，獲取測量信號后發(fā)送給所述振蕩及分析電路；所述振蕩及分析電路，通過兩根導(dǎo)線分別耦接所述測量探頭的外電極和內(nèi)電極，用于將電源提供的直流信號生成有預(yù)置頻率的振蕩交流信號，并將所述振蕩交流信號傳遞給所述測量探頭；并對所述測量探頭反饋的測量信號進(jìn)行分析，得到所述被測介質(zhì)的電導(dǎo)率和介電常數(shù)；通過對被測介質(zhì)的電導(dǎo)率和介電常數(shù)的分析，得到被測介質(zhì)的成分變化情況的技術(shù)手段，所以達(dá)到了如下的技術(shù)效果:井下多相流體特性測量傳感器可測量被測介質(zhì)的電導(dǎo)率和介電常數(shù)，其體積小，測量精度高、不受介質(zhì)成分以及成分比例和粘度的影響。測量裝置易于加工，方便安裝，可應(yīng)用于隨鉆測量短節(jié)，可在高溫高壓以及高頻高強(qiáng)度振動的條件下工作。應(yīng)用在鉆井作業(yè)中，通過分析測量結(jié)果可判斷井筒近鉆頭處鉆井液成分變化情況，及時發(fā)現(xiàn)進(jìn)入井筒中的地層流體，為預(yù)防和處理井下事故提供了有利時機(jī)。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實施例提供一種井下多相流體特性測量傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實施例一種井下多相流體特性測量傳感器的工作方法流程圖；圖3為本發(fā)明應(yīng)用實例地面管道多相流體特性測量方案示意圖；圖4為本發(fā)明應(yīng)用實例井下近鉆頭鉆井液特性測量方案結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明應(yīng)用實例測量探頭氣侵測試數(shù)據(jù)示意圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。為了防止鉆井井涌、井噴等重大事故發(fā)生，通過實時測量井下近鉆頭處環(huán)空流體介電常數(shù)與電導(dǎo)率，及時發(fā)現(xiàn)進(jìn)入井筒中地層流體(油、氣、水)，從而為控制事故進(jìn)一步發(fā)展贏得寶貴時間。如圖1所示，為本發(fā)明實施例提供一種井下多相流體特性測量傳感器結(jié)構(gòu)示意圖，所述井下多相流體特性測量傳感器包括:振蕩及分析電路1、測量探頭2 ;其中，所述測量探頭2，用于測量井下被測介質(zhì)，獲取測量信號后發(fā)送給所述振蕩及分析電路I ;所述振蕩及分析電路1，通過兩根導(dǎo)線分別耦接所述測量探頭2的外電極和內(nèi)電極，用于將電源(V+與V-)提供的直流信號生成有預(yù)置頻率的振蕩交流信號，并將所述振蕩交流信號傳遞給所述測量探頭2 ;并對所述測量探頭2反饋的測量信號進(jìn)行分析，得到所述被測介質(zhì)的電導(dǎo)率和介電常數(shù)；通過對被測介質(zhì)的電導(dǎo)率和介電常數(shù)的分析，得到被測介質(zhì)的成分變化情況?？蛇x的，所述外電極和所述內(nèi)電極之間為絕緣材料，所述絕緣材料比被測介質(zhì)的介電常數(shù)低?？蛇x的，所述振蕩及分析電路還包括兩個輸出端口 A和B，用于分別輸出得到的所述被測介質(zhì)的電導(dǎo)率和介電常數(shù)。
可選的，所述振蕩及分析電路還包括接地端GND?？蛇x的，所述振蕩交流信號為方波信號；所述被測介質(zhì)為鉆井液，為氣、液單相流體或者氣、液、固多相混合流體；所述通過對被測介質(zhì)的電導(dǎo)率和介電常數(shù)的分析的方法包括但不局限于:時域幅值變化分析方法，頻域頻譜分析方法。對應(yīng)于上述裝置實施例，如圖2所示，為本發(fā)明實施例一種井下多相流體特性測量傳感器的工作方法流程圖，所述井下多相流體特性測量傳感器包括:振蕩及分析電路、測量探頭；所述振蕩及分析電路，通過兩根導(dǎo)線分別耦接所述測量探頭的外電極和內(nèi)電極；其中，所述井下多相流體特性測量傳感器的工作方法包括:201、利用所述振蕩及分析電路將電源提供的直流信號生成有預(yù)置頻率的振蕩交流信號，并將所述振蕩交流信號傳遞給所述測量探頭；可選的，所述利用所述振蕩及分析電路將電源提供的直流信號生成有預(yù)置頻率的振蕩交流信號之前，所述井下多相流體特性測量傳感器的工作方法還包括:在所述外電極和所述內(nèi)電極之間填充絕緣材料，所述絕緣材料比被測介質(zhì)的介電常數(shù)低。202、利用所述測量探頭接收所述振蕩交流信號后，測量井下被測介質(zhì)，獲取測量信號后發(fā)送給所述振蕩及分析電路；203、利用所述振蕩及分析電路對所述測量探頭反饋的測量信號進(jìn)行分析，得到所述被測介質(zhì)的電導(dǎo)率和介電常數(shù)；利用所述被測介質(zhì)的電導(dǎo)率和介電常數(shù)進(jìn)行分析，得到被測介質(zhì)的成分變化情況?？蛇x的，所述利用所述振蕩及分析電路對所述測量探頭反饋的測量信號進(jìn)行分析，得到所述被測介質(zhì)的電導(dǎo)率和介電常數(shù)，所述井下多相流體特性測量傳感器的工作方法還包括:利用所述振蕩及分析電路的兩個輸出端口分別輸出得到的所述被測介質(zhì)的電導(dǎo)率和介電常數(shù)。可選的，所述振蕩及分析電路還包括接地端?？蛇x的，所述振蕩交流信號為方波信號；所述被測介質(zhì)為鉆井液，為氣、液單相流體或者氣、液、固多相混合流體；所述利用所述被測介質(zhì)的電導(dǎo)率和介電常數(shù)進(jìn)行分析的方法包括但不局限于:時域幅值變化分析方法，頻域頻譜分析方法。本發(fā)明實施例上述技術(shù)方案具有如下有益效果:因為采用所述井下多相流體特性測量傳感器包括:振蕩及分析電路、測量探頭；其中，所述測量探頭，用于測量井下被測介質(zhì)，獲取測量信號后發(fā)送給所述振蕩及分析電路；所述振蕩及分析電路，通過兩根導(dǎo)線分別耦接所述測量探頭的外電極和內(nèi)電極，用于將電源提供的直流信號生成有預(yù)置頻率的振蕩交流信號，并將所述振蕩交流信號傳遞給所述測量探頭；并對所述測量探頭反饋的測量信號進(jìn)行分析，得到所述被測介質(zhì)的電導(dǎo)率和介電常數(shù)的技術(shù)手段，所以達(dá)到了如下的技術(shù)效果:井下多相流體特性測量傳感器可測量介質(zhì)的電導(dǎo)率及介電常數(shù)，其體積小，測量精度高、不受介質(zhì)成分以及成分比例和粘度的影響。測量裝置易于加工，方便安裝，可應(yīng)用于隨鉆測量短節(jié)，可在高溫高壓以及高頻高強(qiáng)度振動的條件下工作。應(yīng)用在鉆井作業(yè)中，通過分析測量結(jié)果可判斷井筒近鉆頭處鉆井液成分變化情況，及時發(fā)現(xiàn)進(jìn)入井筒中的地層流體，為預(yù)防和處理井下事故提供了有利時機(jī)。以下舉應(yīng)用實例進(jìn)行詳細(xì)說明:本發(fā)明應(yīng)用實例的目的為了測量鉆井作業(yè)中近鉆頭出的鉆井液成分變化，但應(yīng)用不局限于鉆井行業(yè)。本發(fā)明應(yīng)用實例中測量探頭所用材料均為市面常規(guī)材料，加工方便。如圖3所示，為本發(fā)明應(yīng)用實例地面管道多相流體特性測量方案示意圖。其中，井下多相流體特性測量傳感器由兩部分構(gòu)成，分別為:振蕩及分析電路31，測量探頭32 ;還包括:直流電源33、數(shù)據(jù)采集卡34、計算機(jī)35、管道及流體36。振蕩及分析電路的作用之一是將電源提供的直流信號生成有一定頻率的振蕩交流信號，并將此信號通過導(dǎo)線傳遞給測量探頭；振蕩及分析電路的作用之二是對測量探頭的反饋信號進(jìn)行分析，得到被測介質(zhì)的電導(dǎo)率和介電常數(shù)，并通過A、B端子輸出。測量探頭直接接觸被測介質(zhì)，被測介質(zhì)不同，其反饋值也不相同。如圖4所示，為本發(fā)明應(yīng)用實例井下近鉆頭鉆井液特性測量方案結(jié)構(gòu)示意圖，其中包括:井下多相流體特性測量傳感器41、井下計算機(jī)42、脈沖發(fā)生器43、鉆鋌44、井壁45、脈沖壓力波46、鉆井液(被測介質(zhì))47，具體方法與上述類似，不再贅述。如圖5所示，為本發(fā)明應(yīng)用實例測量探頭氣侵測試數(shù)據(jù)示意圖，可見，本發(fā)明應(yīng)用實例井下多相流體特性測量傳感器，由于由測量探頭、振蕩及分析電路等組成，可在鉆井過程中實時測量井底鉆井液介電特性和導(dǎo)電特性，以及由此參數(shù)間接得到的其它參數(shù)?？稍诟邷馗邏焊哳l振動環(huán)境中使用，有助于及時發(fā)現(xiàn)溢流、氣侵等事故。本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以了解到本發(fā)明實施例列出的各種說明性邏輯塊(illustrative logical block),單元,和步驟可以通過電子硬件、電腦軟件,或兩者的結(jié)合進(jìn)行實現(xiàn)。為清楚展示硬件和軟件的可替換性(interchangeability),上述的各種說明性部件(illustrative components),單元和步驟已經(jīng)通用地描述了它們的功能。這樣的功能是通過硬件還是軟件來實現(xiàn)取決于特定的應(yīng)用和整個系統(tǒng)的設(shè)計要求。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對于每種特定的應(yīng)用，可以使用各種方法實現(xiàn)所述的功能，但這種實現(xiàn)不應(yīng)被理解為超出本發(fā)明實施例保護(hù)的范圍。本發(fā)明實施例中所描述的各種說明性的邏輯塊，或單元都可以通過通用處理器，數(shù)字信號處理器，專用集成電路(ASIC)，現(xiàn)場可編程門陣列或其它可編程邏輯裝置，離散門或晶體管邏輯，離散硬件部件，或上述任何組合的設(shè)計來實現(xiàn)或操作所描述的功能。通用處理器可以為微處理器，可選地，該通用處理器也可以為任何傳統(tǒng)的處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機(jī)。處理器也可以通過計算裝置的組合來實現(xiàn)，例如數(shù)字信號處理器和微處理器，多個微處理器，一個或多個微處理器聯(lián)合一個數(shù)字信號處理器核，或任何其它類似的配置來實現(xiàn)。本發(fā)明實施例中所描述的方法或算法的步驟可以直接嵌入硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊、或者這兩者的結(jié)合。軟件模塊可以存儲于RAM存儲器、閃存、ROM存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬盤、可移動磁盤、⑶-ROM或本領(lǐng)域中其它任意形式的存儲媒介中。示例性地，存儲媒介可以與處理器連接，以使得處理器可以從存儲媒介中讀取信息，并可以向存儲媒介存寫信息。可選地，存儲媒介還可以集成到處理器中。處理器和存儲媒介可以設(shè)置于ASIC中，ASIC可以設(shè)置于用戶終端中?？蛇x地，處理器和存儲媒介也可以設(shè)置于用戶終端中的不同的部件中。在一個或多個示例性的設(shè)計中，本發(fā)明實施例所描述的上述功能可以在硬件、軟件、固件或這三者的任意組合來實現(xiàn)。如果在軟件中實現(xiàn)，這些功能可以存儲與電腦可讀的媒介上，或以一個或多個指令或代碼形式傳輸于電腦可讀的媒介上。電腦可讀媒介包括電腦存儲媒介和便于使得讓電腦程序從一個地方轉(zhuǎn)移到其它地方的通信媒介。存儲媒介可以是任何通用或特殊電腦可以接入訪問的可用媒體。例如，這樣的電腦可讀媒體可以包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盤存儲、磁盤存儲或其它磁性存儲裝置，或其它任何可以用于承載或存儲以指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和其它可被通用或特殊電腦、或通用或特殊處理器讀取形式的程序代碼的媒介。此外，任何連接都可以被適當(dāng)?shù)囟x為電腦可讀媒介，例如，如果軟件是從一個網(wǎng)站站點、服務(wù)器或其它遠(yuǎn)程資源通過一個同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、數(shù)字用戶線(DSL)或以例如紅外、無線和微波等無線方式傳輸?shù)囊脖话谒x的電腦可讀媒介中。所述的碟片(disk)和磁盤(disc)包括壓縮磁盤、鐳射盤、光盤、DVD、軟盤和藍(lán)光光盤，磁盤通常以磁性復(fù)制數(shù)據(jù)，而碟片通常以激光進(jìn)行光學(xué)復(fù)制數(shù)據(jù)。上述的組合也可以包含在電腦可讀媒介中。以上所述的具體實施方式
，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式
而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種井下多相流體特性測量傳感器，其特征在于，所述井下多相流體特性測量傳感器包括:振蕩及分析電路、測量探頭；其中， 所述測量探頭，用于測量井下被測介質(zhì)，獲取測量信號后發(fā)送給所述振蕩及分析電路； 所述振蕩及分析電路，通過兩根導(dǎo)線分別耦接所述測量探頭的外電極和內(nèi)電極，用于將電源提供的直流信號生成有預(yù)置頻率的振蕩交流信號，并將所述振蕩交流信號傳遞給所述測量探頭；并對所述測量探頭反饋的測量信號進(jìn)行分析，得到所述被測介質(zhì)的電導(dǎo)率和介電常數(shù)；通過對被測介質(zhì)的電導(dǎo)率和介電常數(shù)的分析，得到被測介質(zhì)的成分變化情況。
2.如權(quán)利要求1所述井下多相流體特性測量傳感器，其特征在于，所述外電極和所述內(nèi)電極之間為絕緣材料，所述絕緣材料比被測介質(zhì)的介電常數(shù)低。
3.如權(quán)利要求1所述井下多相流體特性測量傳感器，其特征在于，所述振蕩及分析電路還包括兩個輸出端口，用于分別輸出得到的所述被測介質(zhì)的電導(dǎo)率和介電常數(shù)。
4.如權(quán)利要求1所述井下多相流體特性測量傳感器，其特征在于，所述振蕩及分析電路還包括接地端。
5.如權(quán)利要求1所述井下多相流體特性測量傳感器，其特征在于，所述振蕩交流信號為方波信號；所述被測介質(zhì)為鉆井液，為氣、液單相流體或者氣、液、固多相混合流體；所述通過對被測介質(zhì)的電導(dǎo)率和介電常數(shù)的分析的方法包括但不局限于:時域幅值變化分析方法，頻域頻譜分析方法。
6.一種井下多相流體特性測量傳感器的工作方法，其特征在于，所述井下多相流體特性測量傳感器包括:振蕩及分析電路、測量探頭；所述振蕩及分析電路，通過兩根導(dǎo)線分別耦接所述測量探頭的外電極和內(nèi)電極；其中，所述井下多相流體特性測量傳感器的工作方法包括: 利用所述振蕩及分析電路將電源提供的直流信號生成有預(yù)置頻率的振蕩交流信號，并將所述振蕩交流信號傳遞給所述測量探頭； 利用所述測量探頭接收所述振蕩交流信號后，測量井下被測介質(zhì)，獲取測量信號后發(fā)送給所述振蕩及分析電路； 利用所述振蕩及分析電路對所述測量探頭反饋的測量信號進(jìn)行分析，得到所述被測介質(zhì)的電導(dǎo)率和介電常數(shù)；利用所述被測介質(zhì)的電導(dǎo)率和介電常數(shù)進(jìn)行分析，得到被測介質(zhì)的成分變化情況。
7.如權(quán)利要求6所述井下多相流體特性測量傳感器的工作方法，其特征在于，所述利用所述振蕩及分析電路將電源提供的直流信號生成有預(yù)置頻率的振蕩交流信號之前，所述井下多相流體特性測量傳感器的工作方法還包括: 在所述外電極和所述內(nèi)電極之間填充絕緣材料，所述絕緣材料比被測介質(zhì)的介電常數(shù)低。
8.如權(quán)利要求6所述井下多相流體特性測量傳感器的工作方法，其特征在于，所述利用所述振蕩及分析電路對所述測量探頭反饋的測量信號進(jìn)行分析，得到所述被測介質(zhì)的電導(dǎo)率和介電常數(shù)，所述井下多相流體特性測量傳感器的工作方法還包括: 利用所述振蕩及分析電路的兩個輸出端口分別輸出得到的所述被測介質(zhì)的電導(dǎo)率和介電常數(shù)。
9.如權(quán)利要求6所述井下多相流體特性測量傳感器的工作方法，其特征在于，所述振蕩及分析電路還包括接地端。
10.如權(quán)利要求6所述井下多相流體特性測量傳感器的工作方法，其特征在于，所述振蕩交流信號為方波信號；所述被測介質(zhì)為鉆井液，為氣、液單相流體或者氣、液、固多相混合流體；所述利用所述被測介質(zhì)的電導(dǎo)率和介電常數(shù)進(jìn)行分析的方法包括但不局限于:時域幅值變化分析方 法，頻域頻譜分析方法。
全文摘要
本發(fā)明提供一種井下多相流體特性測量傳感器及其工作方法，該傳感器包括振蕩及分析電路、測量探頭；其中，所述測量探頭，用于測量井下被測介質(zhì)，獲取測量信號后發(fā)送給所述振蕩及分析電路；所述振蕩及分析電路，通過兩根導(dǎo)線分別耦接所述測量探頭的外電極和內(nèi)電極，用于將電源提供的直流信號生成有預(yù)置頻率的振蕩交流信號，并將所述振蕩交流信號傳遞給所述測量探頭；并對所述測量探頭反饋的測量信號進(jìn)行分析，得到所述被測介質(zhì)的電導(dǎo)率和介電常數(shù)；通過對被測介質(zhì)的電導(dǎo)率和介電常數(shù)的分析，得到被測介質(zhì)的成分變化情況。本發(fā)明測量傳感器體積小，測量精度高、不受介質(zhì)成分以及成分比例和粘度的影響?？稍诟邷馗邏杭案哳l高強(qiáng)度振動的條件下工作。
文檔編號E21B49/08GK103206212SQ20131013835
公開日2013年7月17日 申請日期2013年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月19日
發(fā)明者張濤, 柳貢慧, 李軍 申請人:中國石油大學(xué)(北京), 北京信息科技大學(xué)