一種新型水平井流體成像儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種油田水平井產(chǎn)出剖面測井的儀器，是一種分層分段測量水平井井筒流體的持水率和流量的新型水平井流體成像儀。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著水平井技術(shù)的發(fā)展，水平井生產(chǎn)測井也成為了擺在石油人面前的一個重要課題。目前，水平井生產(chǎn)測井除了要測常規(guī)生產(chǎn)測井參數(shù)包括溫度、壓力、磁定位、自然伽馬、密度、含水、流量外，更重要的是要測水平井井筒內(nèi)的流體組成，即井筒內(nèi)的流體分布情況，以及流體在井筒內(nèi)不同位置的流量及流態(tài)等。因此，水平井生產(chǎn)測井除了一些常規(guī)的生產(chǎn)測井方法及儀器經(jīng)過改進可以使用以外，還有一些特殊的專門用于水平井井底成像的儀器，例如sondex和斯倫貝謝的陣列式含水、陣列式流量等，這些儀器的應用為油田了解井筒流體分布提供了強有力的技術(shù)支持。但是，這些儀器在使用過程中也有很大的問題:首先，陣列含水一支儀器上具有12個含水探頭，陣列流量具有5個葉輪傳感器，這些探頭及傳感器在生產(chǎn)過程中甚至在使用過程中，特別是在不同人使用的過程中，會有很大差異，特別是葉輪的調(diào)節(jié)，人為因素相差很大，因此可能會給測量結(jié)果的準確性造成很大誤差;其次，陣列含水與流量在測井過程中要求儀器居中，但在實際使用過程中，由于井壁腐蝕，扶正器力度不夠等原因，儀器完全居中的可能性很小，而且儀器在測量過程中在外力的作用下可能會自轉(zhuǎn)，這樣就不能保證每個探頭在井中保持在井壁同一水平位置，在旋轉(zhuǎn)過程中測出的數(shù)據(jù)，只能通過軟件來修正，這樣也會造成誤差。再次，陣列式儀器的制造成本很高，而且探頭部分容易損壞，使用成本也相對較高。因此，陣列含水流量雖然能夠很大的解決油田水平生產(chǎn)測井的需求，但其也有自己的缺陷，本發(fā)明就是克服了上述缺陷而研發(fā)的一種全新的測量水平井流體參數(shù)的儀器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于解決陣列含水和流量儀在使用過程中的不便、誤差大及易損壞的問題，提供一種全新的能夠解決油田水平井產(chǎn)液剖面測井的新型水平井流體成像儀，給油田水平井產(chǎn)液剖面檢測提供一種新的解決方案。
[0004]本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的。這種新型水平井流體成像儀，主要包括支臂傳感器組件、支臂擺正組件和支臂傳感器推動組件，支臂傳感器組件用于測量傳感器所處位置流體的持水率和流量，然后通過對所測數(shù)據(jù)進行處理獲得井筒流體成像結(jié)果;支臂擺正組件用于將支臂傳感器組件轉(zhuǎn)動到儀器的正上方，從而保證傳感器組件能夠一層一層測量井筒中流體的參數(shù);支臂傳感器推動組件用于將支臂傳感器組件升起到所需高度，能夠連續(xù)在流體截面能掃描不同高度層位的流體的持水率和流量;通過雙電機分別控制儀器在水平狀態(tài)下姿態(tài)擺正和支臂自由升降，實現(xiàn)筒體內(nèi)垂直剖面的介質(zhì)含水率測量和流體流速測量。
[0005]所述的支臂傳感器組件上安裝有含水傳感器、流量傳感器A和流量傳感器B，用以測量傳感器所處位置流體的持水率和流量，傳感器測得的信號接入到信號處理模塊處理后上傳到儀器總線BUS，通過對所測數(shù)據(jù)進行處理獲得井筒流體成像結(jié)果;支臂傳感器組件靠兩個支臂主臂和一個支臂副臂支撐并受其約束，使支臂傳感器組件上的含水傳感器、流量傳感器A和流量傳感器B的軸線始終保持與儀器軸線方向相平行。
[0006]所述的支臂擺正組件包括電機旋轉(zhuǎn)動力組件和重力傳感器組件，電機旋轉(zhuǎn)組件提供軸向旋轉(zhuǎn)的動力將支臂傳感器組件旋轉(zhuǎn)到儀器的正上方(即支臂與地平面方向垂直)，重力傳感器組件用于將支臂傳感器組件的位置與豎直方向的角度測量出來，然后將測得的數(shù)據(jù)實時的傳給控制器，經(jīng)過處理后傳給電機并上傳到儀器總線BUS;當支臂傳感器組件不在儀器正上方時，控制器通知電機動力組件轉(zhuǎn)動，將支臂傳感器組件轉(zhuǎn)動到儀器的正上方。
[0007]所述的支臂傳感器推動組件包括支臂位置檢測組件和支臂推動保護組件，支臂位置檢測組件主要由支臂位置傳感器、驅(qū)動電機、傳動絲杠和預壓彈簧組成，驅(qū)動電機通過傳動絲杠和預壓彈簧以及支臂推動保護組件為支臂傳感器組件提供動力，使其能夠在遠近儀器的位置來回運動;支臂傳感器組件的高度位置通過支臂位置傳感器來檢測，當支臂傳感器組件的高度到達所需高度后，支臂位置傳感器將檢測的信號傳給控制器，然后由控制器通知驅(qū)動電機停止運動，支臂傳感器推動組件可以將支臂傳感器組件升起到任意所需的已知高度來測量流體的參數(shù)。支臂推動保護組件的作用是當支臂傳感器組件遇阻、電機損壞或者測量到位時，能夠自動關(guān)斷電機從而保護儀器。
[0008]本發(fā)明有益的效果是:①本發(fā)明提供了一種全新的測量水平井井筒中井液的持水率和流量的解決方案。②本發(fā)明采用同一組探頭對不同井深的不同水平面進行定點或連續(xù)測量，可以消除探頭差異和人為因素對測量結(jié)果的影響。③本發(fā)明能夠保證儀器在出故障時不至于卡在井底，支臂在受力情況下能夠自由伸縮，從而可以保證整串儀器的測井安全性。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明儀器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2是本發(fā)明傳感器工作原理框圖。
[0011 ]圖3是本發(fā)明電機驅(qū)動工作原理框圖。
[0012]附圖標記說明:支臂傳感器組件I，含水傳感器1-1，流量傳感器A1-2，流量傳感器B1-3，支臂主臂1-4，支臂副臂1-5，支臂擺正組件2，電機旋轉(zhuǎn)動力組件2-1，重力傳感器組件2-2，支臂傳感器推動組件3，支臂位置檢測組件3-1，支臂位置傳感器3-2、驅(qū)動電機3-3、傳動絲杠3-4，預壓彈簧3-5，支臂推動保護組件4，信號處理模塊5。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步說明:
[0014]如圖所示，這種新型水平井流體成像儀，主要包括支臂傳感器組件、支臂擺正組件和支臂傳感器推動組件，支臂傳感器組件用于測量傳感器所處位置流體的持水率和流量，然后通過對所測數(shù)據(jù)進行處理獲得井筒流體成像結(jié)果;支臂擺正組件用于將支臂傳感器組件轉(zhuǎn)動到儀器的正上方，從而保證傳感器組件能夠一層一層測量井筒中流體的參數(shù);支臂傳感器推動組件用于將支臂傳感器組件升起到所需高度，能夠連續(xù)在流體截面能