一种油井长时工作存储式温度压力测量装置的制作方法

本实用新型涉及一种油井测试装置，特别是涉及一种油井长时工作存储式温度压力测量装置。

背景技术：

目前国内油田热采井、地热井等高温井普遍采用的测井仪在 350℃高温环境下可以坚持连续工作5小时，在 400℃高温环境下可工作 3小时，而对于在井下长期工作的长时效测试仪器主要是采用加厚保温瓶内胆的方式，专利【高温长效动态测试仪】，2003，专利申请号：0321655719，该类型仪器就是采用传统的金属绝热瓶隔热，为了增加隔热效果，增加了保温瓶的外径尺寸，这样对仪器外径尺寸限制严重的井筒来说，仪器起下十分不方便，同时，多层保温瓶隔热效果仍然有限，仪器长时间在井下作业，累计时间在两周左右，时间过久高温依然会渗透进入仪器，损坏机芯。

另外，同类型的仪器由于体积限制，电池体积较小，系统功耗比较大，这也造成了连续工作时间短的弊端，数据采样的参数表设置不灵活，这给动态多样化测井工作带来困难。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种油井长时工作存储式温度压力测量装置，该装置采用机芯和传感器分离的方式，将机芯置入低温水层，传感器置入高温油层，传感器护管实现无缝连接，长度任意设置，既能够导通电信号又能传导压力值，实现了在深井超高温中连续工作长时间，期间机芯不受高温影响，参数测量稳定，便于维修保养，满足热采超高温环境中测试要求。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种油井长时工作存储式温度压力测量装置，所述装置包括轴向顺序设有传感器测量段总成、封装段总成、高温电池总成、金属绝热瓶总成、绳帽头几部分；传感器测量段总成中铂电阻的封装，轴向顺序设有氧化镁粉末、铂电阻、高温导线、高温密封胶；传感器测量段总成外部轴向顺序设有总成密封堵头、固定旋转球、进压口、导压口、铂电阻、氧化镁粉末、高温密封胶、高温导线、铂电阻护管、封装球头、整体护管、过孔挡板、阶段整体导压管、压力导管、导线连接头、压力管卡套接头、胶圈保护座、密闭螺帽；高温电池总成外部轴向顺序设有高温电池总成由五芯插座、五芯插头、直插绝缘头、高温电池组、铜片、热塑管、电池筒体、电池减震器、吸热段组成；金属绝热瓶总成的内部轴向顺序设有金属绝热瓶总成；金属绝热瓶总成由高温绝热瓶、高温绝热瓶外管、金属绝热瓶堵头、绳帽头组成；金属绝热瓶总成中的金属绝热瓶堵头与绳帽头螺纹连接；传感器测量段总成中的密封螺帽与封装段用螺纹连接；压力传感器段与封装段总成中的电路板座用螺纹连接；封装段总成中的直插绝缘头与高温电池总成中的电池筒体用螺纹连接；高温电池总成中的电池筒体与高温电池的吸热段用螺纹连接。

所述的一种油井长时工作存储式温度压力测量装置，所述封装段总成外部轴向顺序设有线路板座、采集板、绝缘垫片、线路板护管、引线段、引线段护管、转接头、雷默接头、插头座。

所述的一种油井长时工作存储式温度压力测量装置，所述铂电阻护管与铂电阻通过银焊焊接连接，铂电阻护管端部用高温密封胶密封；高温导线穿过过孔挡板、导线连接头、胶圈保护座后进入封装段总成中连接机芯电路部分的采集电路板上面；压力导管的一端焊接在传感器测量段的进压口处，经导压口、过孔挡板、阶段整体导压管、压力管卡套接头，最终压力导管顶在长卡套的压力导管孔内部。

所述的一种油井长时工作存储式温度压力测量装置，所述长卡套的锥面与卡套接头的锥面接触，短卡套的锥面与长卡套的锥面接触，卡套螺帽的内螺纹旋合在卡套接头的外螺纹上，卡套螺帽内部顶在短卡套的平面处，达到卡套锁死、密封压力导管的作用；长卡套内部装有压力传感器，长卡套尾部于六角螺母螺纹连接，六角螺母顶在压力传感器边缘。

所述的一种油井长时工作存储式温度压力测量装置，所述测量段中铂电阻的封装，密封堵头与铂电阻护管通过银焊焊接；线路板座的一端与传感器测量段内螺纹连接，另一端连接在线路板护管的内螺纹上，采集板上通过绝缘垫片固定在线路板座上，引线通过引线段和引线段护管用螺纹进行连接，引线段护管用螺纹和转接头相连，雷默接头固定在插头座上。

所述的一种油井长时工作存储式温度压力测量装置，所述直插绝缘头的另一端与电池筒体螺纹连接，电池筒体与吸热段螺纹连接；直插绝缘头内螺纹连接雷默五芯插座，雷默五芯插座与五芯插头用卡扣连接，五芯插头的螺纹和直插绝缘头的螺纹旋合连接，直插绝缘头与高温电池组用绝缘胶带缠绕封装；高温电池组的尾部装有电池减震器，减震器用高温绝缘胶带与高温电池组缠绕在一起，吸热段与电池减震器接触。

所述的一种油井长时工作存储式温度压力测量装置，所述高温绝热瓶外管与金属绝热瓶堵头用氩弧焊焊接，高温绝热瓶外管内部装有弹簧、高温绝热瓶，高温绝热瓶端面顶在高温绝热瓶外管的端面处，金属绝热瓶堵头与高温绝热瓶外管的另一端用氩弧焊焊接，形成一个金属保温瓶；仪器机芯固定在高温绝热瓶内部，且密封高温绝热瓶外管；金属绝热瓶堵头的螺纹端连接绳帽头。

本实用新型的优点与效果是：

本实用新型可直接按照测井计划设置参数表进行测井并保存测试数据。传感器测量段可以通过卡扣形式自由连接，长度根据测井实际需求设计为任意长度，测试过程中，传感器测量段顶端置于高温油层中，通过导管连接至水层的机芯上，数据可以安全准确的保存在机芯内部的存储器中。整个测试过程操作简单、方便；低功耗，可持续测井，实际使用中多口井实际采样时间大于180天；通过上传的数据显示，高精度的压力传感器的测试误差极小，温度测量器件温度滞后性较小；仪器外部采用耐高温的金属绝热瓶技术，保证了仪器机芯在水层不会发生水泄露和高温损坏的问题。

本实用新型解决的主要问题：

（1）多功能一体化USB通讯设计，可同时连接多种类别仪器，仪器与深度计量仪器，仪器与上位机之间实现无缝连接，即插即用，方便快捷。

（2）优化铂电阻结构，采用银封工艺，减小了温度的滞后性。

（3）采用压力传感器检测压力同时检测出机芯的内部温度，一芯多用，保证电路机芯部分工作正常。

（4）采样Flash存储器，读写快速，存储容量达到8MB。

（5）采用低功耗电路设计一节电池在井下连续工作时间六个月。

（6）设计可拼接方式的传感器测量段，实现压力导管、电缆无缝拼接、长度任意设置，使用灵活，适用于不同的井况。

（7）创新式将机芯和传感器测量段进行分离，彻底解决传统的保温瓶耐温时间短的问题，保证机芯正常工作，系统稳定性大大提。

附图说明

图1为本实用新型传感器测量段总成的结构示意图；

图2为本实用新型封装段总成的结构示意图；

图3为本实用新型高温电池总成的结构示意图；

图4为本实用新型金属绝热瓶总成的结构示意图；

图5为本实用新型存储式长时温度压力测量装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图所示实施例对本实用新型进行详细说明。

本实用新型采用机芯和传感器分离的方式，将机芯置入低温水层，传感器置入高温油层，传感器护管实现无缝连接，长度任意设置，既能够导通电信号又能传导压力值，实现了在深井超高温中连续工作半年左右时间，期间机芯不受高温影响，参数测量稳定，便于维修保养，满足热采超高温环境中测试要求。同时克服了传统存储式长时温度压力测量装置在深井中测试时间短、电路系统受高温不稳定，不便于维修的缺点。采用低功耗电路，小容量电池以及电池放电管理电路模块，大大延长仪器连续工作时间。该装置通讯方式采用USB连接和计算机，即插即用，方便快捷，通过快速温度响应封装工艺减小了温度的滞后性，采用工业三线制测温电路，消除了温度传感器的导线误差，保证温度的测量精度。压力传感器测量压力的同时测量机芯内部的温度，时刻监控机芯保证机芯内部正常工作。该款存储式长时温度压力测量装置，采用特有的短节连接方式，可以任意增加传感器到机芯之间的距离，适应了不同的井况，实现稠油、超稠油注蒸汽井、水平井剖面测量井下蒸汽的温度、压力等两项参数的精确测量。

本实用新型的结构（如图5）：主要由传感器测量段总成、封装段总成、高温电池总成、金属绝热瓶总成四大部分组成；金属绝热瓶总成中的金属绝热瓶堵头54与绳帽头55螺纹连接，绳帽头起到固定钢丝绳的作用；传感器测量段总成中的密封螺帽19与封装段20用螺纹连接；压力传感器段25与封装段总成中的电路板座35用螺纹连接；封装段总成中的直插接头44与高温电池总成中的电池筒体49用螺纹连接；高温电池总成中的电池筒体49与高温电池的吸热段51用螺纹连接。从而形成一整套存储式长时温度压力测量装置。

（一）、传感器测量段总成的结构（如图1，附图可见）：

传感器测量段总成密封堵头1、固定旋转球2、进压口3、导压口4、铂电阻5、氧化镁粉末6、高温密封胶7、高温导线8、铂电阻护管9、封装球头10、整体护管11、过孔挡板12、阶段整体导压管13、17、压力导管14、导线连接头15、压力管卡套接头16、胶圈保护座18、密闭螺帽19组成。

机械连接方式：铂电阻护管9与铂电阻5通过银焊焊接连接，将少许氧化镁粉末6，装入铂电阻护管9的底部，铂电阻5与高温导线8连接放入护管内，铂电阻护管9端部用高温密封胶7密封。高温导线8穿过过孔挡板12、导线连接头15、胶圈保护座18后进入封装段总成21中连接机芯电路部分的采集电路板35上面。

压力导管14的一端焊接在传感器测量段的进压口3处，经导压口4、过孔挡板12、阶段整体导压管13、17、压力管卡套接头16，最终压力导管14顶在卡套接头31的压力导管孔内部；长卡套31的锥面与卡套接头31的锥面接触，短卡套28的锥面与长卡套31的锥面接触，卡套螺帽27的内螺纹旋合在卡套接头32的外螺纹上，卡套螺帽27内部顶在短卡套28的平面处，达到卡套锁死、密封压力导管的作用；卡套接头31内部装有压力传感器29，卡套接头31尾部于六角螺母33螺纹连接，六角螺母33顶在压力传感器29边缘，六角螺母33起到固定压力传感器29的作用。压力传感器29通过高温导线30将压力信号送到采集板35中。

（二）、封装段总成的结构（如图2，附图可见）：线路板座34、采集板35、绝缘垫片36、线路板护管37、引线段38、引线段护管39、转接头40、雷默接头41、插头座42。

机械连接方式：

线路板座34的一端与传感器测量段30内螺纹连接，另一端连接在线路板护管37的内螺纹上，采集板35上通过绝缘垫片36固定在线路板座34上，引线通过引线段38和引线段护管39用螺纹进行连接，引线段护管39用螺纹和转接头40相连，雷默接头41固定在插头座42上。

（三）、高温电池总成的结构（如图3，附图可见）：高温电池总成由五芯插座43、五芯插头44、直插绝缘头45、高温电池组46、铜片47、热塑管48、电池筒体49、电池减震器50、吸热段51组成。

机械连接方式：

直插接头42通过螺纹和电池筒体49进行连接，五芯插座43固定在直插接头42上，五芯插头44、直插绝缘头45、高温电池组46、铜片47、热塑管48、电池减震器50部件构成完整的电池供电部件，五芯插头44可以直接插在五芯插座43上面，电池减震器50为了减小电池的振动。

（四）、金属绝热瓶总成的结构（如图4，附图可见）：金属绝热瓶总成由高温绝热瓶52、高温绝热瓶外管53、金属绝热瓶堵头54、绳帽头55组成。

机械连接方式：高温绝热瓶外管53与金属绝热瓶堵头54用氩弧焊焊接，高温绝热瓶外管53内部装有弹簧、高温绝热瓶52，金属绝热瓶52端面顶在高温绝热瓶53的端面处，金属绝热瓶堵头54与高温绝热瓶外管53的另一端用氩弧焊焊接，形成一个金属保温瓶；仪器机芯固定在高温绝热瓶52内部，且密封高温绝热瓶外管53。金属绝热瓶堵头54的螺纹端连接绳帽头55。