专利名称：外推式数字井口压力计的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油田开发领域中所用的一种测量工具，尤其是一种用于测量注水井在钻降过程中产生的不稳定压力的外推式数字井口压力计。
背景技术：
油水井的井口压力值是油田开发过程中不可缺少的重要参数，多年来，油田的井口压力测量一直使用机械式压力表，存在着精度低、稳定性差和易损坏等缺点。从90年代初期开始，数字式井下压力计逐步开始取代机械式井下压力计，直到90年代末期，数字式压力测量设备开始应用到井口压力测量，这种数字压力表解决了注水井稳定压力测量的精度和稳定性问题，但是只能测量单点压力而不能解决注水井在钻降过程中不稳定压力的测量问题，而现行的不稳定压力测量还停留在机械表测量、人工计时取样和手工计算方式，使得测量精度低、测量操作复杂。
实用新型内容为了克服现有的注水井不稳定压力通过机械压力表测量导致的测量精度低、测量操作复杂的不足，本实用新型提供一种外推式数字井口压力计，该种外推式数字井口压力计具有可在井口直接测量、测量精度高、操作方便的特点。
本实用新型技术方案是该种外推式数字井口压力计，包括位于壳体内的压力传感器、差分放大器、压频转换器、温度补偿器、CPU、控制命令输入器、显示器，压力传感器的压力信号输入端连接至井口取压接头，其压力信号输出端连接至差分放大器的第一差分输入端，温度补偿器的温度补偿电压信号输入端连接至差分放大器的第二差分输入端，差分放大器的差分输出端连接至压频转换器的差分输入端，压频转换器的频率输出端连接至CPU的计数脉冲输入端，压频转换器的时钟脉冲输入端连接至CPU的时钟脉冲输出端，CPU的控制命令输入端连接至控制命令输入器的数字信号输出端，CPU的显示信号输出端连接至显示器的显示信号输入端。
此外，在壳体内固定有一直流电源，其正负极分别接至压力传感器、差分放大器、压频转换器、CPU的正负极电源输入端，所述温度补偿器由可测量变化的铂电阻值的电桥构成。
本实用新型具有的有益效果是由于采取上述方案中的外推式数字井口压力计可在预存于CPU中的程序的控制下通过井口取压接头自动加密采集井口压力，而后将经过误差处理的最终压力值输出至显示器显示，使得操作简便，操作工人无须开启井口和将压力计下到井下即可完成测量；在CPU的控制下，自动加密采集取样保证了测量的精确度，准确的完成了对注水井不稳定压力的测量；该装置体积小、使用方便，便于现场操作。
附图1是本实用新型的组成示意图；图中1-井口取压接头，2-压力传感器的压力信号输入端，3-压力传感器的压力信号输出，4-差分放大器的第一差分输入端，5-差分放大器的第二差分输入端，6-温度补偿电压信号输入端，7-差分放大器的差分输出端，8-压频转换器的差分输入端，9-压频转换器的频率输出端，10-压频转换器的时钟脉冲输入端，11-CPU的计数脉冲输入端，12-CPU的时钟脉冲输出端，13-控制命令输入器的数字信号输出端，14-CPU的控制命令输入端，15-CPU的显示信号输出端，16-显示器的显示信号输入端，17-壳体。
具体实施方式
以下结合附图将对本实用新型作进一步说明由图1所示，该种外推式数字井口压力计，包括位于壳体17内的压力传感器、差分放大器、压频转换器、温度补偿器、CPU以及控制命令输入器、显示器，其中压力传感器的压力信号输入端2连接至井口取压接头1，其压力信号输出端3连接至差分放大器的第一差分输入端4，温度补偿器的温度补偿电压信号输入端6连接至差分放大器的第二差分输入端5，差分放大器的差分输出端7连接至压频转换器的差分输入端8，压频转换器的频率输出端9连接至CPU的计数脉冲输入端11，压频转换器的时钟脉冲输入端10连接至CPU的时钟脉冲输出端12，CPU的控制命令输入端14连接至控制命令输入器的数字信号输出端13，CPU的显示信号输出端15连接至显示器的显示信号输入端16；此外，为保证上述电子元件的正常工作，在壳体17内固定有一直流电源，其正负极分别接至压力传感器、差分放大器、压频转换器、CPU的正负极电源输入端，所述温度补偿器由可测量变化的铂电阻值的电桥构成。
在实际应用中，壳体可采用圆柱形结构，不锈钢外壳，压力传感器采用Lucas Nova-Sensor公司的NPI-15A-353AH型传感器，该传感器为固态、高灵敏度、高线性度和低迟滞性电流型扩散硅传感器，可在恶劣环境下工作；CPU预设的取样间隔时间2秒至5分钟任意设定，缺省取样间隔为1分钟，取样点不少于20个，取样时间固定为20分钟；压力计显示器、CPU、控制命令输入器等功能的完成可选用桓基伟业公司生产的奔扬2068型高性能PDA(掌上电脑)，在方便现场操作的前提下实现了高性能，奔扬2068采用WindowsCE图形界面操作系统，数据文件均为标准格式，可实现与PC机中对应程序进行数据交换和共享。
CPU中预存的程序主要根据公式pw(t)＝aln(t)+b的原理编制，式中a表示地层属性，b代表示初始压力，表明无论是注水井关井自然降压还是放溢流后关井恢复压力，其压力变化与时间基本满足对数关系。式中的a、b通过对现场录取关井后的两组以上时间、井口压力值形成的趋势线进行拟合求取。实际应用中将数据输入微机进行计算。趋势线中已经包含了产量、地层参数等信息，因此，在外推运算过程中不必要输入这类信息，直接进行外推运算，即可获一定时间内的推算压力压力传感器的信号输出经过差分放大后接入压频转换器的差分输入端，由CPU对压频转换器的频率输出进行计数，根据计数值和电压之间的比例关系即可推出电压值，因为压力传感器的信号输出电压与外界压力之间也存在比例关系，所以可以根据计数值推出外界压力值。
温度测量采用了电桥法测量铂电阻随温度变化成线性变化的电阻值，并将输出的电压信号接入运算放大器的一个差分输入端，由CPU对其对应频率信号进行计数，因为温度和铂电阻阻值之间有线性关系，阻值和电压之间也是线性关系，电压和频率之间同样是线性关系，从而根据它们之间的关系可以得到温度值。此温度值将用来补偿压力传感器温度漂移。
权利要求1.一种外推式数字井口压力计，包括位于壳体(17)内的压力传感器、差分放大器、压频转换器、温度补偿器、CPU、控制命令输入器、显示器，其特征在于压力传感器的压力信号输入端(2)连接至井口取压接头(1)，其压力信号输出端(3)连接至差分放大器的第一差分输入端(4)，温度补偿器的温度补偿电压信号输入端(6)连接至差分放大器的第二差分输入端(5)，差分放大器的差分输出端(7)连接至压频转换器的差分输入端(8)，压频转换器的频率输出端(9)连接至CPU的计数脉冲输入端(11)，压频转换器的时钟脉冲输入端(10)连接至CPU的时钟脉冲输出端(12)，CPU的控制命令输入端(14)连接至控制命令输入器的数字信号输出端(13)，CPU的显示信号输出端(15)连接至显示器的显示信号输入端(16)。
2.根据权利要求1所述的一种外推式数字井口压力计，其特征在于壳体(17)内有一直流电源，其正负极分别接至压力传感器、差分放大器、压频转换器、CPU的正负极电源输入端。
3.根据权利要求1或2所述的一种外推式数字井口压力计，其特征在于所述温度补偿器由可测量变化的铂电阻值的电桥构成。
专利摘要一种外推式数字井口压力计，主要解决用机械式压力表测量注水井不稳定压力时产生的测量精度低、测量操作复杂的问题。其特征在于压力传感器的压力信号输入端(2)连接至井口取压接头(1)，其压力信号输出端(3)连接至差分放大器的第一差分输入端(4)，温度补偿器的温度补偿电压信号输入端(6)连接至差分放大器的第二差分输入端(5)，差分放大器的差分输出端(7)连接至压频转换器的差分输入端(8)，压频转换器的频率输出端(9)连接至CPU的计数脉冲输入端(11)，压频转换器的时钟脉冲输入端(10)连接至CPU的时钟脉冲输出端(12)。具有可在井口直接测量、测量精度高、操作方便的特点。
文档编号E21B47/06GK2645064SQ200320100190
公开日2004年9月29日 申请日期2003年10月13日 优先权日2003年10月13日
发明者王连生, 邹野, 郭军, 纪宝华, 何礼君, 韩忠 申请人:大庆石油管理局