应用于采油深井的检测仪的制作方法

本实用新型涉及石油钻探领域，特别是涉及一种应用于采油深井的检测仪。

背景技术：

在原油开采过程中，采油深井(2000米－5000米)内原油的相关测量指标，对原油采油的过程监控、成本控制十分重要。在目前的深井测量方式中，用于深井的下井仪器均只能进行单一测量某一个参数。从而在需要测量多个不同的参数指标时，需要依次将各不同类型的下井仪器放置在深井，才能完成放置多个测量不同参数指标的下井仪器。然而，由于深井井下工况复杂，这种依次放置各不同类型的下井仪器的方式，会耗费较多的放置仪器以及测量的时间，影响指标测量的效率。

技术实现要素：

基于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种应用于采油深井的检测仪，以提高对深井的参数指标测量时的测量效率。

为达到上述目的，本实用新型的一个实施例采用以下技术方案：

一种应用于采油深井的检测仪，包括：流量传感器、温度传感器、压力传感器以及水分传感器中的至少两个，与所述温度传感器、所述压力传感器以及所述水分传感器连接的控制单元，以及与所述流量传感器、所述控制单元连接、用于与上位设备通信连接的通信单元，所述控制单元接收所述温度传感器传输的温度信号、所述压力传感器传输的压力信号以及所述水分传感器传输的水分信号，并将所述温度信号、所述压力信号以及所述水分信号传输给所述通信单元，所述通信单元将所述流量传感器的流量信号、所述温度信号、所述压力信号以及所述水分信号传输给所述上位设备。

基于该实施例的应用于采油深井的检测仪，其同时包括有流量传感器、温度传感器、压力传感器和水分传感器中的至少两个，从而，在应用到采油深井进行探测时，可以探测到流量、温度、压力和水分这四种参数中的至少两种，在同时包括流量传感器、温度传感器、压力传感器和水分传感器的情况下，还可以同时探测到流量、温度、压力和水分这四种参数，测得的信号还可以经由通信单元传输给上位设备，从而不仅可以同时测量两种以上的参数，还可以及时将测得的参数通过通信单元传输给上位设备，从而极大地提高了对深井的参数指标测量时的测量效率。

在一个实施例中，该检测仪还包括连接在所述通信单元与所述上位设备之间的光纤转换单元，所述光纤转换单元通过光纤与所述上位设备连接。从而测得的参数信号可以经由光纤转换单元转换为光信号后，及时传输给上位设备，由于光纤传输具有低衰减、高带宽、实现远距离传输等特性，从而提高了将测量得到的各参数信号传输给上位设备的传输性能。

在一个实施例中，上述水分传感器为微波水分传感器。从而可以通过微波测量的特性，通过微波的发射和反射形成的传播回路即可确定被测介质的含水率，同时还可以测量介质的截面水分，既便捷又快速。

在一个实施例中，该检测仪还可以包括与所述控制单元、所述流量传感器和所述通信单元连接的存储器。从而，测量获得的流量、压力、温度、水分等数据，可以存储在存储器中，一方面可以使通信单元定期间隔一定时间后再从存储器中取出数据，减少通信次数，而且可以使得在检测仪取出之后，基于存储器中存储的数据对上位设备接收到的参数数据进行校验。

在一个实施例中，上述温度传感器内置在所述水分传感器内，所述水分传感器与所述压力传感器集成为一体。从而可以进一步减少电子元件，节省空间，减小检测仪的体积，有益于在井下通道使用。

在一个实施例中，所述流量传感器、所述压力传感器、所述温度传感器、所述水分传感器的外径小于等于26毫米，内径小于等于21毫米。从而有益于在井下通道使用。

一个实施例中，所述检测仪为带子弹头导向件的条状结构，所述条状结构的远离所述子弹头导向件的一端设置有连接件，所述检测仪通过所述连接件与下井管对接，所述子弹头导向件带有压力传感器导压孔。从而，通过子弹头导向件，有益于检测仪下井时不被阻挡，且条状结构的设计也有益于检测仪深入下井通道进行探测，子弹头导向件带压力传感器导压孔，使得压力传感器可以便利地测量井下通道的压力。

一个实施例中，上述条状结构自所述子弹头导向件至所述连接件的方向依次设置所述压力传感器、水分传感器、温度传感器、流量传感器以及光纤转换单元。从而据此可以便利地对需要测量的参数进行测量，且有益于测量得到的参数数据的传输。

一个实施例中，所述条状结构包括空心连接管，所述光纤转换单元设置在所述空心连接管内。从而便于使得光纤转换单元的设置也能够适于井下空间。

一个实施例中，所述水分传感器端采用全段注胶密封设计。从而可以使得水分传感器具有较好的耐压和隔热性能。

附图说明

图1是一个实施例中的检测仪的结构示意图；

图2是一个应用示例中的检测仪的结构示意图；

图3是本实施例的检测仪的一个应用场景的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

图1中示出了一个实施例中的应用于采油深井的检测仪的结构示意图，该示意图中是以检测仪的电子连接关系为例进行说明。如图1所示，该示例图中的检测仪100包括：流量传感器101、温度传感器102、压力传感器103以及水分传感器104中的至少两个，与温度传感器102、压力传感器103以及水分传感器104连接的控制单元105，以及与流量传感器101、控制单元105连接、用于与上位设备(图中未示出)通信连接的通信单元106，控制单元105接收温度传感器102传输的温度信号、压力传感器103传输的压力信号以及水分传感器104 传输的水分信号，并将温度信号、压力信号以及水分信号传输给通信单元106，通信单元106将流量传感器101的流量信号、上述温度信号、上述压力信号以及上述水分信号传输给上位设备。在具体应用示例中，该检测仪可以同时包括有上述流量传感器101、温度传感器102、压力传感器103以及水分传感器104。在下述各示例中，均是以同时包括了流量传感器101、温度传感器102、压力传感器103以及水分传感器104这四种为例进行说明。

基于该实施例的应用于采油深井的检测仪，以同时包括流量传感器、温度传感器、压力传感器和水分传感器为例，在应用到采油深井进行探测时，可以同时探测到流量、温度、压力和水分这四种参数，测得的信号还可以经由通信单元传输给上位设备，从而不仅可以同时测量两种以上的参数，还可以及时将测得的参数通过通信单元传输给上位设备，从而极大地提高了对深井的参数指标测量时的测量效率。

基于图1所示的检测仪，在具体工作时，在检测仪深入到井下通道之后，流量传感器101测量流量信号，获得的流量信号或者流量数据传输给通信单元 106，温度传感器102、压力传感器103、水分传感器自动或者在控制单元105 的控制下，分别各自测量温度信号、压力信号和水分信号，测得的温度信号、压力信号和水分信号传输至控制单元105，由控制单元105传输至通信单元106，通信单元106将接收到的流量信号、温度信号、压力信号和水分信号通信传输至上位设备。

如图1所示，该实施例中的检测仪还可以包括连接在通信单元106与上位设备之间的光纤转换单元107，即通信单元106与光纤转换单元107连接后，光纤转换单元107再通过光纤与上位设备连接。从而测得的参数信号可以经由光纤转换单元107转换为光信号后，及时传输给上位设备，由于光纤传输具有低衰减、高带宽、实现远距离传输等特性，可以方便地实现远程数据的收发，从而提高了将测量得到的各参数信号传输给上位设备的传输性能。

一个实施例中的光纤转换单元107可以包括三个接口，其中一个为光通信 FC接口，该光通信FC接口可以为单纤双模双向收发接口，光纤转换单元107 通过该光通信FC接口与光纤连接，另一个为工作电源输入接口，具体可以为三芯工作电源输入接口，另一个为四芯的带电源输出的RS485接口，光纤转换单元107通过该RS485接口与通信单元连接。光纤转换单元107将通信单元106 通过RS485接口传输的信号转换为光信号之后，通过光通信FC接口经由光纤传输给上位设备。

其中，一个具体示例中的水分传感器可以为微波水分传感器。基于微波水分传感器，其通过发射微波(频率为300MHz-300GHz的电磁波，本示例中可以采用频率为1GHZ的电磁波)，微波在被测介质的探头上不断地发射和被反射形成传播回路，通过计算来回传播的时间差可以确定被测介质的含水率，而且通过这种微波水分测量方式，还可以被测介质的截面水分。从而可以通过微波测量的特性，通过微波的发射和反射形成的传播回路即可确定被测介质的含水率，同时还可以测量介质的截面水分，既便捷又快速。而且，水分传感器端可以采用全段注胶密封设计。从而可以使得水分传感器具有较好的耐压和隔热性能。

本实施例中的流量传感器、温度传感器、压力传感器等可以采用任何可以测量流量、温度、压力的传感器实现。考虑到井下空间有限，因此，在一个具体示例中，本实施例的检测仪中的流量传感器、温度传感器、压力传感器、微波水分等传感器，可对具体应用尺寸进行限制，具体可以是，传感器的外径小于等于26毫米，内径小于等于21毫米。例如一个具体应用示例中的各传感器的外径可以是26毫米，内径为21毫米，壁厚可以为2毫米，且材质可以为不锈钢管材质，从而有益于在井下通道使用。

在一个实施例中，该检测仪还可以包括与所述控制单元、所述流量传感器和所述通信单元连接的存储器。

据此，在一个示例中，流量传感器测得的流量信号、温度传感器测得的温度信号、压力传感器测得的压力信号以及微波水分传感器测得的水分信号，可以转换成对应的测量数据后存储在该存储器中。并定时(例如间隔一定时间段后)由通信单元、光纤转换单元传输至上位设备。在存储器的存储空间够大时，在检测仪探测完毕后，还可以基于存储器中存储的数据对上位设备接收到的参数数据进行校验。可以理解，在将流量信号、温度信号、压力信号和水分信号存储到存储器时，需要转换为数字信号之后再存储到存储器中。

为了尽量的减少检测仪的体积，在一个实施例中，上述温度传感器内置在所述水分传感器内，所述水分传感器与所述压力传感器集成为一体。从而可以进一步减少电子元件，节省空间。

图2示出了一个应用示例中的检测仪的结构示意图，如图2所示，该示例中的检测仪可以设计为带子弹头导向件108的条状结构，该条状结构的远离子弹头导向件108的一端设置有连接件109，检测仪100通过连接件109与下井管对接，光纤可设置在下井管内。通过子弹头导向件，有益于检测仪下井时不被阻挡，而且条状结构的设计也有益于检测仪深入下井通道进行探测。

基于条状结构，检测仪的各部件在条状结构的具体位置可以结合实际需要进行设计。一个具体示例中，可以是沿条状结构的自子弹头导向件108至连接件109的方向依次设置压力传感器103、水分传感器104、温度传感器102、流量传感器101以及光纤转换单元(图2中未示出)。其中，子弹头导向件108可带有压力传感器导压孔(图2中未示出)。通过子弹头导向件带压力传感器导压孔，使得压力传感器可以通过该压力穿泛起导向孔便利地测量井下通道的压力。

在一个示例中，如图2所示，该条状结构还可以包括空心连接管1070，光纤转换单元107设置在空心连接1070管内。光纤转换单元107一端与通信单元 106连接后，另一端通过光纤与上位设备通信连接。

其中，在该条状结构中，条状结构的各上下元件可以采用任何可能的方式连接，例如可以采用上下元件正反螺纹连接，其中，还可以包括连接空管，当转动中间连接空管时，上下元件同时坚固，其中，在连接处还可以设置有密封环以加强连接性能。

基于本实施例中的检测仪，图3示出了一个示例中的应用场景的示意图。在原油开采过程中，采油深井300的深度通常可以达到2000至5000米，采用深井可以包括竖直井和横向井，原油开采时，原油开采设备301深入采油深井 300进行原油开采。其中，在采油深井300的通路中设置有管柱302，监测光缆 304设置在管柱302内。本实施例的检测仪100连接在监测光缆304前端，检测仪100深入采油深井进行流量、温度、压力、水分的探测，并将探测得到的数据以光信号通过监测光缆304传输给上端设备。

如上所述的本实施例的检测仪，可以同时测量流量、温度、压力、含水率，且通过采用微分水分传感器还可以同时测量油水分层以及截面水分，通过光纤传输方式，还可以实时地将测量获得的数据上传，极大地提高了井下测量的新更能。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。