一种直井井下湿蒸汽流量干度测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及稠油热采过程中注汽井筒及油层内蒸汽各种参数的测量技术，具 体地说是一种直井井下湿蒸汽流量干度测量装置。
【背景技术】
[0002] 我国稠油储量十分丰富，利用注蒸汽开采稠油是热力采油的一种重要方法，其中 注入蒸汽的流量和干度对油井增产和提高经济效益起着十分重要的作用。蒸气吞吐和蒸气 驱是目前用于稠油开采的一种常用有效的开发方式，由注汽锅炉生产的湿蒸汽通过地面管 线输送到热采井口，再由注汽隔热管柱输送到需要加热的油层，注蒸汽井的井下注汽温度、 压力、流量、干度是随着井深变化而发生相应的变化，同时进入油层后蒸汽流量、干度等参 数根据油层参数也发生相应的变化，因此动态掌握井筒热损失情况和进入各油层的吸汽情 况可以有效提高稠油油藏的开发效果、动用程度和稠油的产量。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型的目的是提供一种直井井下湿蒸汽流量干度测量装置，测试精度高， 测试数据准确，起下工艺方便。
[0004] 本实用新型的目的可通过如下技术措施来实现：
[0005] 该直井井下湿蒸汽流量干度测量装置包括数据采集电路、传感器电路连接头、温 度传感器、压力探头、叶片涡轮传感器、蒸汽干度测量传感器，所述数据采集电路、传感器电 路连接头相互连接后整体密封在绝热保温瓶中，所述绝热保温瓶底部设置绝热瓶堵头，而 绝热瓶堵头再连接仪器密封座，所述仪器密封座内设置与传感器电路连接头连接的温度传 感器、压力探头，所述仪器密封座底部还依次设置与传感器电路连接头连接的叶片涡轮传 感器、蒸汽干度测量传感器。
[0006] 本实用新型的目的还可通过如下技术措施来实现：
[0007] 所述蒸汽干度测量传感器包括多孔壁、持水率测试探头，所述持水率测试探头空 套在多孔壁内部，且两者之间形成沉降室，所述持水率测试探头上端形成蒸汽通道，下端则 为水通道。
[0008] 所述蒸汽干度测量传感器下端还连接有导向扶正器，所述仪器密封座通过涡轮转 速干簧管连接叶片涡轮传感器。
[0009] 所述绝热保温瓶外部套有一个仪器外不锈钢保护壳。
[0010] 所述绝热瓶堵头底部还连接一个压帽，绝热瓶堵头和仪器密封座之间具有锥面密 封槽，槽内安装金属密封垫，所述压帽把绝热瓶堵头和仪器密封座压紧密封。
[0011] 所述仪器外不锈钢保护壳上端通过丝堵连接绳帽。
[0012] 所述数据采集电路包括用于接收压力传感器测得的压力值信号的压力采集模块、 用于接收温度传感器所产生的温度信号的温度采集模块、用于接收蒸汽干度测量传感器测 得的干度信号的进行干度测量的电容式持水率采集模块、用于接收叶片涡轮传感器测得的 数据的涡轮式流量采集模块，涡轮传感器测量结果结合干度测量数据能够实现质量流量的 精确测量。
[0013] 本实用新型具有以下有益效果：
[0014] 本实用新型包括绳帽、测量段、连接在测量段下部的保温段、连接在保温段下部的 绝热段以及位于绝热段中的数据采集存储系统，所述测量段包括沿测试仪纵向依次排列 的、用于测试不同纵向位置的压力传感器，和温度传感器，涡轮传感器和持水率探头，所述 数据采集存储系统中包括用于接收其中一个压力传感器测得的压力值信号的压力采集模 块；用于接收热电阻所产生的温度信号的温度采集模块；用于干度测量的靠重位差设计的 新型液体电极电容式持水率采集模块；用于流量测量的是涡轮式流量采集模块，该涡轮传 感器测量结果结合干度测量数据能够实现质量流量的精确测量，而不是目前现场采用的依 据两相流模型计算干度然后在换算干度的井下蒸汽流量、干度、温度、压力四参数测试技术 和仪器。
[0015] 流量测量范围0t/h_18t/h，精度优于6% ;2、干度测量范围：0_100%，精度优 于6% ;3、压力测量范围0-22MPa，精度优于0. 5% ;4、温度测量范围：0-374°C，精度优于 0· 2%〇
【附图说明】
[0016] 图1为本实用新型实施例的结构示意图；
[0017] 图2为图1的蒸汽干度测量传感器结构示意图；
[0018] 图3为数据采集电路模块原理连接框图。
[0019] 图中，1、绳帽；2、丝堵；3、仪器外不锈钢保护壳；4、绝热保温瓶；5、数据采集电路； 6、传感器电路连接头；7、仪器密封座；8、绝热瓶堵头；9、金属密封垫；10、压帽；11、温度传 感器；12压力探头；13涡轮转速干簧管；14叶片涡轮传感器；15蒸汽干度测量传感器；16 导向扶正器。
[0020] 151、隔热油管或油层套管；152、多孔壁；153、沉降室；154蒸汽通道；155、持水率 测试探头；156、水通道。
【具体实施方式】
[0021] 有关本实用新型的详细说明及技术内容，配合【附图说明】如下，然而附图仅提供参 考与说明之用，并非用来对本实用新型加以限制。
[0022] 参考图1、图2、图3所示，直井井下湿蒸汽流量干度测量装置，试井钢丝通过打绳 结的方式固定于绳帽1里，然后将数据采集电路5连接于传感器电路连接头6处，然后将以 上部分置于绝热保温瓶4中，该绝热瓶后端由绝热瓶堵头8密封，接着将以上部分在置于仪 器外不锈钢保护壳3中，此时仪器密封座7与金属密封垫9通过压帽10进行压紧，从而将 整体不耐温的采集电路、电池等部件密封与金属绝热瓶4中保护。仪器密封座7从压帽10 部分延伸保护部分分别接有温度传感器11，压力探头12以及后端涡轮转速干簧管13和叶 片涡轮传感器14、蒸汽干度测量传感器15和用于直井下入过程中导向和扶正作用的导向 扶正器16,组成了新型的油田直井井下湿蒸汽温度、压力、流量、干度测试仪器。所述数据采 集电路包括用于接收压力传感器测得的压力值信号的压力采集模块、用于接收温度传感器 所产生的温度信号的温度采集模块、用于接收蒸汽干度测量传感器测得的干度信号的进行 干度测量的电容式持水率采集模块、用于接收叶片涡轮传感器测得的数据的涡轮式流量采 集模块，涡轮传感器测量结果结合干度测量数据能够实现质量流量的精确测量。
[0023] 其中蒸汽干度测量传感器属于核心创新部分，其测试原理和方法如下：
[0024] 蒸汽干度测量：当油田注汽用湿蒸汽中的蒸汽和水流过15蒸汽干度测量传感器 时，导电液体（导电相）一边与阳极表面的绝缘层接触，一边与液体电极电容持水率计外壳 连接体相连通，此时阳极柱状金属、阳极板表面的绝缘层以及导电液体三者就组成了一个 电容器。而湿蒸汽中的蒸汽相则不能形成相似的电容器，它们与阳极板接触所形成的电容 对传感器的电容值几乎无贡献。由电容器原理，该电容器的有效极板面积就等于导电液体 与阳极板表面绝缘层之间的接触面积，于是传感器的电容值为
【主权项】
1. 一种直井井下湿蒸汽流量干度测量装置，其特征在于，包括数据采集电路、传感器电 路连接头、温度传感器、压力探头、叶片祸轮传感器、蒸汽干度测量传感器，所述数据采集 电路、传感器电路连接头相互连接后整体密封在绝热保温瓶中，所述绝热保温瓶底部设置 绝热瓶堵头，而绝热瓶堵头再连接仪器密封座，所述仪器密封座内设置与传感器电路连接 头连接的温度传感器、压力探头，所述仪器密封座底部还依次设置与传感器电路连接头连 接的叶片祸轮传感器、蒸汽干度测量传感器。
2. 根据权利要求1所述的一种直井井下湿蒸汽流量干度测量装置，其特征在于，所述 蒸汽干度测量传感器包括多孔壁、持水率测试探头，所述持水率测试探头空套在多孔壁内 部，且两者之间形成沉降室，所述持水率测试探头上端形成蒸汽通道，下端则为水通道。
3. 根据权利要求1所述的一种直井井下湿蒸汽流量干度测量装置，其特征在于，所述 蒸汽干度测量传感器下端还连接有导向扶正器，所述仪器密封座通过祸轮转速干黃管连接 叶片祸轮传感器。
4. 根据权利要求1所述的一种直井井下湿蒸汽流量干度测量装置，其特征在于，所述 绝热保温瓶外部套有一个仪器外不诱钢保护壳。
5. 根据权利要求1所述的一种直井井下湿蒸汽流量干度测量装置，其特征在于，所述 绝热瓶堵头底部还连接一个压帽，绝热瓶堵头和仪器密封座之间具有锥面密封槽，槽内安 装金属密封垫，所述压帽把绝热瓶堵头和仪器密封座压紧密封。
6. 根据权利要求4所述的一种直井井下湿蒸汽流量干度测量装置，其特征在于，所述 仪器外不诱钢保护壳上端通过丝堵连接绳帽。
7. 根据权利要求1所述的一种直井井下湿蒸汽流量干度测量装置，其特征在于，所述 数据采集电路包括用于接收压力传感器测得的压力值信号的压力采集模块、用于接收温度 传感器所产生的温度信号的温度采集模块、用于接收蒸汽干度测量传感器测得的干度信号 的进行干度测量的电容式持水率采集模块、用于接收叶片祸轮传感器测得的数据的祸轮式 流量采集模块，祸轮传感器测量结果结合干度测量数据能够实现质量流量的精确测量。
【专利摘要】本实用新型提供一种直井井下湿蒸汽流量干度测量装置，包括数据采集电路、传感器电路连接头、温度传感器、压力探头、叶片涡轮传感器、蒸汽干度测量传感器，所述数据采集电路、传感器电路连接头相互连接后整体密封在绝热保温瓶中，所述绝热保温瓶底部设置绝热瓶堵头，而绝热瓶堵头再连接仪器密封座，所述仪器密封座内设置与传感器电路连接头连接的温度传感器、压力探头，所述仪器密封座底部还依次设置与传感器电路连接头连接的叶片涡轮传感器、蒸汽干度测量传感器。本实用新型测试精度高，测试数据准确，起下工艺方便。
【IPC分类】E21B49-08, E21B47-06, E21B47-07
【公开号】CN204371329
【申请号】CN201420681436
【发明人】刘明, 郭省学, 赵晓, 王超, 戴宇婷, 邹斌, 姜泽菊, 李友平, 沈静, 栾智勇, 杨玉珍
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司采油工艺研究院
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年11月10日