一種電控存儲式油井分層測壓儀的制作方法
【專利摘要】一種電控存儲式油井分層測壓儀，包括密封測壓機構、機械丟手機構，機械丟手機構的連接套與密封測壓機構的底座以螺紋的方式實現連接和分離。還包括控制模塊、單片機、傳輸電纜、內部電機、傳動軸、定位支臂，密封測壓機構還包括驅動電機、軸承軸、連桿、皮碗、壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器、數據存儲器，控制模塊接收到地面主機的測試信號后，再由單片機發出控制指令，通過壓力傳感器感受外界壓力并采集壓力數據，同時，溫度傳感器和流量傳感器也將獲取的實時數據保存到數據存儲器中，完成數據采集工作。
【專利說明】—種電控存儲式油井分層測壓儀
【技術領域】
[0001]本發明屬于一種壓力測試儀器，具體為一種用于油井中的分層壓力測試儀器。
【背景技術】
[0002]隨著我國油田多層系開發的不斷深入，地層壓力變化很大，部分儲層含水逐漸上升，層間干擾矛盾突出，合層開采不能有效動用目的層。在油田注水開發后地下水線推進速度相差很大。致使油井見水時間、含水率及各分層的出力狀況相差懸殊，嚴重時甚至非主力層出力甚微或根本不出力，多層合采時產量遠低于分層開采時的產量，降低了最終采收率，從而制約了油井生產壽命，嚴重影響了長期穩產。因此，地層壓力是油田開發過程中的一個非常重要的基礎數據，它是計算地層儲量和油藏動態分析的重要參數，通過比較分析地層壓力的變化，評價油藏壓力的保持水平和油藏開發效果，來確定油田產能。這樣，油田現場迫切需要加大對油井各開采分層參數測試技術研究，及時了解掌握單層的開發動態，為油田長期穩油控水提供強有力的措施依據。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是提出了一種電控存儲式分層測壓儀，能實現對不同地層壓力數據的采集，及時了解掌握單層的開發動態。
[0004]本發明的技術方案為；一種電控存儲式油井分層測壓儀，包括密封測壓機構、機械丟手機構，機械丟手機構的連接套與密封測壓機構的底座以螺紋的方式實現連接和分離，其特征在于:還包括控制模塊、單片機、傳輸電纜、內部電機、傳動軸、定位支臂，電控存儲式油井分層測壓儀由電纜投放車輛投放到油井中，地面主機的指令通過傳輸電纜發送到控制模塊，控制模塊通過單片機發出指令，在預定深度開啟內部電機，內部電機帶動傳動軸旋轉，傳動軸帶動定位支臂繞定位支臂銷軸轉動并固定在預設在油井中的配產器上，實現密封測壓機構的定位，并通過傳輸電纜將定位信號傳送到地面主機；定位成功后，地面主機發出分離指令，機械丟手機構的電機旋轉，使分離套與密封測壓機構的底座分離，將密封測壓機構留在油井中；密封測壓機構還包括驅動電機、軸承軸、連桿、皮碗、壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器、數據存儲器，控制模塊接收到地面主機的測試信號后，再由單片機發出控制指令，驅動電機運轉，帶動軸承軸旋轉，軸承軸帶動與其相連的連桿運動、擠壓皮碗，使皮碗中的壓力傳感器感受外界壓力并采集壓力數據，同時，溫度傳感器和流量傳感器也將獲取的實時數據保存到數據存儲器中，完成數據采集工作；到達預設時間后，控制模塊給出止動信號，單片機接受指令控制驅動電機停止旋轉，皮碗復位。
[0005]硬件電路以單片機為核心，設計了機械丟手電路、井下驅動控制電路、壓力和流量測試電路以及串口接口電路，控制指令軟件部分采用C語言編譯，實現電控存儲式油井分層測壓儀在油井內自主進行壓力采集。
[0006]智能電控存儲油井分層測壓儀能夠根據放置的地層不同，可以測試不同地層的壓力，并能及時了解掌握單層的開發動態，緩解層間和層內矛盾，為單層的下一步和油田長期穩油控制提供強有力的措施依據。解決了隨著油田多層系開發的不斷深入，地層壓力變化很大，部分儲層含水逐年上升，層間干擾矛盾等問題，使合層開采能有效運用目的層，提高采收率，從而延長油井生產壽命，為油田的長期穩產提供有效的技術保障。本發明通過電纜車供電地面主機控制丟手部分實現定位，通過測壓電機實現皮碗坐封、解封，實現任意層段壓力測試，記錄油井靜壓和流壓，通過預設采集時間，最后打撈該測壓儀，地面回放記錄數據，分析該油井各地層壓力情況。
[0007]本發明的工作原理如下:
油井單層測壓儀在地面控制丟手電機，電機輸出動力，傳動軸轉動，定位支臂張開，下放儀器，儀器定位支臂支承在配產器定位機構上，地面發出控制命令，繼續轉動，連接套與定位支臂座分開，丟手過程結束。整個測壓部分留在井下，一定時間后，存儲式測壓儀控制模塊輸出信號，控制留在井下的測壓電機，電機輸出動力，傳動軸轉動，帶動推拉桿軸向運動，推拉桿帶動滑動外套運動壓縮皮碗，實現測壓儀坐封，壓力計開始測地層壓力并記錄地層壓力，測壓結束后，控制模塊再次發出信號，電機反向轉動解封測壓儀，下入打撈器撈出測壓儀，取出壓力計，讀取壓力數據，實現回放。
[0008]油井測試環境分析
測壓儀的工作環境分為兩部分:地上部分和地下部分。主要分析油井下環境壓力、溫度及油井尺度限 制對儀器的影響。
[0009]壓力分析
油田較為普遍的驅油方式是向油層內注水，對于注水驅油的這種方式，地下各層間壓力是影響注水壓差和油井生產壓差的關鍵因素，同時也能通過壓差參數分析出實際驅油能量大小及油藏的其變狀況，尤其在不同井網、不同注采井底壓力和不同的含水量，對應施加的注入水量進行分析，以滿足為獲得較高的原油采收率。
[0010]科研人員在全球范圍內對不同地區的陸地油田的實際地層壓力資料進行統計表明，地層深度每增加IOm左右，地層壓力隨之增加0.1MPa0
[0011]油井下壓力包括靜液壓力、上覆巖層壓力、底層壓力和基巖應力等。
[0012]靜液壓力是由井內液體自身的重力所產生的。其大小與液體自身密度和垂直高度有關。用表不靜夜壓力:
【權利要求】
1.一種電控存儲式油井分層測壓儀，包括密封測壓機構和機械丟手機構，機械丟手機構的連接套與密封測壓機構的底座以螺紋的方式實現連接和分離，其特征在于:還包括單片機、傳輸電纜、內部電機、傳動軸、定位支臂，電控存儲式油井分層測壓儀由電纜投放車輛投放到油井中，地面主機的指令通過傳輸電纜發送到單片機，單片機發出指令，在預定深度開啟內部電機，內部電機帶動傳動軸旋轉，傳動軸帶動定位支臂繞定位支臂銷軸轉動并固定在預設在油井中的配產器上，實現密封測壓機構的定位，傳輸電纜將定位信號傳送到地面主機；定位成功后，地面主機發出分離指令，在單片機的控制下，機械丟手機構的電機旋轉，使分離套與密封測壓機構的底座分離，將密封測壓機構留在油井中；密封測壓機構還包括驅動電機、軸承軸、連桿、皮碗、壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器、數據存儲器，地面主機發出測試信號后，單片機控制驅動電機運轉，驅動電機帶動軸承軸旋轉，軸承軸帶動與其相連的連桿運動并擠壓皮碗，使設置在皮碗中的壓力傳感器感受外界壓力并采集壓力數據，同時，溫度傳感器和流量傳感器也將獲取的數據保存到數據存儲器中，完成數據采集工作。
2.如權利要求1所述的一種電控存儲式油井分層測壓儀，其特征在于:機械丟手機構通過電機帶動減速器與絲杠完成機械調速運動。
3.如權利要求1或2所述的一種電控存儲式油井分層測壓儀，其特征在于:密封測壓機構采用徑向雙道密封的動密封結構和徑向雙道密封的靜密封結構，其中動密封軸上設置平面軸承以分解軸向壓力。
4.如權利要求1或2所述的一種電控存儲式油井分層測壓儀，其特征在于:通過所述的任何電機驅動的驅動機構，由絲杠螺母直線運動頂開關觸點的方式控制行程。
5.如權利要求4所述的一種電控存儲式油井分層測壓儀，其特征在于:絲杠螺母上加設環氧壓板。
【文檔編號】E21B47/06GK103982176SQ201410243000
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年6月4日 優先權日:2014年6月4日
【發明者】劉偉, 姜春雷, 徐德奎, 葛彥良, 佟強, 姚國斌 申請人:東北石油大學