專利名稱：一種存貯式電子壓力計的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種油田油氣井井下溫度、壓力自動采集存貯的石油儀器儀表。
油田油氣井井下壓力、溫度等參數，對油田的生產至關重要。油田通過對井下壓力、溫度曲線分析，可判斷出該油氣井工作情況的好壞及所處區塊油藏分布狀況。所以，油氣井測溫測壓的準確程度及測試方法對油田來說十分重要。
目前，在國內外，電子壓力計正在逐步取代傳統的機械式壓力計，但因實現方式不同存在很大差異。現在油田使用的電子壓力計功耗都很大、連續工作時間較短、體積過大、使用維護極不方便；同時也決定了電子壓力計大都采用多節高能電池(每節電池電壓約為2.5～3.6V)供電，由于壓力計使用環境惡劣，在壓力計放入井下工作時，經常要經過劇烈的撞擊，多節電池之間存在接觸不良等缺點，降低了產品的可靠性。如申請號93237518披露的“高精度電子壓力計”操作方式復雜、不能連續記錄多口井資料、測試時間短、溫度響應慢、無法有效測得井溫梯度及脈動井溫、溫度對壓力測試影響大，造成壓力測試精度低。申請號97216255披露的“一種高精度存貯式溫度壓力計”，采用四節電池供電，為防止電池接觸不良，造成電源中斷，電池之間采用先焊接后封裝成一體然后再裝入專門的電池筒的方式，生產工藝復雜，更換電池很不方便；而且存貯電路繁瑣，電路板過長，該存貯式溫度壓力計整機長度達1.5米，在油田進行油氣井井下壓力、溫度測試時使用很不方便。申請號99250832披露的“存儲式電子壓力計”，采用電池倉組件內裝三節3.6V的鋰電池，同申請號97216255存在有同樣的問題。
本實用新型的目的在于為油田井下測試提供一種現場操作簡單、使用可靠方便、能直接與計算機相聯、可連續記錄多口井井下資料、工作時間長、測點數多的存貯式電子壓力計。
本實用新型的上述目的是這樣實現的將壓力傳感器、溫度傳感器、低功耗數據采集存貯電路、電池盒及通訊接口組裝在一個圓管形密封式外殼內，形成一個獨立的整體，自供電源。電池盒采用高可靠性卡裝結構安裝，電池不需焊接，增加了產品的可靠性。低功耗數據采集存貯電路改變了傳統的電路結構，在CPU控制單元與電源之間增加了一個時鐘電路，CPU控制單元未始終處于通電狀態，而是通過帶中斷輸出的實時時鐘控制整機的電源，在未進行測試工作時，只有實時時鐘始終處于能電狀態，其余部分處于完全掉電狀態，最大限度地降低功耗，減小電路板長度，動態地進行井的流壓和壓力恢復的測試以及油井環空測試，測試完成后通過通訊接口直接與計算機相聯，回放井下測試數據，進行數據處理。
本實用新型采用上述設計后，較現有的電子壓力計性能上有顯著提高，使用一節電池可連續工作120天以上，而且還大大減小了本實用新型的長度(總長度550mm)，可連續存貯多口井資料，測點數可高達24000個；高可靠性卡裝結構安裝電池保證了本實用新型在使用時供電穩定。
圖1 是本實用新型的結構簡圖圖2 是本實用新型的電池盒結構示意圖圖3 是本實用新型的低功耗數據采集存貯電路
以下結合附圖進一步闡述本實用新型。
如圖1所示，本實用新型主要由密封式外殼1、壓力傳感器2、溫度傳感器3、低功耗數據采集存貯電路4、電池盒5及通訊接口6組成一個獨立的密封整體。壓力傳感器2、溫度傳感器3、低功耗數據采集存貯電路4、電池盒5及通訊接口6組裝在一個圓管形密封式外殼1內，密封式外殼1采用組合式結構，它是一根細長的組合式圓柱形管狀體(25.4×550mm)。
本實用新型的電池盒采用如圖2所示的偏心軸升起結構。電池盒由兩個半園筒組成，在一端聯接處裝有偏心曲軸5-1，偏心曲軸轉軸5-2中間裝有連桿5-4，彈簧5-3安裝在連桿上，活動端由連桿限位固定，曲軸轉軸兩端又由定位銷與電池盒蓋固定在一起。偏心軸在電池盒開啟時，拉動連桿壓縮彈簧，使電池5-5松開，用戶可方便地更換電池；在電池盒關閉時，偏心曲軸推動連桿放松彈簧在軸向壓緊電池，電池盒蓋在徑向壓緊電池，保證了本實用新型在工作時供電狀況穩定，提高了可靠性，同時電池不需要焊接封裝，減少生產環節，并可方便用戶更換電池。
本實用新型的低功耗數據采集存貯電路4含有CPU控制單元、可編程定時器、A/D轉換器、EEPROM存貯單元等部分。CPU控制單元是一種單片機系統，即通過單片機IC5(AT89C4051)控制壓力傳感器2、溫度傳感器3進行信息采集，A/D轉換器IC6(AD7705)進行信息轉換，轉換后的數字信息存入EEPROM存貯單元IC3中，當完成測試后，用戶可通過通訊接口6使壓力計與計算機相聯，對測試數據進行回放處理；可編程定時器IC1為寬電壓、低電流、帶中斷輸出的定時時鐘芯片，可選用PCF8583、PCF8563等。
如圖3所示，首先對單片機進行編程，然后單片機根據用戶定義的時間表對定時器進行編程，即定時器根據編程決定在什么時間讓整機處于休眠狀態(即只有可編程定時器工作)，什么啟動整機，開始測試工作。
具體實施方式
是單片機根據用戶定義的時間表通過P3.4腳對可編程定時器進行設置，當定時器INT腳為高電位時，開關電源IC2(MAX1672)處于截止狀態，整機處于完全掉電狀態，當定時器INT腳為低電位時，開關電源打開，這時整機處于測試狀態，使得本實用新型可采用一節電池供電，減小了整機長度(僅為550mm)，增加了可靠性，增加了測試時間(超過120天)，增加了測點數(24000個)。
在傳統的電子壓力計中，為了保證測試時間和電池接觸可靠，大都采用多節電池先焊接后封裝成一體，然后裝入專門的電池筒，測試時電池筒再與壓力計主機相聯，生產工藝復雜，操作繁瑣，更換電池很不方便，同時大大地增加了整機的長度、重量，在測試現場使用也很不方便。
本實用新型在現場使用時，先按用戶需求定制一個時間表(即通電后多少時間開始測試第一個點，過多少時間再測試下一個點，按這一時間間隔測試多少個點，下一測度間隔時間測多少個點，以此類推)，然后將本實用新型隨抽油桿或錄井鋼繩一起放入井下需測試的地方，完成一口井的測試后，將本實用新型取出，放入下一口需要測試的油井中，完成測試后，將本實用新型與計算機相聯，回放并處理本次測試的幾口井數據，這樣就完成了一次測試。本實用新型是一個集計算機技術、通訊、數據采集存貯技術為一體的高科技產品，它在國內、國際均具有領先地位。
權利要求1.一種動態測量油田井下溫度壓力的存貯式電子壓力計主要由密封式外殼(1)、壓力傳感器(2)、溫度傳感器(3)、低功耗數據采集存貯電路(4)、電池盒(5)及通訊接口(6)等部分組成，壓力傳感器(2)、溫度傳感器(3)、低功耗數據采集存貯電路(4)、電池盒(5)及通訊接口(6)組裝在一個圓管形密封式外殼(1)內，形成一個獨立的密封整體，其特征在于電池盒(5)在密封式外殼(1)內，采用高可靠性卡裝結構安裝，電池不需焊接；低功耗數據采集存貯電路(4)是由CPU控制單元、可編程定時器與存貯單元組成。
2.根據權利要求1所述的存貯式電子壓力計其特征是電池盒(5)采用偏心軸升起結構。
3.根據權利要求1所述的存貯式電子壓力計其特征是低功耗數據采集存貯電路(4)是通過可編程定時器控制開關電源來實現對CPU控制單元、存貯單元、壓力傳感器(2)、溫度傳感器(3)的動態通斷電。
專利摘要一種存貯式電子壓力計是一種石油儀器儀表。用于油田油氣井井下溫度、壓力的自動采集存貯。由密封式外殼(1)、壓力傳感器(2)、溫度傳感器(3)、低功耗數據采集存貯電路(4)、電池盒(5)及通訊接口(6)組成一個獨立的密封整體。它可動態連續測試多口井井下溫度、壓力,并能直接與計算機相聯進行井下測試數據的回放、處理,具有測試精度高、體積小、功耗低、工作時間長、測點數多等優點,可方便地進行油田各類型井井下溫度壓力的測試。
文檔編號G01D21/02GK2504603SQ0125243
公開日2002年8月7日 申請日期2001年11月12日 優先權日2001年11月12日
發明者李軍, 趙紅強, 駱仁星, 武建立 申請人:襄樊泰和電氣有限公司