專利名稱：測試管柱應力測試器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及井下測試工具技術領域，確切地說涉及一種用于記錄、存儲和顯 示試油過程中測試管柱應力變化情況的應力測試器。
背景技術：
隨著我國石油天然氣資源勘探開發的不斷深入，試油測試技術得到了越來越多的 重視。地層測試技術以其測量準確，測試內容廣泛等優勢在加快油氣資源勘探開發速度方 面發揮著重要作用。但是，隨著油氣層測試的推廣應用，特別是隨著油氣層測試技術在深 井、超深井等一系列特殊工藝井中的廣泛應用，高溫高壓大排量井日益增多，測試管柱也暴 露出越來越多的問題。由于地層具有很大的不確定性，試油完井過程中，產量、壓力、溫度等 參數變化范圍很大，有時甚至超出預計的極限值，加大了管柱破壞和封隔器失封的風險。以 上事故表明在工程實際中，針對深井、超深井的測試過程中，管柱設計和施工參數的確定 缺乏相應的理論依據，阻礙了地層測試技術在深井、超深井中的進一步推廣應用。以上問題 如果不能很好解決，不僅要影響地層測試技術的進一步推廣應用，而且將直接影響油氣勘 探的開發進程。因此，如何科學準確地了解測試管柱在復雜工況下的力學特性，是確保試油 測試作業成功，提高測試成功率的關鍵技術之一。為了避免管柱破壞、封隔器失封事故的發生，國內外學者與石油工程技術人員對 試油測試井下管柱的載荷、應力、變形進行了大量的理論與室內實驗研究。然而，試油測試 井下管柱力學分析的準確性一直缺乏現場實驗驗證。
實用新型內容為解決上述技術問題，本實用新型提出了一種用于記錄、存儲和顯示試油過程中 測試管柱應力變化情況的應力測試器，本實用新型將測試器下到井下，通過實際測取試油 測試過程中管柱在井下的載荷，以驗證、完善理論研究及計算公式，很好地解決上述現有技 術中所存在的“在工程實際中，針對深井、超深井的測試過程中，管柱設計和施工參數的確 定缺乏相應的理論依據，阻礙了地層測試技術在深井、超深井中的進一步推廣應用”的技術 問題。本實用新型是通過采用下述技術方案實現的一種測試管柱應力測試器，其特征在于包括井底測試管柱應力測試器和井口測 試管柱應力測試器兩部分，每部分的測試器均包括試管柱應力測試器本體、與應力測試器 本體連接并實時讀取所述應力測試器本體應力變化量的應變片、與應變片連接并對所讀入 的應力變化量信號進行模數轉換的A/D轉換電路板，以及與A/D轉換電路板連接并對轉換 后的信號進行處理和存儲的數據處理和存儲電路板。由應力測試器本體、應變片、A/D轉換電路板和數據處理和存儲電路板構成的測試 器與電池連接供電。所述井底測試管柱應力測試器適用于溫度150°C，壓力150MPa的工況。[0009]所述井口測試管柱應力測試器適用于溫度125°C，壓力105MPa工況。與現有技術相比，本實用新型所達到的有益效果如下本實用新型中，由應力測試器本體、應變片、A/D轉換電路板和數據處理和存儲電 路板構成的測試器，配合試油測試管柱使用的井下工具，能有效地將記錄、存儲和顯示試油 過程中測試管柱應力測試器所處位置的應力變化情況，監測測試管柱在測試過程中的力學 性能，完善測試管柱力學理論研究。測試器下到井下，通過實際測取試油測試過程中管柱在井下的載荷，以驗證、完善 理論研究及計算公式，為實際工程中針對深井、超深井的測試過程，管柱設計和施工參數的 確定提供了相應的理論依據，促進了地層測試技術在深井、超深井中的進一步推廣應用。
下面將結合說明書附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步的詳細說明，其 中圖1為本實用新型的結構示意圖圖中標記1、應變片，2、A/D轉換電路板，3、數據處理和存儲電路板，4、電池。
具體實施方式
參照說明書附圖，本實用新型的最佳實施方式為本實用新型所指的測試管柱應 力測試器包括兩個部分，井底測試管柱應力測試器和井口測試管柱應力測試器。每一個應 力測試器都是由測試管柱應力測試器本體、應變片1、A/D轉換電路板2、處理和存儲電路 板、電池4構成，示意圖如圖1。明將應力測試器在受力狀態下的應變變化所產生的電流信 號，貼在應力測試器上的應變片1對應力利用A/D轉換電路板2將電流信號處理為數字信 號，利用數據處理和存儲電路板3將數據進行存儲。待測試結束，起出測試管柱應力測試 器，即可得到實測的管柱載荷。其中，井底測試管柱應力測試器包括有高溫高壓鋰電池4 支)、高溫電路板(1 套)、高溫應變片1 (5個)、井底測試管柱應力測試器本體(1套)。井口測試管柱應力測試器包括有高溫高壓鋰電池4 支)、高溫電路板(1套)、 高溫應變片1 (5個)、井口測試管柱應力測試器本體(1套)。此外，還包括數據寫入和讀取軟件(1套)，接頭轉換器若干。工作流程敘述本實用新型的工作流程為在試油測試前，首先在計算機上安裝數據寫入和讀取 軟件，通過接頭轉換器將井底測試管柱應力測試器和井口測試管柱應力測試器和計算機連 接，進行數據存儲方式編程，再將井底測試管柱應力測試器和井口測試管柱應力測試器接 入測試管柱合適位置，下入井內。在試油測試過程中，通過應變片1對井底測試管柱應力測 試器和井口測試管柱應力測試器本體上應變變化進行實時讀入，將測試管柱在井底測試管 柱應力測試器和井口測試管柱應力測試器接入的位置應力、溫度進行計算和存儲。試油測試完成后，起出井底測試管柱應力測試器和井口測試管柱應力測試器，將 井底測試管柱應力測試器和井口測試管柱應力測試器通過接頭轉換器和計算機連接，讀出數據結果，并分別以圖形和表格的方式存儲和顯示在計算機上，以便于后期分析。
權利要求1.一種測試管柱應力測試器，其特征在于包括井底測試管柱應力測試器和井口測試 管柱應力測試器兩部分，每部分的測試器均包括試管柱應力測試器本體、與應力測試器本 體連接并實時讀取所述應力測試器本體應力變化量的應變片(1)、與應變片(1)連接并對 所讀入的應力變化量信號進行模數轉換的A/D轉換電路板0)，以及與A/D轉換電路板(2) 連接并對轉換后的信號進行處理和存儲的數據處理和存儲電路板(3)。
2.根據權利要求1所述的測試管柱應力測試器，其特征在于由應力測試器本體、應變 片(1)、A/D轉換電路板( 和數據處理和存儲電路板C3)構成的測試器與電池(4)連接供 電。
3.根據權利要求1所述的測試管柱應力測試器，其特征在于所述井底測試管柱應力 測試器適用于溫度150°C，壓力150MPa的工況。
4.根據權利要求1所述的測試管柱應力測試器，其特征在于所述井口測試管柱應力 測試器適用于溫度125°C，壓力105MPa工況。
專利摘要本實用新型公開了一種測試管柱應力測試器，涉及井下測試工具技術領域，包括井底測試管柱應力測試器和井口測試管柱應力測試器兩部分，每部分的測試器均包括試管柱應力測試器本體、與應力測試器本體連接并實時讀取所述應力測試器本體應力變化量的應變片、與應變片連接并對所讀入的應力變化量信號進行模數轉換的A/D轉換電路板，以及與A/D轉換電路板連接并對轉換后的信號進行處理和存儲的數據處理和存儲電路板。本實用新型配合試油測試管柱使用的井下工具，能有效地將記錄、存儲和顯示試油過程中測試管柱應力測試器所處位置的應力變化情況，監測測試管柱在測試過程中的力學性能，完善測試管柱力學理論研究。
文檔編號G01L1/00GK201826829SQ20102054658
公開日2011年5月11日 申請日期2010年9月28日 優先權日2010年9月28日
發明者龐東曉 申請人:中國石油集團川慶鉆探工程有限公司