專利名稱：用于石油測井高溫高壓環境電阻率和溫度復合測量裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及石油檢測領域，特別涉及一種用于石油測井高溫高壓環境電阻率和溫度復合測量裝置。
背景技術：
石油測井使用的電阻率和溫度傳感器是兩種結構不同的傳感器，其工作方式都是在傳感器表面與流體接觸時，感應獲取所需要的信息。在石油工程測井中，以上兩種傳感器用途都十分廣泛，一般是將兩種傳感器設計成一個組合儀器短節或組合傳感器(一般他們的長度體積較大且結構復雜)，作業過程中， 將其送入井下，傳感器感應測量井下流體電阻率和溫度參數。在與常規或成像電法儀器組合測井時，電阻率、溫度參數是計算儀器測量參數的依據之一，在與模塊化地層測試器組合測井時，可以根據流體電阻率判斷其流體屬性，進而判斷地層屬性。另外，可根據獲取的流體溫度參數，判斷儀器系統是否處于井下安全工作環境。在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題由于石油井下惡劣環境對各種測量裝置耐高溫高壓和電絕緣性能要求很高，不管是組合儀器短節還是組合傳感器，為了滿足上述要求，一般都難以設計得太小。為了提高測量精度，其功能、結構一般都設計得相對復雜，而且體積大、結構復雜勢必造成儀器系統井下適應性差和安全性低。 現有技術組合儀器或組合傳感器存在體積大、結構復雜、可靠性不高的缺點，
實用新型內容本實用新型的目的是針對上述現有技術的缺陷，提供了一種結構簡單、體積小、具有高可靠絕緣性能的用于石油測井高溫高壓環境電阻率和溫度復合測量裝置。為了實現上述目的本實用新型采取的技術方案是一種用于石油測井高溫高壓環境電阻率和溫度復合測量裝置，包括高溫高壓承壓體，所述高溫高壓承壓體由承壓外殼及上、下承壓端蓋構成；所述上承壓端蓋底部的承壓外殼內設有復合傳感器和安全防護插件；所述承壓外殼上所設的流體孔與所述復合傳感器上所設的孔對應連通形成第一獨立空間；所述復合傳感器與所述安全防護插件之間形成第二獨立空間；所述安全防護插件與所述下承壓端蓋之間設有腔體，所述承壓外殼上設有走線孔，所述走線孔用于與外部電路安裝空間連通，所述腔體與所述走線孔連通形成第三獨立空間。所述復合傳感器包括設在復合傳感器主體內的一組電阻率傳感器電極和溫度傳感器，所述流體孔從復合傳感器主體圓周中心、各電極及溫度傳感器中間穿過。所述復合傳感器主體內依次并排設置屏蔽電極、溫度傳感器、發射電流的電極、第一測量電極、第二測量電極及回路電極。[0014]所述一組電阻率傳感器電極及溫度傳感器頂部對應空間內設有一組絕緣片。所述復合傳感器主體的外壁及安全防護插件的外圓周上設有導向鍵，所述承壓外殼內壁設有與所述導向鍵對應的導向槽。所述復合傳感器主體的外壁上設有第一環形槽，所述第一環形槽內設有第一密封圈，所述安全防護插件的外圓周上設有第二環形槽，所述第二環形槽內設有第二密封圈。 所述復合傳感器底部與所述承壓外殼之間設有圓形金屬承壓盤。所述上、下承壓端蓋通過螺紋連接承壓外殼。所述上承壓端蓋與所述承壓外殼間設有第一密封元件，所述下承壓端蓋與所述承壓外殼間設有第二密封元件。所述第一密封元件和第二密封元件為柔性密封圈。本實用新型實施例提供的技術方案的有益效果是1.本實用新型的電阻率和溫度復合測量裝置，經過175°C、140Mpa—小時高溫高壓試驗，驗證其耐高溫高壓性能穩定，可靠性高。2.本實用新型的電阻率和溫度復合測量裝置，經過實驗室對比測試，其測量精度高于其他同類型傳感器測量精度。3.本實用新型的電阻率和溫度復合測量裝置，其結構簡單、體積小，由于采用新材料和新結構，加工精度高，絕緣性能穩定可靠。4.本實用新型的電阻率和溫度復合測量裝置，由于設有二次安全防護隔離插件和采用了接插件連接結構，使其井下電路得到可靠的安全保證，安裝維護極其方便快捷。本實用新型的電阻率和溫度復合測量裝置，特別適用于FDT模塊化地層測試系統中。
為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例中使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面所列附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本實用新型實施例提供的復合測量裝置示意圖；圖2是本實用新型實施例提供的復合測量裝置局部剖視圖。附圖中，各標號所代表的組件列表如下1.承壓外殼，1. 1流體孔，1.2走線孔，2.復合傳感器主體，3.第一密封元件，4.屏蔽電極，5.絕緣片，6.溫度傳感器，7.發射電流的電極，8.第一測量電極，9.第二測量電極，10.回路電極，11.上承壓端蓋，12.第二密封元件，13.下承壓端蓋，14.安全防護插件， 15.第二密封圈，16.金屬承壓盤，17.第一密封圈，18.高溫高壓承壓體，19.復合傳感器， 20.腔體，21.第二獨立空間。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。參見圖1和圖2，一種用于石油測井高溫高壓環境電阻率和溫度復合測量裝置，包括高溫高壓承壓體18，高溫高壓承壓體18由承壓外殼1及上、下承壓端蓋11，13構成；上承壓端蓋11底部的承壓外殼1內設有復合傳感器19和安全防護插件14 ；承壓外殼1上所設的流體孔1. 1與復合傳感器19上所設的孔對應連通形成第一獨立空間，所述第一獨立空間供流體流入或流出；復合傳感器19與安全防護插件14之間形成第二獨立空間21，第二獨立空間21保證接插件絕緣安全；安全防護插件14與下承壓端蓋13之間設有腔體20，承壓外殼1上設有走線孔1. 2，走線孔1. 2用于與外部 電路安裝空間連通，走線孔1. 2用于布設傳輸導線。腔體20與走線孔1. 2連通形成第三獨立空間，所述第三獨立空間由安全防護插件進行二次隔離，可確保外部電路不受損壞。參見圖1，復合傳感器19包括設在復合傳感器主體2內的一組電阻率傳感器電極和溫度傳感器6，流體孔1. 1從復合傳感器主體2圓周中心、各電極及溫度傳感器6中間穿過；復合傳感器主體2內依次并排設置屏蔽電極4、溫度傳感器6、發射電流的電極7、第一測量電極8、第二測量電極9及回路電極10。本實用新型的溫度傳感器6設置在屏蔽電極4和發射電流的電極7之間，最大限度利用了有限空間。參見圖1，復合傳感器主體2采用耐高溫高壓絕緣材料制成，因此，一組電極之間的絕緣強度不會由于溫度、壓力的變化而變化，并且，由于其主體加工精度高，能確保各電極之間的安裝位置精度，因此，其絕緣性能穩定可靠。屏蔽電極4、發射電流的電極7、第一測量電極8、第二測量電極9、回路電極10和溫度傳感器6頂部分別設有一組絕緣片5，絕緣片5將各電極和溫度傳感器6與上承壓端蓋11之間絕緣隔離，以阻止傳感器電極與高溫高壓承壓體之間形成不應有的電流回路。復合傳感器19底部設置的金屬承壓盤16，用于增強復合傳感器19整體承壓能力。參見圖1和圖2，復合傳感器主體2的外壁及安全防護插件14的外圓周上設有導向鍵，承壓外殼1內壁設有與所述導向鍵對應的導向槽。所述導向鍵與導向槽配合用于固定復合傳感器19和安全防護插件14與承壓外殼1之間的方位，且可防誤插。復合傳感器主體2的外壁上設有第一環形槽，所述第一環形槽內設有第一密封圈17，第一密封圈17將上部的第一獨立空間與下部的第二獨立空間21隔離。安全防護插件14的外圓周上設有第二環形槽，所述第二環形槽內設有第二密封圈15。第二密封圈15將其上部的第二獨立空間 21與下部腔體20隔離，起到二次防護隔離的作用。安全防護插件14密封承壓結構可以采用高溫陶瓷燒結工藝，也可以采用其他密封承壓結構或者粘接。參見圖1，上承壓端蓋11與承壓外殼1之間、及下承壓端蓋13與承壓外殼1之間均采用螺紋連接，以防止受到震動后松動脫落，上承壓端蓋11與承壓外殼1之間由第一密封元件3密封，下承壓端蓋13與承壓外殼1之間由第二密封元件12密封。本實用新型的密封圈及密封元件可根據使用條件，確定采用柔性密封元件或剛、 柔組合密封元件。參見圖1，本實用新型在安裝時，將復合傳感器19、安全防護插件14、上承壓端蓋 11、下承壓端蓋13按圖1所示分別裝入承壓外殼1內，即組成完整電阻率和溫度復合測量裝置。本實用新型工作時，流體經承壓外殼1上的流體孔1. 1流過復合傳感器18表面時， 電阻率傳感器由發射電流電極7向流體發射電流，兩側的電極分別為屏蔽電極4、回路電極 10，此時會產生一個電場，第一測量電極8和第二測量電極9隨機獲取流體電位差，根據電位差即可求得流體電阻率。同時，溫度傳感器6內的高精度線性熱敏電阻感應探測流體溫度，當流體溫度變化時其電阻值也相應變化，測量其電阻值，即可求得溫度參數。最后，將復合傳感器獲取的流體信息經線路送到井下處理電路，經過計算分析后再傳送到地面，以達到本發明所要實現的目的。本實用新型的電阻率和溫度復合測量裝置由結構簡單的三部分構成，可實現以往相對復雜的組合儀器或組合傳感器才能實現的功能，并且復合傳感器與二次防護插件之間采用接插件聯接結構，使安裝維護十分方便快捷。另外，復合傳感器主體采用耐高溫高壓絕緣材料制成，由于加工制作精度高，電極之間安裝定位精確，高溫環境下長時間使用其絕緣可靠性十分突出，因此，特別適用于石油測井模塊化集成測試系統中。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種用于石油測井高溫高壓環境電阻率和溫度復合測量裝置，其特征在于，包括高溫高壓承壓體，所述高溫高壓承壓體由承壓外殼及上、下承壓端蓋構成；所述上承壓端蓋底部的承壓外殼內設有復合傳感器和安全防護插件；所述承壓外殼上所設的流體孔與所述復合傳感器上所設的孔對應連通形成第一獨立空間；所述復合傳感器與所述安全防護插件之間形成第二獨立空間；所述安全防護插件與所述下承壓端蓋之間設有腔體，所述承壓外殼上設有走線孔，所述走線孔用于與外部電路安裝空間連通，所述腔體與所述走線孔連通形成第三獨立空間。
2.根據權利要求1所述的復合測量裝置，其特征在于，所述復合傳感器包括設在復合傳感器主體內的一組電阻率傳感器電極和溫度傳感器，所述流體孔從復合傳感器主體圓周中心、各電極及溫度傳感器中間穿過。
3.根據權利要求2所述的復合測量裝置，其特征在于，所述復合傳感器主體內依次并排設置屏蔽電極、溫度傳感器、發射電流的電極、第一測量電極、第二測量電極及回路電極。
4.根據權利要求2或3所述的復合測量裝置，其特征在于，所述一組電阻率傳感器電極及溫度傳感器頂部對應空間內設有一組絕緣片。
5.根據權利要求2所述的復合測量裝置，其特征在于，所述復合傳感器主體的外壁及安全防護插件的外圓周上設有導向鍵，所述承壓外殼內壁設有與所述導向鍵對應的導向槽。
6.根據權利要求2所述的復合測量裝置，其特征在于，所述復合傳感器主體的外壁上設有第一環形槽，所述第一環形槽內設有第一密封圈，所述安全防護插件的外圓周上設有第二環形槽，所述第二環形槽內設有第二密封圈。
7.根據權利要求1所述的復合測量裝置，其特征在于，所述復合傳感器底部與所述承壓外殼之間設有圓形金屬承壓盤。
8.根據權利要求1所述的復合測量裝置，其特征在于，所述上、下承壓端蓋通過螺紋連接承壓外殼。
9.根據權利要求1或8所述的復合測量裝置，其特征在于，所述上承壓端蓋與所述承壓外殼間設有第一密封元件，所述下承壓端蓋與所述承壓外殼間設有第二密封元件。
10.根據權利要求9所述的復合測量裝置，其特征在于，所述第一密封元件和第二密封元件為柔性密封圈。
專利摘要本實用新型公開了一種用于石油測井高溫高壓環境電阻率和溫度復合測量裝置，包括高溫高壓承壓體，所述高溫高壓承壓體由承壓外殼及上、下承壓端蓋構成；所述上承壓端蓋底部的承壓外殼內設有復合傳感器和安全防護插件；所述承壓外殼上所設的流體孔與所述復合傳感器上所設的孔對應連通形成第一獨立空間；所述復合傳感器與所述安全防護插件之間形成第二獨立空間；所述安全防護插件與所述下承壓端蓋之間設有腔體，所述承壓外殼上設有走線孔，所述走線孔用于與外部電路安裝空間連通，所述腔體與所述走線孔連通形成第三獨立空間。本實用新型具有能承受高溫高壓、結構簡單、體積小、高可靠絕緣性能的優點。
文檔編號G01N27/06GK202092982SQ20112018847
公開日2011年12月28日 申請日期2011年6月7日 優先權日2011年6月7日
發明者劉天耀, 杜瑞芳, 郭斌, 陳寶 申請人:中國石油天然氣集團公司, 中國石油集團測井有限公司