壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統,所述壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統包括:包括一地面檢測儀;一油水界面檢測傳感器組,通過鎧裝電纜與所述的地面檢測儀相連接;所述的油水界面檢測傳感器組由5個油水界面檢測傳感器組成。通過由5個油水界面檢測傳感器以及地面檢測儀組成的壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統能夠測量井下油水界面,實現井下油水界面的連續測量,提高井下油水界面檢測深度范圍和測量精度,減少造腔外管上提次數,降低造腔成本,滿足反循環造腔新的造腔工程技術對井下油水界面的測量要求。
【專利說明】壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統
【技術領域】
[0001]本發明關于鹽穴儲氣庫造腔工程【技術領域】,特別是關于用于控制地下鹽穴腔體形狀的保護層界面的檢測技術,具體的講是一種壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統。
【背景技術】
[0002]鹽穴儲氣庫造腔工程是使用完成鉆進工作的造腔井,從造腔內管中連續向井下鹽層中注入淡水,通過溶解鹽巖轉變成為鹵水,再將鹵水通過造腔內管和造腔外管之間的環空連續排出至地面,從而在井下鹽層中形成一定體積特定形態的儲存空間作為儲氣庫。在造腔過程中,為了保證該儲存空間達到設計要求,需要在造腔外管與生產套管及井壁的環空內注入作為保護層材料的柴油到達工程設計的深度位置,以有效控制淡水溶解巖鹽的深度范圍,控制鹽穴儲氣庫的造腔過程,直至完成鹽穴儲氣庫造腔工程。
[0003]目前采用的油水界面檢測方法均為將油水界面傳感器安裝在造腔外管外壁上,隨造腔外管一起下入井內。油水界面傳感器通過電纜與地面檢測設備相連,可以檢測注入柴油是否到達設計深度,以便及時調整,保證安全造腔。
[0004]在造腔過程中,隨著腔體增大,油水界面的設計深度需要不斷向上調整,范圍可達數十米。現有油水界面檢測儀一般是使用一根電纜連接I只檢測傳感器進行油水界面檢測。為滿足高達數十米鹽穴儲氣庫造腔過程油水界面檢測的需要,必需通過工程作業不斷上提安裝管柱,調整檢測傳感器深度位置,以滿足井下油水界面檢測深度范圍要求。這種情況顯著增加了油水界面檢測儀的使用成本,不利于油水界面檢測儀的推廣應用。為擴大油水界面檢測儀的檢測范圍,可以采用一根電纜串聯連接3只檢測傳感器,3只檢測傳感器之間根據工程需要相隔一定長度區間安裝,擴大了油水界面檢測范圍,減少了上提安裝管柱工程作業次數,降低了鹽穴儲氣庫造腔工程成本。但是3只檢測傳感器檢測油水界面依然偏少,在開發新技術時應盡可能增加井下檢測傳感器的數量。同時,井下檢測傳感器長期浸泡在齒水中,傳感器與電纜的連接件及傳感器之間的連接電纜存在輕微漏電,影響油水界面的正常測量,必需尋求消除漏電影響的技術方案。另一方面,我國一部分鹽穴儲氣庫建設在3000米的井深以上,在開發油水界面檢測新技術時應同時兼顧深井的高壓、高溫工作環境對井下檢測傳感器的技術要求。
[0005]上述油水界面檢測儀采用一根電纜串聯連接3只井下檢測傳感器,擴大了油水界面檢測范圍,減少了上提安裝管柱工程作業次數,降低了鹽穴儲氣庫造腔工程成本。但在實際應用中,一般在油水界面檢測儀安裝應用一年以后,由于井下檢測傳感器之間的連接電纜長期處于高溫高壓的鹵水中,出現老化,不同程度存在輕微漏電。而長期處于高溫高壓鹵水中的檢測傳感器上與電纜的連接件,也由于老化出現輕微漏電。兩方面漏電的影響,將導致油水界面檢測儀無法正常工作。
[0006]兩方面漏電的影響具體過程如下:進行油水界面檢測時,當首先使用下部第I只檢測傳感器進行油水界面檢測時,測量電纜、所有檢測傳感器之間的連接電纜和所有檢測傳感器與電纜的連接件均處于柴油中。由于柴油的絕緣作用,上述存在的輕微漏電均消失,對下部第I只檢測傳感器正常檢測油水界面沒有影響。當使用下部第I只檢測傳感器上方的第2只檢測傳感器進行油水界面檢測時,下部第I只檢測傳感器上的電纜連接件及連接電纜處于鹵水中均有輕微漏電,對第2只檢測傳感器正常檢測油水界面產生影響。當使用下部第2只檢測傳感器上方的第3只檢測傳感器進行油水界面檢測時,下部第I只檢測傳感器和第2只檢測傳感器上的電纜連接件及連接電纜處于鹵水中均有輕微漏電,對第3只檢測傳感器正常檢測油水界面產生較大的影響。一個鹽穴儲氣庫的造腔工程一般需要5至6年方可完工,在此期間井下油水界面檢測儀必需保證始終能夠正常檢測油水界面。當這些漏電量超過容許值時,將會造成油水界面檢測儀無法進行油水界面的正常檢測。
【發明內容】
[0007]為了解決現有技術中油水界面檢測方案的油水界面檢測儀無法滿足井下油水界面檢測深度范圍要求的難題,本發明提供了一種壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統,通過在底板上設置檢測電路以及不銹鋼觸點,實現了能在100°C的高溫環境和30Mpa的高壓環境長期正常完成檢測工作,適應我國鹽穴儲氣庫的建設已經開始向深井發展,對油水界面的檢測設備提出的更高性能要求使用的油水界面檢測傳感器,由5個油水界面檢測傳感器以及地面檢測儀組成的壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統能夠測量井下油水界面,實現井下油水界面的連續測量。
[0008]本發明的目的是,提供一種壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統,包括一地面檢測儀;一油水界面檢測傳感器組,通過鎧裝電纜與所述的地面檢測儀相連接;所述的油水界面檢測傳感器組由5個油水界面檢測傳感器組成。
[0009]優選的,所述的5個油水界面檢測傳感器互相串聯。
[0010]優選的,所述的油水界面檢測傳感器包括:底板;設置在所述底板上的一檢測電路,所述的檢測電路包括多個電阻器以及多個二極管,每個所述的電阻器一端并聯、另一端與一所述二極管的負端相連接;鑲嵌在所述底板上的多個不銹鋼觸點,每個所述的不銹鋼觸點與一所述二極管的正端相連接。
[0011]優選的,所述電阻器的數量與所述二極管的數量、所述不銹鋼觸點的數量相同。
[0012]優選的,所述電阻器的數量為5。
[0013]優選的,所述的油水界面檢測傳感器還包括設置在上端部的一電纜密封連接件。
[0014]優選的,所述的油水界面檢測傳感器還包括設置在上端部的一電纜密封連接件、設置在下端部的一電纜密封連接件。
[0015]優選的,所述的油水界面檢測傳感器還包括設置在所述電阻器的并聯線與所述下端部的電纜密封連接件之間的壓控開關。
[0016]優選的,所述的底板由樹脂基絕緣材料制成。
[0017]優選的,所述的不銹鋼觸點為圓片型,由鑲嵌固化在所述底板表面上的觸點以及鑲嵌固化在所述底板內的圓桿部組成。
[0018]優選的,所述的油水界面檢測傳感器的厚度小于20毫米,最高密封耐壓為30Mpa,最大油水界面檢測深度為3000米,最高工作溫度為100°C。
[0019]優選的,所述的鎧裝電纜為單芯鎧裝電纜。
[0020]優選的,所述的地面檢測儀包括穩壓檢測電源、與所述的穩壓檢測電源相連接的檢測電流表以及與所述的檢測電流表相連接的檢測開關。
[0021]本發明的有益效果在于,提供了一種壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統,通過在底板上設置檢測電路以及不銹鋼觸點,實現了能在100°C的高溫環境和30Mpa的高壓環境長期正常完成檢測工作,適應我國鹽穴儲氣庫的建設已經開始向深井發展,對油水界面的檢測設備提出的更高性能要求使用的油水界面檢測傳感器,由5個油水界面檢測傳感器以及地面檢測儀組成的壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統能夠測量井下油水界面,實現井下油水界面的連續測量,提高井下油水界面檢測深度范圍和測量精度,減少造腔外管上提次數,降低造腔成本,滿足反循環造腔新的造腔工程技術對井下油水界面的測量要求。
[0022]為讓本發明的上述和其他目的、特征和優點能更明顯易懂,下文特舉較佳實施例,并配合所附圖式,作詳細說明如下。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例,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。
[0024]圖1為本發明實施例提供的一種壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統的油水界面檢測傳感器的實施方式一的結構框圖;
[0025]圖2為本發明實施例提供的一種壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統的油水界面檢測傳感器的實施方式二的結構框圖;
[0026]圖3為本發明提供的一種壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統的油水界面檢測傳感器的實施方式二的外形圖;
[0027]圖4為本發明提供的一種壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統的油水界面檢測傳感器的實施方式二的剖視圖;
[0028]圖5為本發明實施例提供的一種壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統的油水界面檢測傳感器的實施方式三的結構框圖;
[0029]圖6為本發明提供的一種壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統的油水界面檢測傳感器的實施方式三的外形圖;
[0030]圖7為本發明提供的一種壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統的油水界面檢測傳感器的實施方式三的剖視圖;
[0031]圖8為本發明實施例提供的一種壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統的結構框圖;
[0032]圖9為本發明提供的一種壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統的具體實施例的示意圖;
[0033]圖10為本發明提供的一種壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統中地面檢測儀的具體結構示意圖;
[0034]圖11為本發明提供的一種壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統的具體實施例的電路原理圖;
[0035]圖12為鹽穴儲氣庫造腔過程油水界面的檢測示意圖。
【具體實施方式】
[0036]下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。
[0037]本發明屬于地下鹽穴儲氣庫造腔工程【技術領域】,特別涉及一種用于控制鹽穴腔體形狀的保護層界面檢測設備。
[0038]圖12為鹽穴儲氣庫造腔過程油水界面檢測示意圖。由圖12可知,I為地面檢測儀,2為注水,3為注柴油,4為造腔內管,5為套管,6為柴油,7為造腔外管,8為油水界面,9為排鹵水,10為檢測傳感器,11為裸眼井段,12為單芯鎧裝電纜。通過造腔內管連續向鹽層注水,溶解鹽層,再將含鹽的鹵水通過造腔內管與造腔外管之間的環空連續排出至地面,達到在鹽層中造腔的目的。為了控制鹽層中溶解鹽層形成的腔體形狀,需在造腔外管與井壁的環空內注入柴油到達鹽層內的預定深度。該深度下的鹽層可溶解,該深度以上的鹽層則不會溶解,由此在鹽層中形成造腔設計中預定形狀的腔體。為了將柴油注入到預定深度位置,必需在預定深度位置造腔外管外壁上安裝油水界面檢測傳感器,檢測注入柴油是否到達預定深度,以便及時調整,保證安全造腔。
[0039]現有技術中的油水界面檢測系統由地面檢測儀I和井下檢測傳感器10組成,通過單芯鎧裝電纜相連。其為將油水界面檢測傳感器安裝在造腔外管外壁上,隨造腔外管一起下入井內。油水界面檢測傳感器通過電纜與地面檢測設備相連,可以檢測注入柴油是否到達設計深度,以便及時調整,保證安全造腔。然而,在造腔過程中隨著腔體的增大,油水界面的設計深度需要不斷向上調整,范圍可達數十米。現有的油水界面檢測儀使用一根電纜僅能連接一只檢測傳感器,無法滿足井下油水界面檢測深度范圍要求。
[0040]圖8為本發明實施例提供的一種壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統的結構框圖,由圖8可知,所述的壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統包括:
[0041]—地面檢測儀I;
[0042]一油水界面檢測傳感器組2,通過鎧裝電纜與所述的地面檢測儀I相連接;
[0043]所述的油水界面檢測傳感器組2由5個所述的油水界面檢測傳感器200組成。
[0044]在具體的實施方式中,所述的油水界面檢測傳感器組2由5個串聯的油水界面檢測傳感器構成。因此,本發明的井下油水界面檢測系統是壓控開關控制的串并聯電阻式井下油水界面檢測儀。也即本發明由地面檢測設備M、單芯鎧裝電纜L、5支井下檢測傳感器DU D2、D3、D4、D5組成。地面檢測設備M和位于井下的檢測傳感器D通過單芯鎧裝電纜L相連。檢測傳感器D1、D2、D3、D4、D5之間使用單芯鎧裝電纜串聯連接。
[0045]本發明提供的一種壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統的油水界面檢測傳感器的實施方式一的結構框圖如圖1所示,由圖1可知,所述的油水界面檢測傳感器200包括:
[0046]底板201;
[0047]設置在所述底板上的一檢測電路202,所述的檢測電路包括多個電阻器203以及多個二極管204,每個所述的電阻器一端并聯、另一端與一所述的二極管的負端相連接;
[0048]鑲嵌在所述底板上的多個不銹鋼觸點205,每個所述的不銹鋼觸點與一所述二極管的正端相連接。
[0049]本發明提供的油水界面檢測傳感器中所述電阻器的數量分別與二極管的數量、不銹鋼觸點的數量相同。如在如圖4所示的實施例中,電阻器的數量、二極管的數量、不銹鋼觸點的數量相同,均為5。所述的底板由樹脂基絕緣材料制成。
[0050]圖2為本發明實施例提供的一種壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統的油水界面檢測傳感器的實施方式二的結構框圖,由圖2可知,在實施方式二中,所述的油水界面檢測傳感器200包括:
[0051]底板201;
[0052]設置在所述底板上的一檢測電路202,所述的檢測電路包括多個電阻器203以及多個二極管204,每個所述的電阻器一端并聯、另一端與一所述的二極管的負端相連接;
[0053]鑲嵌在所述底板上的多個不銹鋼觸點205,每個所述的不銹鋼觸點與一所述二極管的正端相連接;
[0054]設置在上端部的一電纜密封連接件206,用于檢測油水界面檢測傳感器與單芯鎧裝電纜之間的密封連接。
[0055]圖3為當電阻器的數量、二極管的數量、不銹鋼觸點的數量均為5時,本發明的油水界面檢測傳感器的實施方式二的外形圖,由圖3可知,本發明提供的油水界面檢測傳感器由樹脂基復合材料制成的底板201及鑲嵌固化在其上表面的不銹鋼觸點205構成。該實施例中的油水界面檢測傳感器只有上端有電纜密封連接件206和鎧裝電纜相連。油水界面檢測傳感器長I米。不銹鋼觸點直徑為10毫米。兩個不銹鋼觸點之間間距200毫米。每只檢測傳感器上共有5個不銹鋼觸點。檢測傳感器Dl只有單端有電纜密封連接件和鎧裝電纜相連。
[0056]圖4為當電阻器的數量、二極管的數量、不銹鋼觸點的數量均為5時,本發明的一種油水界面檢測傳感器的實施方式二的剖視圖,由圖4可知,所述的不銹鋼觸點205為圓片型,由鑲嵌固化在所述底板表面上的觸點2051以及鑲嵌固化在所述底板內的圓桿部2052組成,不銹鋼觸點C的圓桿部、電纜連接件底座均鑲嵌固化在樹脂基復合材料的底板內;檢測電路的電阻器203、二極管204、電阻器并聯線208和所有器件間連接導線均由和底板同類的樹脂基復合材料所填埋覆蓋。電路上所有電阻器的一端連接二極管的負端,二極管的正端連接不銹鋼觸點。電阻器的另一端均與檢測電阻并聯線相連。本實施例中的油水界面檢測傳感器僅單端有電纜連接件。
[0057]圖5為本發明實施例提供的一種油水界面檢測傳感器的實施方式三的結構框圖,由圖3可知,在實施方式三中,所述的油水界面檢測傳感器200包括:
[0058]底板201;
[0059]設置在所述底板上的一檢測電路202,所述的檢測電路包括多個電阻器203以及多個二極管204,每個所述的電阻器一端并聯、另一端與一所述的二極管的負端相連接;
[0060]鑲嵌在所述底板上的多個不銹鋼觸點205,每個所述的不銹鋼觸點與一所述二極管的正端相連接;
[0061]設置在上端部的一電纜密封連接件206、設置在下端部的一電纜密封連接件206,用于檢測油水界面檢測傳感器與單芯鎧裝電纜之間的密封連接。
[0062]設置在所述電阻器的并聯線與所述下端部的電纜密封連接件之間的壓控開關207。
[0063]圖6為當電阻器的數量、二極管的數量、不銹鋼觸點的數量均為5時,本發明提供的一種油水界面檢測傳感器的實施方式二的外形圖,由圖6可知,本發明提供的油水界面檢測傳感器由樹脂基復合材料底板201及鑲嵌固化在其上表面的不銹鋼觸點205構成。本實施例中的油水界面檢測傳感器兩端均有電纜連接件206。檢測傳感器兩端的電纜密封連接件與鎧裝電纜相連。檢測傳感器長I米。不銹鋼觸點直徑10毫米。兩個不銹鋼觸點之間間距200毫米。每只檢測傳感器上共有5個不銹鋼觸點。檢測傳感器D2、D3、D4、D5兩端均有電纜密封連接件,與鎧裝電纜相連。
[0064]圖7為當電阻器的數量、二極管的數量、不銹鋼觸點的數量均為5時,本發明提供的一種油水界面檢測傳感器的實施方式二的剖視圖,由圖7可知,不銹鋼觸點205為圓片型,由鑲嵌固化在所述底板表面上的觸點2051以及鑲嵌固化在所述底板內的圓桿部2052組成,不銹鋼觸點C的圓桿部、電纜連接件206底座均鑲嵌固化在樹脂基復合材料底板201內;電阻器203、二極管204、檢測電阻并聯線208和所有器件間連接導線均由和底板同類的樹脂基復合材料所填埋覆蓋。電路上所有電阻器的一端連接二極管的負端,二極管的正端連接不銹鋼觸點。電阻器的另一端均與檢測電阻并聯線相連。本實施例中的油水界面檢測傳感器兩端均有電纜連接件。電纜連接密封裝置用于檢測傳感器與單芯鎧裝電纜之間的密封連接。在并聯檢測電阻器H的并聯線與檢測傳感器下端的電纜連接密封裝置之間,串聯接入I個12V壓控開關Kv。當檢測傳感器Dl、D2、D3、D4、D5串聯連接進行油水界面檢測時,保護二極管d為不銹鋼觸點C提供保護。12V壓控Kv開關用以選通檢測傳感器。
[0065]本發明的檢測傳感器由樹脂基復合材料底板及鑲嵌固化在其上表面的不銹鋼觸點構成。檢測傳感器D1、D2、D3、D4、D5的上下兩端均有電纜連接密封裝置,檢測傳感器Dl僅上部單端有電纜連接密封裝置。
[0066]5只檢測傳感器Dl、D2、D3、D4、D5均由樹脂基絕緣材料制造,長I米,長半圓柱形,固定安裝在該傳感器檢測深度的造腔外管外側。每支檢測傳感器內部由5個阻值均為2k Ω、一端并聯的檢測電阻器R。所有檢測電阻器R另一端則分別連接一只保護二極管d的負端,所有保護二極管d的正端則分別連接安裝在檢測傳感器上、相互之間等間距為20厘米的圓形不銹鋼觸點C的底部。保護二極管保護檢測傳感器D1、D2、D3、D4、D5的不銹鋼觸點C免于電解反應腐蝕。不銹鋼觸點C為圓片形,直徑10毫米,鑲嵌在由樹脂基絕緣材料制成的測量傳感器表面上,可與被測介質柴油或鹵水直接接觸。5只檢測傳感器的上部4只傳感器D2、D3、D4、D5上下兩端均有電纜連接密封裝置,下部的I只檢測傳感器Dl僅單端有電纜連接密封裝置。電纜連接密封裝置用于檢測傳感器與單芯鎧裝電纜之間的密封連接。在5只檢測傳感器的上部4只檢測傳感器D2、D3、D4、D5內部下方,在5個并聯檢測電阻器R的并聯線與檢測傳感器下方的電纜連接密封裝置之間,串聯接入I個12V壓控開關Kvo壓控開關Kv在其兩端電壓小于等于12V時斷開,大于12V導通。
[0067]檢測傳感器D厚度小于20毫米,可順利下入中間管和套管之間20毫米的環空內。樹脂基檢測傳感器D的密封耐壓大于25MPa。檢測傳感器檢測井下工作深度大于2500米。
[0068]圖9為本發明提供的一種壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統的具體實施例的示意圖,在圖9中,所述的油水界面檢測傳感器組由5個串聯的油水界面檢測傳感器構成。即本發明使用的5只井下油水界面檢測傳感器,通過由單芯鎧裝電纜組連接,其中單芯鎧裝串接5只井下檢測傳感器。圖9中地面檢測儀,使用單芯鎧裝電纜L,分別連接5只檢測傳感器。5只檢測傳感器分別為01、02、03、04、05。
[0069]由圖9可知,該實施例提供的系統由地面檢測設備M,單芯鎧裝電纜L,5支井下檢測傳感器D1、D2、D3、D4、D5組成。地面檢測設備M和位于井下的檢測傳感器D通過單芯鎧裝電纜L相連。檢測傳感器D1、D2、D3、D4、D5之間使用單芯鎧裝電纜串聯連接。5只檢測傳感器的上部4只傳感器D2、D3、D4、D5上下兩端均有電纜連接密封裝置,下部的I只檢測傳感器Dl僅單端有電纜連接密封裝置。電纜連接密封裝置用于檢測傳感器與單芯鎧裝電纜L之間的密封連接。
[0070]圖10為本發明提供的一種壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統中地面檢測儀的具體結構示意圖,由圖10可知,所述的地面檢測儀I包括穩壓檢測電源11、與所述的穩壓檢測電源相連接的檢測電流表12以及與所述的檢測電流表相連接的檢測開關13ο
[0071]圖11為本發明提供的一種壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統的具體實施例的電路原理圖,由圖11可知,在該具體實施例中,所述的地面檢測儀M由5個串聯的-12V穩壓檢測電源Vcl、Vc2、Vc3、Vc4、Vc5,檢測電流表A,檢測電壓選擇開關Kl和檢測按鈕開關K2組成。檢測電壓選擇開關Kl有5個選擇檔,可分別選擇5個串聯的-12V穩壓檢測電源中的-12V測量電壓Vcl、-24V測量電壓Vc2、-36V測量電壓Vc3、-48V測量電壓Vc4、-60V 電壓 Vc5。
[0072]本發明由地面檢測設備M、單芯鎧裝電纜L、5支井下檢測傳感器D1、D2、D3、D4、D5組成。地面檢測設備M和位于井下的檢測傳感器D通過單芯鎧裝電纜L相連。檢測傳感器D1、D2、D3、D4、D5之間使用單芯鎧裝電纜串聯連接。檢測傳感器D2、D3、D4、D5內下部均有12V壓控開關Kv,下部檢測傳感器與上部檢測傳感器之間的連接均通過12V壓控開關Kv。地面檢測設備M由5個串聯的12V穩壓檢測電源Vcl—Vc5、檢測電流表A、檢測電壓選擇開關Kl和檢測按鈕開關K2組成。檢測電壓選擇開關Kl有5個選擇檔,可分別選擇5個串聯的-12V穩壓檢測電源中的-12V測量電壓Vc 1、-24V測量電壓Vc2、-36V測量電壓Vc3、-48V測量電壓Vc4、-60V電壓Vc5。選擇的測量電壓經檢測按鈕開關K2輸出到單芯鎧裝電纜L芯線。地面檢測設備的檢測電源Vc正極連接到鎧裝電纜L外鎧皮(大地)。
[0073]5支檢測傳感器內部由5個阻值均為2kQ、一端并聯的檢測電阻器R。所有檢測電阻器R另一端則分別連接一只保護二極管d的負端,所有保護二極管d的正端則分別連接安裝在檢測傳感器上、相互之間等間距為20厘米的圓形不銹鋼觸點C的底部。5只檢測傳感器的上部4只檢測傳感器D2、D3、D4、D5內部下方,在5個并聯檢測電阻器R的并聯線與檢測傳感器下方的電纜連接密封裝置之間,串聯接入I個12V壓控開關Kv。壓控開關Kv在其兩端電壓小于等于12V時斷開,大于等于12V導通。
[0074]下面結合圖9、圖11,介紹本發明的壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統的工作過程。
[0075]在造腔外管下井過程中,將5只檢測傳感器Dl、D2、D3、D4、D5根據檢測設計深度要求安裝在相應的造腔外管立柱上。井下檢測傳感器安裝下井過程中,根據造腔工程設計要求,將5只檢測傳感器D1、D2、D3、D4、D5自下而上分別安裝在不同的造腔高度位置。將單芯鎧裝電纜L芯線與檢測傳感器D5相連。Dl、D2、D3、D4、D5之間使用單芯鎧裝電纜相連。5只檢測傳感器串聯連接安裝下井后,5只檢測傳感器上不銹鋼觸點C與裸眼井段之間為被測介質。被測介質類型取決于柴油注入深度,或為絕緣體的柴油,或為導體的鹵水。
[0076]在檢測傳感器下井的過程中,使用電纜固定卡子將單芯鎧裝電纜L固定在每根下井的立柱上。由于單芯鎧裝電纜L外鎧皮與造腔外管相連,造腔外管與大地相連使得大地成為界面檢測儀檢測回路通道的一部分。
[0077]地面檢測設備的檢測電源Vc正極連接到鎧裝電纜L外鎧皮(大地),-12V、-24V、-36V、-48V、-60V五個檢測電源使用檢測電壓選擇開關Kl選擇其一,經電流表、按鈕開關K2接通到單芯鎧裝電纜芯線。
[0078]進行油水界面檢測時,首先使用檢測電壓選擇開關Kl選擇-12V測量電壓Vcl,按下檢測按鈕開關K2接通檢測回路。由于測量電壓Vcl不大于12V,檢測傳感器D2、D3、D4、D5內部下端的12V壓控開關Kv均處于斷開狀態,-12V測量電壓Vcl只能對檢測傳感器D5進行檢測。檢測傳感器D5上的5個不銹鋼觸點C與裸眼井段(大地)之間被測介質為柴油時,對應該不銹鋼觸點C的傳感器內部檢測電阻器R無電流通過,測量電流值Ic = 0,測量出檢測傳感器D5處于柴油中。
[0079]當檢測傳感器D5的5個不銹鋼觸點C與裸眼井段(大地)之間被測介質為鹵水時,5個傳感器內部檢測電阻器R均有電流通過。該測量電流值等于12V測量電壓Vc減去保護二極管d的0.7V電壓降Vd,除以電纜電阻值Rl與5個檢測電阻器R和不銹鋼觸點C的接地電阻Rd并聯值之和。下井電纜長度為已知值,從電纜每米長度電阻值可計算出電纜電阻值R1。不銹鋼觸點為半球形,半徑5毫米,接地電阻Rd= P/231 α (ρ:鹵水電阻率,α:半球形不銹鋼觸點的半徑)。鹵水電阻率P和半球形不銹鋼觸點的半徑α均為定值,所以不銹鋼觸點接地電阻Rd也為定值。檢測傳感器D5處于鹵水中時的測量電流值為Ic=5 (Vc-Vd)/(R1+R+Rd)。
[0080]當檢測傳感器D5的5個不銹鋼觸點C的上部部分不銹鋼觸點C在柴油中,下部部分不銹鋼觸點C在鹵水中時,上部部分不銹鋼觸點C無檢測電流通過,下部部分不銹鋼觸點C有檢測電流通過。檢測電流Ic = n (Vc-Vd) / (R1+R+Rd),η為檢測傳感器D5下部部分不銹鋼觸點C在鹵水中的數量。由于Vc、Vd、Rl、R、Rd、Ic均為已知值。由此可計算出檢測傳感器D5下部不銹鋼觸點C在鹵水中的數量η。測量電壓Vc = Vcl = -12V。由于檢測傳感器D5安裝深度位置是確定的,每一個不銹鋼觸點C的安裝深度位置也是確定的。計算出不銹鋼觸點C在鹵水中的數量η,也就確定了油水界面的位置。η為0、1、2、3、4、5。
[0081]使用檢測電壓選擇開關Kl選擇-12V測量電壓Vcl,當測量電流值Ic = 0,測量出檢測傳感器D5處于柴油中時,使用檢測電壓選擇開關Kl選擇-24V測量電壓Vc2進行測量。此時檢測傳感器D5內的12V壓控開關Kv接通,D2、D3、D4內的12V壓控開關Kv仍處于斷開狀態,-24V測量電壓Vc2只能檢測傳感器D4上的油水界面。由于檢測傳感器D5內的12V壓控開關Kv有12V電壓降,檢測傳感器D4上的測量電壓也是Vc = Vc2-Vcl = -12V。檢測傳感器D4測量過程與檢測傳感器D5測量過程相同。
[0082]當檢測傳感器D4測量電流值Ic = 0,測量出檢測傳感器D4處于柴油中時,使用檢測電壓選擇開關Kl選擇-36V測量電壓Vc3進行測量。此時檢測傳感器D4、D5內的12V壓控開關Kv接通,D2、D3內的12V壓控開關Kv仍處于斷開狀態,-36V測量電壓Vc3只能檢測傳感器D3上的油水界面。由于檢測傳感器D4、D5內的12V壓控開關Kv均具有12V電壓降,檢測傳感器D3上的測量電壓也是Vc = Vc3-Vc2 = -12V。檢測傳感器D3測量過程與檢測傳感器D4、D5測量過程相同。
[0083]當檢測傳感器D3測量電流值Ic = 0,測量出檢測傳感器D3處于柴油中時,使用檢測電壓選擇開關Kl選擇-48V測量電壓Vc4進行測量。此時檢測傳感器D3、D4、D5內的12V壓控開關Kv接通,D2內的12V壓控開關Kv仍處于斷開狀態,_48測量電壓Vc3只能檢測傳感器D2上的油水界面。由于檢測傳感器D3、D4、D5內的12V壓控開關Kv均具有12V電壓降,檢測傳感器D2上的測量電壓也是Vc = Vc4-Vc3 = -12V。檢測傳感器D2測量過程與檢測傳感器D3、D4、D5測量過程相同。
[0084]當檢測傳感器D2測量電流值Ic = 0,測量出檢測傳感器D2處于柴油中時,使用檢測電壓選擇開關Kl選擇-60V測量電壓Vc5進行測量。此時檢測傳感器D2、D3、D4、D5內的12V壓控開關Kv均接通,-60V測量電壓Vc3只能檢測傳感器Dl上的油水界面。由于檢測傳感器D2、D3、D4、D5內的12V壓控開關Kv均具有12V電壓降,檢測傳感器Dl上的測量電壓也是Vc = Vc5-Vc4 = -12V。檢測傳感器Dl測量過程與檢測傳感器D2、D3、D4、D5測量過程相同。
[0085]上述檢測過程進行到測出油水界面為止。
[0086]檢測傳感器Dl、D2、D、D4、D5和單芯鎧裝電纜L下井安裝完成后,在地面將單芯鎧裝電纜L與油水界面檢測儀的地面檢測設備M相連。在鹽穴儲氣庫造腔工程開工后,造腔外管與套管和裸眼井壁間巳注入柴油。當需要檢測油水界面時,首先使用檢測電壓選擇開關Kl選擇-12V測量電壓Vcl,對檢測傳感器D5進行油水界面檢測。D5在柴油中時,使用檢測電壓選擇開關Kl選擇-24V測量電壓Vc2,接通檢測傳感器D5內的12V壓控開關Kv,對檢測傳感器D4進行油水界面檢測。D4在柴油中時,使用檢測電壓選擇開關Kl選擇-36V測量電壓Vc3,接通檢測傳感器D5、D4內的12V壓控開關Kv,對檢測傳感器D3進行油水界面檢測。D3在柴油中時,使用檢測電壓選擇開關Kl選擇-48V測量電壓Vc4,接通檢測傳感器D5、D4、D3內的12V壓控開關Kv,對檢測傳感器D2進行油水界面檢測。D2在柴油中時,使用檢測電壓選擇開關Kl選擇-60V測量電壓Vc5,接通檢測傳感器D5、D4、D3、D2內的12V壓控開關Kv,對檢測傳感器Dl進行油水界面檢測。上述檢測過程進行到測出油水界面為止。
[0087]檢測過程中,5只檢測傳感器D中處于油水界面所在的檢測傳感器D上的5個不銹鋼觸點C的上部部分不銹鋼觸點C在柴油中,下部部分不銹鋼觸點C在鹵水中。上部部分不銹鋼觸點C無檢測電流通過,下部部分不銹鋼觸點C有檢測電流通過。檢測電流Ic =n (Vc-Vd) / (R1+R+Rd),η為檢測傳感器D下部部分不銹鋼觸點C在鹵水中的數量。由于Vc、Vd、Rl、R、Rd、Ic均為已知值。由此可計算出檢測傳感器D的下部不銹鋼觸點C在鹵水中的數量η。由于檢測傳感器D5安裝深度位置是確定的,每一個不銹鋼觸點C的安裝深度位置也是確定的。計算出不銹鋼觸點C在鹵水中的數量η,也就確定了油水界面的位置。η為0、1、2、3、4、5。
[0088]綜上所述,本發明提供了一種壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統,通過在底板上設置檢測電路以及不銹鋼觸點,實現了能在100°c的高溫環境和30Mpa的高壓環境長期正常完成檢測工作,適應我國鹽穴儲氣庫的建設已經開始向深井發展,對油水界面的檢測設備提出的更高性能要求使用的油水界面檢測傳感器,由多個油水界面檢測傳感器以及地面檢測儀組成的壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統能夠測量井下油水界面,實現井下油水界面的連續測量,提高井下油水界面檢測深度范圍和測量精度,減少造腔外管上提次數,降低造腔成本,滿足反循環造腔新的造腔工程技術對井下油水界面的測量要求。本發明使用5只檢測傳感器進行油水界面檢測時,將5只檢測傳感器分別安裝在各個預定檢測深度位置,再用單芯鎧裝電纜只檢測傳感器串聯連接。
[0089]本發明的有益效果在于:
[0090]本發明使用單芯鎧裝電纜L即可應用5只檢測傳感器D進行井下油水界面檢測。5只檢測傳感器D可根據油水界面檢測深度范圍和檢測精度的需要進行配置安裝,相比單傳感器油水界面檢測裝置,提高了油水界面檢測深度范圍和檢測精度。
[0091]本發明的檢測傳感器D使用檢測電阻器R作為主要電路器件,有3項效果:(1)傳感器D內沒有對溫度敏感電子器件,降低了井下高溫對傳感器內部電路的影響,提高了傳感器D的井下工作壽命和安裝測量井深。(2)電路器件數量降低到對應每個不銹鋼觸點C僅有一個檢測電阻器R和一只保護二極管d,傳感器內部電路器件數量少,降低了傳感器D的故障率。(3)傳感器內部電路器件數量少,有利于提高傳感器加工制造過程中的密封可靠性。
[0092]本發明的檢測傳感器D最高密封耐壓30MPa,最高工作溫度100°C,最大油水界面檢測深度3000米,可滿足我國深井的地下鹽穴儲氣庫造腔工程中油水界面檢測上述3項參數的要求。
[0093]本發明地面檢測儀器M采用5個串聯的12V穩壓檢測電源Vcl、Vc2、Vc3、Vc4、Vc5的負端在檢測過程中由檢測電壓選擇開關Kl選通I個接單芯鎧裝電纜L芯線,用以選通待測的井下檢測傳感器。Vc的正端接大地,結合檢測傳感器01、02、03、04、05內的極性保護二極管d,可以有效保護檢測傳感器D上的不銹鋼觸點C不被電解反應腐蝕。
[0094]本發明地面檢測儀器11檢測過程中,使用檢測傳感器02、03、04、05內置的12V壓控開關Kv,可使用5個串聯的12V穩壓檢測電源Vcl、Vc2、Vc3、Vc4、Vc5自上而下分別獨立檢測I只檢測傳感器上的油水界面,有效排除其它檢測傳感器電纜連接件和連接電纜漏電的影響,保證了油水界面的正常測量,提高了油水界面的測量精度。
[0095]檢測傳感器Dl、D2、D3、D4、D5的分別檢測過程中,每只檢測傳感器實際測量電壓Vc = -12V。通過測量電流值Ic,根據已知參數,應用n = Ic/[(Vc-Vd)/(Rl+R+Rd)]測量公式計算出η值,即可計算出油水界面在該檢測傳感器上的深度位置,誤差小于20厘米。由于檢測傳感器Dl、D2、D3、D4、D5安裝深度位置是確定的,每只檢測傳感器上每一個不銹鋼觸點C的安裝深度位置也是確定的。計算出不銹鋼觸點C在鹵水中的數量η,也就確定了油水界面的位置,誤差小于20厘米。η為0、1、2、3、4、5。
[0096]本發明“壓控開關控制串聯電阻式油水界面檢測儀”采用電阻器作為井下檢測傳感器內主要檢測電路器件。由于檢測傳感器內的主要檢測元件為電阻器,系電工器件,具有可比電子器件高的多的工作電壓,為使用I根單芯鎧裝電纜串連連接5只或5只以上檢測傳感器,以串聯方式測量井下油水界面,擴大了井下油水界面檢測深度范圍,減少造腔外管上提次數,降低造腔成本,滿足地下鹽巖儲氣庫造腔工程的需要,創造了必要條件。
[0097]本發明的關鍵技術在于利用井下傳感器電纜連接件及井下傳感器間連接電纜處于鹵水中輕微漏電而在處于絕緣體的柴油中輕微漏電可以消失的特點,在5只檢測傳感器檢測系統中的上部4只傳感器中各安裝I個電壓控制開關,簡稱壓控開關,可實現油水界面檢測儀對井下5只檢測傳感器自上而下選通測量,有效避免了井下檢測傳感器之間的連接電纜和檢測傳感器上與電纜的連接件老化漏電對油水界面檢測的影響,實現鹽穴儲氣庫的造腔工程5至6年造腔全過程的井下油水界面的正常檢測。
[0098]本發明的檢測傳感器使用電阻器作為主要檢測元器件,由于電阻器較電子器件具有更高的使用溫度,本發明的檢測傳感器可以在井下100°c以上的環境中正常工作,可在3000米以上的井深正常測量油水界面,可以充分滿足我國深井鹽穴儲氣庫建設中油水界面檢測的需要。
[0099]地面檢測設備M由5個串聯的-12V穩壓檢測電源Vcl、Vc2、Vc3、Vc4、Vc5,檢測電流表A,檢測電壓選擇開關Kl和檢測按鈕開關K2組成。檢測電壓選擇開關Kl有5個選擇檔,可分別選擇5個串聯的-12V穩壓檢測電源中的-12V測量電壓Vcl、-24V測量電壓Vc2、-36V測量電壓Vc3、-48V測量電壓Vc4、-60V電壓Vc5。
[0100]在5只檢測傳感器的上部4只檢測傳感器D2、D3、D4、D5內部下方,在5個并聯檢測電阻器R的并聯線與檢測傳感器下方的電纜連接密封裝置之間,串聯接入I個12V壓控開關Kv。壓控開關Kv在其兩端電壓小于等于12V時斷開,大于12V導通。在地面檢測設備M的輸出電壓控制下用于選通檢測傳感器Dl、D2、D3、D4。檢測傳感器D厚度小于20毫米,可順利下入中間管和套管之間20毫米的環空內。樹脂基檢測傳感器D的密封耐壓大于25MPa。檢測傳感器檢測井下工作深度大于3000米。
[0101]井下檢測傳感器安裝下井過程中,根據造腔工程設計要求,將5只檢測傳感器D1、D2、D3、D4、D5自下而上分別安裝在不同的造腔高度位置。5只檢測傳感器串聯連接安裝下井后,5只檢測傳感器上不銹鋼觸點C與裸眼井段之間為被測介質。被測介質類型取決于柴油注入深度,或為絕緣體的柴油,或為導體的鹵水。
[0102]地面檢測設備的檢測電源Vc正極連接到鎧裝電纜L外鎧皮(大地),-12V、-24V、-36V、-48V、-60V檢測電源使用檢測電壓選擇開關Kl選擇其1,經電流表、按鈕開關K2接通到單芯鎧裝電纜L芯線,與大地共同構成井下油水界面檢測回路。
[0103]檢測傳感器Dl、D2、D、D4、D5和單芯鎧裝電纜L下井安裝完成后,在地面將單芯鎧裝電纜L與油水界面檢測儀的地面檢測設備M相連。在鹽穴儲氣庫造腔工程開工后,造腔外管與套管和裸眼井壁間已注入柴油。當需要檢測油水界面時,首先使用檢測電壓選擇開關Kl選擇-12V測量電壓Vcl,對檢測傳感器D5進行油水界面檢測。D5在柴油中時,使用檢測電壓選擇開關Kl選擇-24V測量電壓Vc2,接通檢測傳感器D5內的12V壓控開關Kv,對檢測傳感器D4進行油水界面檢測。D4在柴油中時,使用檢測電壓選擇開關Kl選擇-36V測量電壓Vc3,接通檢測傳感器D5、D4內的12V壓控開關Kv,對檢測傳感器D3進行油水界面檢測。D3在柴油中時,使用檢測電壓選擇開關Kl選擇-48V測量電壓Vc4,接通檢測傳感器D5、D4、D3內的12V壓控開關Kv,對檢測傳感器D2進行油水界面檢測。D2在柴油中時,使用檢測電壓選擇開關Kl選擇-60V測量電壓Vc5,接通檢測傳感器D5、D4、D3、D2內的12V壓控開關Kv,對檢測傳感器Dl進行油水界面檢測。上述檢測過程進行到測出油水界面為±o
[0104]檢測過程中,5只檢測傳感器D中處于油水界面所在的檢測傳感器D上的5個不銹鋼觸點C的上部部分不銹鋼觸點C在柴油中,下部部分不銹鋼觸點C在鹵水中。上部部分不銹鋼觸點C無檢測電流通過,下部部分不銹鋼觸點C有檢測電流通過。檢測電流Ic =n (Vc-Vd) / (Rl+R+Rd),η為檢測傳感器D下部部分不銹鋼觸點C在鹵水中的數量。由于Vc、Vd、Rl、R、Rd、Ic均為已知值。由此可計算出檢測傳感器D的下部不銹鋼觸點C在鹵水中的數量η。由于檢測傳感器D5安裝深度位置是確定的,每一個不銹鋼觸點C的安裝深度位置也是確定的。計算出不銹鋼觸點C在鹵水中的數量η,也就確定了油水界面的位置。η為0、1、2、3、4、5。
[0105]本發明的特征在于該油水界面檢測系統由上述地面檢測設備Μ、單芯鎧裝電纜L、5支井下檢測傳感器Dl、D2、D3、D4、D5組成。
[0106]5只檢測傳感器Dl、D2、D3、D4、D5均由樹脂基絕緣材料制造,長I米,長半圓柱形,固定安裝在該傳感器檢測深度的造腔外管外側。每支檢測傳感器內部由5個阻值均為2k Ω、一端并聯的檢測電阻器R。所有檢測電阻器R另一端則分別連接一只保護二極管d的負端,所有保護二極管d的正端則分別連接安裝在檢測傳感器上、相互之間等間距為20厘米的圓形不銹鋼觸點C的底部。保護二極管保護檢測傳感器D1、D2、D3、D4、D5的不銹鋼觸點C免于電解反應腐蝕。不銹鋼觸點C為圓片形,直徑10毫米,鑲嵌在由樹脂基絕緣材料制成的測量傳感器表面上,可與被測介質柴油或鹵水直接接觸。5只檢測傳感器的上部4只傳感器D2、D3、D4、D5上下兩端均有電纜連接密封裝置,下部的I只檢測傳感器Dl僅單端有電纜連接密封裝置。電纜連接密封裝置用于檢測傳感器與單芯鎧裝電纜L之間的密封連接。
[0107]5只檢測傳感器的上部4只檢測傳感器D2、D3、D4、D5內部下方,在5個并聯檢測電阻器R的并聯線與檢測傳感器下方的電纜連接密封裝置之間,串聯接入I個12V壓控開關Kv。壓控開關Kv在其兩端電壓小于等于12V時斷開,大于12V導通。在地面檢測設備M的輸出電壓控制下用于自上而下選通檢測傳感器01、02、03、04、05中的I只,對每只檢測傳感器單獨進行測量,直至檢測出油水界面的深度位置。這種測量方式可以有效排除被測檢測傳感器下方的檢測傳感器上的電纜連接件和傳感器間連接電纜漏電的影響,滿足6年以上鹽穴儲氣庫造腔過程中對油水界面全程檢測的要求。
[0108]5只檢測傳感器D厚度小于20毫米,可順利下入中間管和套管之間20毫米的環空內。樹脂基檢測傳感器D的密封耐壓大于25MPa。檢測傳感器檢測井下工作深度大于3000米。
[0109]地面檢測設備M由5個串聯的12¥穩壓檢測電源¥(:1、¥02、¥03、¥04、¥(3,、檢測電流表A,檢測電壓選擇開關Kl和檢測按鈕開關K2組成。檢測電壓選擇開關Kl有5個選擇檔,可分別選擇5個串聯的12V穩壓檢測電源中的-12V測量電壓Vcl、-24V測量電壓Vc2、_36V測量電壓Vc3、-48V測量電壓Vc4、-60V電壓Vc5,用于分別選通井下檢測傳感器D1、D2、D3、D4、D50
[0110]檢測過程中,5只檢測傳感器D中處于油水界面所在的檢測傳感器D上的5個不銹鋼觸點C的上部部分不銹鋼觸點C在柴油中,下部部分不銹鋼觸點C在鹵水中。上部部分不銹鋼觸點C無檢測電流通過,下部部分不銹鋼觸點C有檢測電流通過。檢測電流Ic =n (Vc-Vd) / (Rl+R+Rd),η為檢測傳感器D下部部分不銹鋼觸點C在鹵水中的數量。由于Vc、Vd、Rl、R、Rd、Ic均為已知值。由此可計算出檢測傳感器D的下部不銹鋼觸點C在鹵水中的數量η。由于檢測傳感器D5安裝深度位置是確定的,每一個不銹鋼觸點C的安裝深度位置也是確定的。計算出不銹鋼觸點C在鹵水中的數量η,也就確定了油水界面的位置。
[0111]本領域技術人員還可以了解到本發明實施例列出的各種功能是通過硬件還是軟件來實現取決于特定的應用和整個系統的設計要求。本領域技術人員可以對于每種特定的應用,可以使用各種方法實現所述的功能,但這種實現不應被理解為超出本發明實施例保護的范圍。
[0112]本發明中應用了具體實施例對本發明的原理及實施方式進行了闡述,以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想;同時,對于本領域的一般技術人員,依據本發明的思想,在【具體實施方式】及應用范圍上均會有改變之處,綜上所述,本說明書內容不應理解為對本發明的限制。
【權利要求】
1.一種壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統,其特征是,所述的壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統包括: 一地面檢測儀; 一油水界面檢測傳感器組,通過鎧裝電纜與所述的地面檢測儀相連接; 所述的油水界面檢測傳感器組由5個油水界面檢測傳感器組成。
2.根據權利要求1所述的壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統,其特征是,所述的5個油水界面檢測傳感器互相串聯。
3.根據權利要求1或2所述的壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統,其特征是,所述的油水界面檢測傳感器包括: 底板; 設置在所述底板上的一檢測電路,所述的檢測電路包括多個電阻器以及多個二極管,每個所述的電阻器一端并聯、另一端與一所述二極管的負端相連接; 鑲嵌在所述底板上的多個不銹鋼觸點,每個所述的不銹鋼觸點與一所述二極管的正端相連接。
4.根據權利要求3所述的壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統,其特征是,所述電阻器的數量與所述二極管的數量、所述不銹鋼觸點的數量相同。
5.根據權利要求4所述的壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統,其特征是,所述電阻器的數量為5。
6.根據權利要求5所述的壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統,其特征是,所述的油水界面檢測傳感器還包括設置在上端部的一電纜密封連接件。
7.根據權利要求5所述的壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統,其特征是,所述的油水界面檢測傳感器還包括設置在上端部的一電纜密封連接件、設置在下端部的一電纜密封連接件。
8.根據權利要求7所述的壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統,其特征是,所述的油水界面檢測傳感器還包括設置在所述電阻器的并聯線與所述下端部的電纜密封連接件之間的壓控開關。
9.根據權利要求3所述的壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統,其特征是,所述的底板由樹脂基絕緣材料制成。
10.根據權利要求3所述的壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統,其特征是,所述的不銹鋼觸點為圓片型,由鑲嵌固化在所述底板表面上的觸點以及鑲嵌固化在所述底板內的圓桿部組成。
11.根據權利要求8所述的壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統,其特征是,所述的油水界面檢測傳感器的厚度小于20毫米,最高密封耐壓為30Mpa,最大油水界面檢測深度為3000米,最高工作溫度為100°C。
12.根據權利要求3所述的壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統,其特征是,所述的鎧裝電纜為單芯鎧裝電纜。
13.根據權利要求1或8所述的壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統,其特征是,所述的地面檢測儀包括穩壓檢測電源、與所述的穩壓檢測電源相連接的檢測電流表以及與所述的檢測電流表相連接的檢測開關。
【文檔編號】G01F23/24GK104501906SQ201410841630
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月30日 優先權日:2014年12月30日
【發明者】吳國明, 申瑞臣, 楊海軍, 屈丹安, 袁光杰, 田中蘭, 李建君, 巴金紅, 李萍, 路立君, 徐寶財, 劉奕杉, 班凡生, 楊松 申請人:中國石油天然氣集團公司, 中國石油集團鉆井工程技術研究院