井下含水率测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种井下含水率测量装置及方法，该装置包括：中空的壳体，壳体上设置有用于流入井下流体的进液口；分离机构，其包括与进液口相连通的螺旋状分离通道和设置在分离通道内的油水分离层，分离通道具有相对的上游入口和下游出口，下游出口的下游位置分别设置有出油口和出水口；设置在出油口下游的第一流量检测机构，其用于检测出油口处的第一流量信号；设置在出水口下游的第二流量检测机构，其用于检测出水口处的第二流量信号；与第一流量检测机构和第二流量检测机构电性连接的控制器，控制器能根据第一流量信号和第二流量信号确定含水率。本发明专利技术提供的井下含水率测量装置及方法，满足高含水油井井下各层含水率测量的需求。

【技术实现步骤摘要】
井下含水率测量装置及方法
本专利技术涉及石油测试
，特别涉及一种井下含水率测量装置及方法。
技术介绍
目前，随着油田的陆续开发，由于边、底水突进的影响，有很大部分油田逐渐进入高含水阶段。为了提高采收率，制定合理的堵水措施，需要了解井下各生产层的生产状况，找出水层位。其中，直观表示出水层位的指标是各层的含水率或者持水率。其中，含水率是指单位时间内井筒内通过某一截面的水的体积流量占流体总体积流量的百分比；持水率是指井筒某一长度内水相体积所占的该段体积的百分比。然而，当油田开发处于高含水开发时期，准确、可靠地测量井下油水两相流的含水率(持水率)是一个重大的技术难题。目前缺乏一种可靠的含水率测量装置，能够实现高含水油井井下各层含水率测量。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种井下含水率测量装置及方法，能够克服现有技术中的缺陷，能够满足高含水油井井下各层含水率测量的需求。本专利技术的上述目的可采用下列技术方案来实现：一种井下含水率测量装置，该井下含水率测量装置包括：中空的壳体，所述壳体上设置有用于流入井下流体的进液口；分离机构，其包括与所述进液口相连通的螺旋状分离通道和设置在所述分离通道内的油水分离层，所述分离通道具有相对的上游入口和下游出口，所述下游出口的下游位置分别设置有出油口和出水口；设置在所述出油口下游的第一流量检测机构，其用于检测所述出油口处的第一流量信号；设置在所述出水口下游的第二流量检测机构，其用于检测所述出水口处的第二流量信号；与所述第一流量检测机构和第二流量检测机构电性连接的控制器，该控制器能根据所述第一流量信号和第二流量信号确定井下流体的含水率。在一个优选的实施方式中，所述第一流量检测机构包括：第一浮子和第一刻度盘，所述第一流量信号为所述出油口流出的油液作用在所述第一浮子上时，所述第一浮子上升的第一高度；所述第二流量检测机构包括：第二浮子和第二刻度盘，所述第二流量信号为所述出水口流出的水作用在所述第二浮子上时，所述第二浮子上升的第二高度。在一个优选的实施方式中，所述控制器能根据所述第一流量信号和第二流量信号确定井下流体的含水率的计算公式如下：上式中，w表示含水率，Lo表示第一浮子的移动距离，Lh表示第二浮子的移动距离，α、β为修正系数。在一个优选的实施方式中，所述壳体上还套设有集流伞，所述进液口位于所述集流伞内。在一个优选的实施方式中，还包括导流管，所述导流管具有相对的第一端口和第二端口，其中，所述第一端口与所述进液口相连接，所述第二端口与所述上游入口相连接。在一个优选的实施方式中，所述分离通道的上游入口高于所述下游出口，其中，所述出油口和出水口分布于所述壳体的两侧，所述出油口至所述第一浮子之间设置有第一通道，所述第一通道的末端为所述出油口；所述出水口至所述第二浮子之间设置有第二通道，所述第二通道的末端为出水口。在一个优选的实施方式中，所述第一流量检测机构还包括第一位移传感器，所述第一位移传感器通过电缆与所述控制器相连接，所述第二流量检测机构还包括第二位移传感器，所述第二位移传感器通过电缆与所述控制器相连接。在一个优选的实施方式中，所述分离通道包括上壁和下壁，所述油水分离层位于所述上壁和下壁之间且平行于所述上壁和下壁。在一个优选的实施方式中，所述上壁和下壁之间的间距不超过5毫米。一种基于上述的井下含水率测量装置的井下含水率测量方法，包括：将井下含水率测量装置下入指定层位；获取第一流量信号和第二流量信号；根据所述第一流量信号和第二流量信号确定所述指定层位处流体的含水率。在一个优选的实施方式中，所述根据所述第一流量信号和第二流量信号确定所述指定层位处流体的含水率的计算公式如下：上式中，w表示含水率，Lo表示第一浮子的移动距离，Lh表示第二浮子的移动距离，α、β为修正系数。本专利技术的特点和优点是：本申请所提供的井下含水率测量装置及方法，其中通过设置分离机构、流量检测机构以及控制器，使用时将利用分离机构分离出的水相和油相分别作用在流量检测机构上，通过实时记录该流量检测机构检测到的数据，例如，对于浮子式流量检测机构而言，实时记录浮子的位移变化，上传控制系统后，可以计算出油井井下的含水率值，特别是能够满足高含水、低产液(100立方/天)油井的含水率测量的技术要求。参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。附图说明图1是本申请实施方式中一种井下含水率测量装置的结构示意图；图2是本申请实施方式中一种井下含水率测量装置流量检测机构处的局部放大图；图3是本申请实施方式中一种井下含水率测量装置流量分离通道处的局部放大图；图4是本申请实施方式中一种井下含水率测量装置流量分离通道的截面示意图；图5是本申请实施方式中一种应用井下含水率测量装置的井下含水率测量方法步骤流程图。附图标记说明：1-壳体，2-分离通道，3-第一电缆，4-第二电缆，5-第一流量检测机构，6-第二流量检测机构，7-上游入口，8-上壁，10-油水分离层，12-下壁，13-第二通道，14-第一通道，15-集流伞，16-进液口，17-导流管，18-刻度盘，19-浮子。具体实施方式下面将结合附图和具体实施方式，对本专利技术的技术方案作详细说明，应理解这些实施方式仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围内。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。本专利技术提供一种井下含水率测量装置及方法，能够克服现有技术中的缺陷，能够满足高含水油井井下各层含水率测量的需求。请参阅图1至图4，本申请实施方式中提供一种井下含水率测量装置，该井下含水率测量装置可以包括：中空的壳体1，所述壳体1上设置有用于流入井下流体的进液口16；分离机构，其包括与所述进液口16相连通的螺旋状分离通道2和设置在所述分离通道2内的油水分离层10，所述分离通道2具有相对的上游入口7和下游出口，所述下游出口的下游位置分别设置有出油口和出水口；设置在所述出油口下游的第一流量检测机构5，其用于检测所述出油口处的第一流量信号；设置在所述出水口下游的第二流量检测机构6，其用于检测所述出水口处的第二流量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种井下含水率测量装置，其特征在于，包括：中空的壳体，所述壳体上设置有用于流入井下流体的进液口；分离机构，其包括与所述进液口相连通的螺旋状分离通道和设置在所述分离通道内的油水分离层，所述分离通道具有相对的上游入口和下游出口，所述下游出口的下游位置分别设置有出油口和出水口；设置在所述出油口下游的第一流量检测机构，其用于检测所述出油口处的第一流量信号；设置在所述出水口下游的第二流量检测机构，其用于检测所述出水口处的第二流量信号；与所述第一流量检测机构和第二流量检测机构电性连接的控制器，该控制器能根据所述第一流量信号和第二流量信号确定井下流体的含水率。

【技术特征摘要】
1.一种井下含水率测量装置，其特征在于，包括：中空的壳体，所述壳体上设置有用于流入井下流体的进液口；分离机构，其包括与所述进液口相连通的螺旋状分离通道和设置在所述分离通道内的油水分离层，所述分离通道具有相对的上游入口和下游出口，所述下游出口的下游位置分别设置有出油口和出水口；设置在所述出油口下游的第一流量检测机构，其用于检测所述出油口处的第一流量信号；设置在所述出水口下游的第二流量检测机构，其用于检测所述出水口处的第二流量信号；与所述第一流量检测机构和第二流量检测机构电性连接的控制器，该控制器能根据所述第一流量信号和第二流量信号确定井下流体的含水率。2.如权利要求1所述的井下含水率测量装置，其特征在于，所述第一流量检测机构包括：第一浮子和第一刻度盘，所述第一流量信号为所述出油口流出的油液作用在所述第一浮子上时，所述第一浮子上升的第一高度；所述第二流量检测机构包括：第二浮子和第二刻度盘，所述第二流量信号为所述出水口流出的水作用在所述第二浮子上时，所述第二浮子上升的第二高度。3.如权利要求2所述的井下含水率测量装置，其特征在于，所述控制器能根据所述第一流量信号和第二流量信号确定井下流体的含水率的计算公式如下：上式中，w表示含水率，Lo表示第一浮子的移动距离，Lh表示第二浮子的移动距离，α、β为修正系数。4.如权利要求3所述的井下含水率测量装置，其特征在于，所述壳体上还套设有集流伞，所述进液口位于所述集流伞内。5.如权利要求4所述的井下含水率测量装置，其特征在于，还包括导流管，所述导流管具有相对的第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄丽，李洪军，谷磊，周艳平，吕志武，邓中先，金璐，杨清玲，岳鹏飞，邹振巍，郭定雄，王诗灏，孙超业，乔伟泽，刘强，周晓丹，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11