一种油井井下多相流测试设备制造技术

一种油井井下多相流测试设备，包括机架、外壳、铠装单芯或多芯电缆；其中的探测系统包括超声波探头、涡轮流量计、持水率计，所述铠装单芯或多芯电缆固定于机架顶部，在机架外设有外壳，所述外壳底部与顶部贯通，在设备内部设有最上层机架上设有超声波探测仪主机，与之配套的超声波探头与之连接并设于机架下部，在超声波探头底部设有持水率计，在所述超声波探头上方位置，涡轮流量计设于机架上，在外壳外围设有若干根侧支架，所述侧支架穿过外壳与机架相互连接，探测系统连接至PCB板。探测系统连接至PCB板。探测系统连接至PCB板。

【技术实现步骤摘要】
一种油井井下多相流测试设备


[0001]本技术涉及油田设备领域，具体来说是一种油井井下多相流测试设备。

技术介绍

[0002]油田生产井在生产过程中，定期或不定期地了解生产井的生产状态是必需的，目前最常用的测试装置是涡轮流量计、电容式持水率计和流体密度计三者的组合流量计。涡轮流量计的测试原理是流体流动带动涡轮转动，进而通过涡轮转速反应流量大小，由于涡轮流量计测试原理的限制，它存在以下四点不可忽视的缺陷，其一，受启动流量限制，由于涡轮本身的质量，当流量不够大时，涡轮难以启动；其二，受流体性质影响，尤其是粘度影响，当流体粘度较高（比如稠油）时，涡轮难以转动；其三，当流体脱气时，气对涡轮转速的影响程度远大于油水，涡轮转速会异常偏大，严重干扰涡轮转速反应流量的一般规律，导致流量严重失真；其四，一般会通过集流伞集流来减小启动流量的限制，但不可避免的是集流伞会改变流体的原本流速，更多的是反应集流后流体的中心流速，与原本流速相差较远，导致测得的流量也有较大失真。
[0003]在油井中不同的液层由于压强、温度等各种条件的不同，会导致不同深度不同液层的流体流速不同，这样使得单一的流速测量的方法变得不可靠。
[0004]电容式持水率计基于生产井中流动油气与水的介电特性差异来测量混合流体持水率，混合流体电容的不同反应了油气与水比例的不同，受其测试原理的限制，它存在以下两点不可忽视的缺陷，其一，当含水较高时，水的导电性成为主导地位，此时含水率的变化已经难以引起电容的变化，故在中高含水时，测试分辨率严重下降；其二，油气介电特性差别不大，当流体脱气时，气的存在会严重混淆油的影响，导致持水率严重失真。
[0005]流体密度计主要是基于油水与气的密度差异来测试流体是否脱气，但是由于油水与气的密度相差甚远，一旦流体脱气，混合流体的密度就会趋向于气的密度，气多气少难以反应，故定性可行，但定量不可靠。
[0006]此种组合流量计，当流体脱气时，可定性反应是否脱气，但脱气程度难以反应，同时由于气的影响，油水流量和持水率严重失真；当流体不脱气时，只在中高含水、中高流量的非稠油井中测试效果可以接受，低流量井、稠油井或者含水很高时测试结果失真严重。且常规的组合流量计，在井下容易摆动，造成检测结果的不准确。

技术实现思路

[0007]本技术的目的在于提供一种油井井下多相流流量检测设备，能够检测出流体脱气程度，并且在管内位置稳定。
[0008]为了实现上述目的，本技术采取的技术方案如下：
[0009]一种油井井下多相流测试设备，包括机架、外壳、铠装电缆；其中的探测系统包括超声波探头、涡轮流量计、持水率计，所述铠装单芯或多芯电缆固定于机架顶部，在机架外设有外壳，所述外壳底部与顶部贯通，在设备内部设有最上层机架上设有超声波探测仪主
机，与之配套的超声波探头与之连接并设于机架下部，在超声波探头底部设有持水率计，在所述超声波探头上方位置，涡轮流量计设于机架上，在外壳外围设有若干根侧支架，所述侧支架穿过外壳与机架相互连接，探测系统连接至PCB板。
[0010]优选地，在外壳内部设有遥测模块，所述遥测模块通过PCB板与探测系统连接。
[0011]优选地，所述侧支架通过与机架旋转连接，在侧支架上还旋转连接有连接杆，连接杆底部与机架之间设有弹簧，所述所有侧支架外围的外接圆直径略大于待测油井井壁外径。
[0012]优选地，在外壳底部设有导流锥，所述导向柱上预留有流道孔。
[0013]与现有技术相对比，本技术具有以下优点：
[0014]能够应用超声波流量测试技术，可以测试出相邻产出层之间油量、气量和水量的相对变化情况，再结合涡轮流量计和电容式持水率计，可以克服低流量、流体脱气、高含水或稠油井的限制，并可测得目前常规组合流量计难以测得的脱气程度参数。
附图说明
[0015]图1为本技术的立体示意图。
[0016]图2为本技术的剖视结构示意图。
[0017]其中，附图标记如下：1
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铠装单芯或多芯电缆，2
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外壳，3
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风道，4
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导流锥，5
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超声波探测仪主机，6
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连接杆，7
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弹簧，8
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涡轮流量计，9
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机架，10
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持水率计，11
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超声波探头，12
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遥测模块。
具体实施方式
[0018]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0020]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
实施例
[0021]一种油井井下多相流测试设备，包括机架9、外壳2、铠装单芯或多芯电缆1。探测系统包括超声波探头11、涡轮流量计8、持水率计10。所述铠装单芯或多芯电缆1固定于机架9顶部，用于牵引设备在油井管道内部上下移动。在机架9外设有外壳2，外壳2包裹整个设备，在底部与顶部贯通，中间为流道，在设备内部机架9的最上层上设有超声波探测仪主机5，与
之配套的超声波探头11与之连接并设于机架9下部。
[0022]在本实施例中，使用的超声波探测仪是一种基于多普勒反射效应的超声波探测仪，超声波探测仪探头11发射一定频率的超声波信号，并接收经井筒中油泡或气泡反射回来的超声波信号。探头设计基于以下基本原理：由于气泡向上的运动速度相对油泡更大，故经气泡反射回来的超声波信号产生的频移更大；同时气泡与水的波阻抗差异比油泡与水的波阻抗差异更大，故经单位气泡反射回来的超声波信号幅度比经单位油泡反射回来的超声波信号幅度更大。对采集到的时域信号做短时傅里叶变换得到频率
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幅度数据，然后将多个短时傅里叶变换结果相加，得到整个时间段的频率
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幅度曲线图。理论上，大量气泡或油泡引起的随机频移会主要分布在某一频率上下，故频率
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幅度曲线图会呈正态分布，经验证确实如此。气泡相比本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种油井井下多相流测试设备，包括外壳（2）、铠装单芯或多芯电缆（1）；其特征在于：探测系统包括超声波探头（11）、涡轮流量计（8）、持水率计（10），铠装单芯或多芯电缆（1）固定于机架（9）顶部，在机架（9）外设有外壳（2），所述外壳（2）底部与顶部贯通，在设备内部机架（9）最上层上设有超声波探测仪主机（5），与之配套的超声波探头（11）与之连接并设于机架（9）下部，在超声波探头（11）底部设有持水率计（10），在所述超声波探头（11）上方位置，涡轮流量计（8）设于机架（9）上，在外壳（2）外围设有若干根侧支架（3），所述侧支架（3）穿过外壳（2）与机架相互连接，探测系统连接至PCB板。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王慧，
申请(专利权)人：王慧，
类型：新型
国别省市：