專利名稱：一種高精度壓裂用電子壓力計的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種檢測油田地層或油層壓力、溫度信息的測量儀器，尤其涉及一種高精度壓裂用電子壓力計，屬于測量領域，。
背景技術：
對于低滲透、地層壓力系數低及低產油田，在試油求產和投產之前，都要進行壓裂提高油層的滲透能力，以增加注水量(注水井)或產油量(油井)。確定油井的地層壓力和溫度是壓裂時的主要工作之一，所測得的壓力和溫度數據是油田開發過程中的重要資料。 因此，準確測量油井壓力和溫度，是研究壓裂后油層動態特性、檢查地面采油工藝流程的重要步驟，對分析壓裂是否達到了預期效果具有重要的意義。在油田作業過程中，尤其是壓裂過程中測試井下地層或是油層的動態壓力和溫度，目前已經有多種測試方法和測量裝置，常規的存儲式電子壓力計在測量井下壓力、溫度時會常常出現實際作業過程與作業計劃差異較大或不符的情況，而壓裂過程的地層復雜多變，在井下高溫高壓環境中連續工作很長時間后，容易損壞，使得測試儀器采樣、存儲的實際壓裂作業段時間與計劃時間差異大，導致采樣周期過長、甚至采不上數據，耐壓不夠、抗震能力差、精度低、易腐蝕等缺陷，影響正確判斷壓裂作業效果，增加了壓力計維修費用，提高了油田投入成本。
發明內容本實用新型提供一種高精度壓裂用電子壓力計，主要解決了現有電子壓力計精度低、耐壓差、抗震能力弱、不耐腐蝕和可靠性低的問題。本實用新型的具體技術解決方案如下該高精度壓裂用電子壓力計包括設置在電池短節一端的徑向減震套，徑向減震套上設置有軸向減震塊，電池短節另一端與電路測試短節一端連接，電路測試短節另一端與壓力傳感器短節一端連接，壓力傳感器短節另一端設置有徑向減震套，徑向減震套上設置有軸向減震塊。上述電池短節包括設置在電池筒內的電池、電池負極和電池插頭，電池負極設置于電池距離徑向減震套較近的一端，電池插頭設置于電池距離徑向減震套較遠的另一端。上述電路測試短節包括設置在電路護筒內的電池插頭座、電路板和溫度傳感器； 電池插頭座一端與電池插頭連接，另一端與電路板連接，溫度傳感器設置于電路板上。上述壓力傳感器短節內設置有壓力傳感器和取壓口，壓力傳感器短節外側固定設置有不銹鋼濾網。上述的電池短節與電路測試短節通過螺紋連接，連接處設置有兩道密封膠圈；電路測試短節與壓力傳感器短節通過螺紋連接，連接處設置有兩道密封膠圈。上述電池插頭座是與電池插頭相配的航空插座；溫度傳感器是鉬膜熱敏電阻溫度傳感器；密封膠圈均為O型氟橡膠密封膠圈。[0012]上述電池短節內設置有兩節高能高溫鋰亞硫電池，可在高溫175°C下穩定輸出； 電池筒為不銹鋼電池筒。上述徑向減震套的外徑小于19mm。上述電池是高能高溫鋰亞硫電池，所述的電池插頭是航空插頭。上述密封膠圈均為O型氟橡膠密封膠圈。本實用新型的優點是I.本實用新型所提供的壓裂用電子壓力計具有設計合理、結構、簡單精巧、使用壽命長、測量精確、操作簡單的特點。2.壓裂用電子壓力計儀器適用于油、水、氣井在較高溫度、壓力下的監測，可用于油田勘探、地層測試、穩定試井、脈沖試井、干擾試井、壓力恢復試井、壓裂等的壓力、溫度的測量。對井下工作的結構，壓裂用電子壓力計測試非常精確。
圖I是壓裂用電子壓力計結構示意圖；圖2是壓裂用電子壓力計專用井下托筒結構示意圖；圖3是壓裂用電子壓力計原理框圖。附圖標號說明1-徑向減震套，2-軸向減震塊，3-電池短節，4-電路測試短節， 5-壓力傳感器短節，6-徑向減震套，7-軸向減震塊，8-電池，9-電池插頭，10-電池負極， 11-電池筒，12-電池插座，13-電路護筒，14-密封膠圈，15-電路板，16-溫度傳感器，17-壓力傳感器，18-取壓口，19-濾網，20-密封膠圈。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細的描述。壓力計井下儀器是組合式的結構，主要由電池短節3、電路測試短節4及壓力傳感器短節5組成。電池短節一端設置有徑向減震套，徑向減震套上設置有軸向減震塊，電池短節另一端與電路測試短節一端連接，電路測試短節另一端與壓力傳感器短節一端連接，壓力傳感器短節另一端設置有徑向減震套，徑向減震套上設置有軸向減震塊。電池短節3上配有優質航空插頭9，電池的正負極采用引線和航空插頭9的引腳相連，供電方式非常可靠，不會因為井下振動或者沖擊過大導致斷電或者電池8接觸不良等現象發生，使得儀器在井下工作非常可靠。下井測試前，將封裝好的電池8的插頭9插入電路測試短節3上的電池插座12，然后套上電池筒11并密封。儀器帶有自檢功能，能自動檢測儀器上電后是否正常工作，并有相應的直觀提示。另這一設計顯著特點是，電池8可直接使用，無需激活，儀器使用更加靈活、方便。電路測試短節4主要由電池航空插座12、電路護筒13、電路板15和溫度傳感器16 組成。電路原理圖如圖3所示，電路板15安裝在電路護筒13里，控制采集主要用ADUC847 或ADUC834單片機，其內置高精度的24位ADC。采用帶有多通道24位高精度AD的多功能單片機，在保證精確轉換壓力、溫度的同時，大幅減少了外部電路元件的使用，達到了簡化電路結構、減少功耗及增強儀器工作可靠性的目的。另外儀器硬件采用電源監視器和“看門狗”技術，軟件上采用多級安全保護措施，保證壓力計的工作穩定性。溫度傳感器16是鉬膜熱敏電阻溫度傳感器，焊接在電路板15上，具有良好線性輸出，配合高精度的單片機保證精確轉換溫度的計數值。單片機系統對傳感器產生的信號進行采樣并保存至存儲器。存儲器采用可反復擦寫10萬次以上非易失性的64MB的存儲芯片AT4OTB642D，測量點數達100 萬以上，可安全可靠存儲大量數據。PCB板整體耐高溫測試，在155°C高溫下可以正常連續工作。電路護筒13可承受壓裂過程巨大的壓力變化，對電路具有很好的保護作用。電路測試短節4 一端與電池短節3連接，另一端與壓力傳感器短節5連接。壓力傳感器短節5主要由壓力傳感器17、取壓口 18、濾網19、密封膠圈20組成。 壓力傳感器17安裝在壓力傳感器短節5里，是高靈敏度的擴散硅壓阻式壓力傳感器，壓力傳感器17的左端面焊接連線與檢測電路板15連接，壓力傳感器17的右端面可以直接感受到從取壓口 18傳遞的壓力；取壓口 18—共有6個，互成60°分布在傳壓頭的圓周上；不銹鋼濾網19濾除油管中的沙石雜質，防止沙石對壓力傳感器17的影響。壓裂用電子壓力計放置在井下托筒中工作，壓力計托筒結構如圖2所示。托筒是一種對電子壓力計具有攜帶功能、保護功能，保持油管通徑功能，并適應多種作業的多功能的井下工具。壓力計托筒是和壓裂工具連接，同時保護壓力計。托筒材料選用高性能油管用材料，并配合合理的機械結構及加工工藝，有效提高過流孔的耐磨性及整個儀器結構在井下復雜環境下工作的能力，提高壓裂壓力計的使用壽命。壓裂用電子壓力計測量壓裂過程的井下壓力、溫度參數，壓裂施工前，用戶可根據實際工況環境任意設置電子壓力計的測試采樣時間，然后放入壓力計托筒中并密封，托筒與壓裂施工管柱連接一起下到井下指定位置；壓裂施工開始后，電子壓力計對壓裂施工過程連續動態監測，實時采樣壓力、溫度數據并存儲到外部存儲器中；施工完成后，起出井下儀器，從壓裂管柱中取出電子壓力計，利用地面回放系統對壓力、溫度采樣數據進行回放、 繪制曲線和處理。
權利要求1 .一種高精度壓裂用電子壓力計，其特征在于包括設置在電池短節一端的徑向減震套，徑向減震套上設置有軸向減震塊，電池短節另一端與電路測試短節一端連接，電路測試短節另一端與壓力傳感器短節一端連接，壓力傳感器短節另一端設置有徑向減震套，徑向減震套上設置有軸向減震塊。
2.根據權利要求I所述的高精度壓裂用電子壓力計，其特征在于所述電池短節包括設置在電池筒內的電池、電池負極和電池插頭，電池負極設置于電池距離徑向減震套較近的一端，電池插頭設置于電池距離徑向減震套較遠的另一端。
3.根據權利要求I或2所述的高精度壓裂用電子壓力計，其特征在于所述電路測試短節包括設置在電路護筒內的電池插頭座、電路板和溫度傳感器；電池插頭座一端與電池插頭連接，另一端與電路板連接，溫度傳感器設置于電路板上。
4.根據權利要求3所述的高精度壓裂用電子壓力計，其特征在于所述壓力傳感器短節內設置有壓力傳感器和取壓口，壓力傳感器短節外側固定設置有不銹鋼濾網。
5.根據權利要求4所述的高精度壓裂用電子壓力計，其特征在于所述的電池短節與電路測試短節通過螺紋連接，連接處設置有兩道密封膠圈；電路測試短節與壓力傳感器短節通過螺紋連接，連接處設置有兩道密封膠圈。
6.根據權利要求5所述的高精度壓裂用電子壓力計，其特征在于所述電池插頭座是與電池插頭相配的航空插座；溫度傳感器是鉬膜熱敏電阻溫度傳感器。
7.根據權利要求6所述的高精度壓裂用電子壓力計，其特征在于所述電池短節內設置有兩節高能高溫鋰亞硫電池；電池筒為不銹鋼電池筒。
8.根據權利要求7所述的高精度壓裂用電子壓力計，其特征在于所述徑向減震套的外徑小于19mm。
9.根據權利要求8所述的高精度壓裂用電子壓力計，其特征在于所述電池(8)是高能高溫鋰亞硫電池，所述的電池插頭是航空插頭。
10.根據權利要求9所述的高精度壓裂用電子壓力計，其特征在于所述密封膠圈均為 O型氟橡膠密封膠圈。
專利摘要本實用新型提供一種高精度壓裂用電子壓力計，主要解決了現有電子壓力計精度低、耐壓差、抗震能力弱、不耐腐蝕和可靠性低的問題。該高精度壓裂用電子壓力計包括設置在電池短節一端的徑向減震套，徑向減震套上設置有軸向減震塊，電池短節另一端與電路測試短節一端連接，電路測試短節另一端與壓力傳感器短節一端連接，壓力傳感器短節另一端設置有徑向減震套，徑向減震套上設置有軸向減震塊。本實用新型所提供的壓裂用電子壓力計具有設計合理、結構、簡單精巧、使用壽命長、測量精確、操作簡單的特點。
文檔編號E21B49/00GK202348268SQ201120470160
公開日2012年7月25日 申請日期2011年11月23日 優先權日2011年11月23日
發明者孟祥亭, 楊俊峰 申請人:西安思坦儀器股份有限公司