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1、10申请公布号CN103244102A43申请公布日20130814CN103244102ACN103244102A21申请号201310169570922申请日20130424E21B47/00201201E21B47/06201201E21B47/04201201E21B47/1220120171申请人辽宁瑞达石油技术有限公司地址124010辽宁省盘锦市兴隆台区工业开发区72发明人马冬兰于雷于丽华杨梅54发明名称消泡式旋翼流量压差注空气剖面测试仪、测试系统及测试方法57摘要本发明涉及一种油田稠油井注蒸汽、注空气交替开采工艺中，测空气注入剖面的测试仪器消泡式旋翼流量压差注空气剖面测试仪、测试。
2、系统及测试方法。所述测试仪包括旋翼流量计总成1、保护外壳2、机芯部分、消泡剂承载器总成6、压差装置总成7和传感器总成8。本发明有益效果在于精度高、可校准深度，并可以应用于注空气、注蒸汽开采新技术，解决了注空气井的测试问题。51INTCL权利要求书2页说明书4页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书4页附图2页10申请公布号CN103244102ACN103244102A1/2页21一种消泡式旋翼流量压差注空气剖面测试仪，其特征在于，包括旋翼流量计总成1、保护外壳2、机芯部分、消泡剂承载器总成6、压差装置总成7和传感器总成8，信号处理器3、供电系统4和磁定位。
3、器5依次连接组成机芯部分，机芯部分嵌入保护外壳2的内部，传感器总成8中放置有多个传感器，多个传感器与输出信号线一一连接，输出信号线穿过传感器总成8的信号通道连入信号处理器3，保护外壳2的端口与传感器总成8的信号通道连接，用紫铜圈密封，传感器总成8的另一端连接旋翼流量计总成1，保护外壳2底端与消泡剂承载器总成6的一端为螺纹连接，消泡剂承载总成6另一端与压差装置总成7为螺纹连接。2如权利要求1所述的消泡式旋翼流量压差注空气剖面测试仪，其特征在于，旋翼流量计总成1由绳帽口11、导锥头、旋翼流量计导流入口12、旋翼轮保护外壳13、旋翼轮上支座14、旋翼轮15、甘簧管流量开关16、旋翼流量计导流出口17。
4、、轴18、磁钢19和旋翼轮下支座110组成，在旋翼流量计总成1的端部为绳帽口11和导锥头连接，导锥头上开有旋翼流量计导流入口12，旋翼轮上支座14、旋翼轮15、磁钢19和旋翼轮下支座110依次连接并置于旋翼保护外壳13内，在旋翼下支座110一端的旋翼保护外壳13上开有旋翼流量计导流出口17，旋翼轮15中心设有轴18并支撑在旋翼轮上支座和磁钢19之间。3如权利要求2所述的消泡式旋翼流量压差注空气剖面测试仪，其特征在于，消泡剂承载总成6由消泡剂丝堵61、消泡剂排出口62、消泡剂承载器外壳63和消泡剂64组成，消泡剂承载总成6与保护外壳2相连的一端设有消泡剂丝堵61，消泡剂64在消泡剂承载总成6的中。
5、心并置于消泡剂承载器外壳63内，消泡剂承载器外壳63上设有消泡剂排出口62。4如权利要求3所述的消泡式旋翼流量压差注空气剖面测试仪，其特征在于，压差装置总成7由连接头71、压差装置导流入口72、密封圈73、截流通道74、压差装置导流出口75、压力传感器76、信号采集器77和压力传感器78组成，压差装置总成7的一端为连接头71用于连接消泡剂承载总成，连接头71与压差装置总成7的壳体相连，壳体的一端上设有压差装置导流入口72，另一端的端部设有压差装置导流出口75，壳体内部具有截流通道74、截流通道74上设有密封圈73、压力传感器76、信号采集器77和压力传感器78。5如权利要求4所述的消泡式旋翼流。
6、量压差注空气剖面测试仪，其特征在于，信号处理器3具有与上位机联机的通讯接口。6一种消泡式旋翼流量压差注空气剖面测试系统，其特征在于，包括权利要求5所述的消泡式旋翼流量压差注空气剖面测试仪、测井绞车、专用测试电缆、电子深度仪、井口机具。7一种使用权利要求6所述测试系统进行注空气剖面测试的方法，其特征在于，首先抽出机芯部分，与上位机联机通讯，在地面通过上位机综合分析解释软件对测试仪器进行采样格式的设定，开启测试仪，记录测试仪开机时间，将机芯装入保护外壳，将钢丝绳穿过绳帽口11，在绳帽头内腔结节，即完成测试仪与测井绞车的连接，通过井口机具将测试仪垂吊于井口内，配套的电子深度仪也同样由上位机综合分析解。
7、释软件设置采样格式，并与测试仪同时开启，记录测试仪和深度仪的开启时间，开动绞车下放测试仪器，测试仪按设权利要求书CN103244102A2/2页3定采样格式进行温度，压力，压差、流量及磁定位数据采集和储存，电子深度仪在地面的测试绞车中同时记录时间深度曲线，下放至要求深度，之后控制绞车起出测试仪，回到地面，解除仪器与钢丝绳的连接，取出机芯，与上位机联机通讯，回放测试数据，同时回放电子深度仪的数据，通过综合分析解释软件，完成测试。权利要求书CN103244102A1/4页4消泡式旋翼流量压差注空气剖面测试仪、测试系统及测试方法技术领域0001本发明涉及一种油田稠油井注蒸汽、注空气交替开采工艺中，测。
8、空气注入剖面的测试仪器消泡式旋翼流量压差注空气剖面测试仪、测试系统及测试方法。背景技术0002近年来，辽河油田在稠油开发上，应用了注蒸汽、注空气开采新技术，从而提出需要解决注空气井的测试问题。注空气井，井下流量低、压差小、有泡沫，井筒内有死油，常规的涡轮流量计不适用。为了解决生产中存在的实际问题，开发研制出一种即能消除泡沫又能防死油卡死平式旋翼轮的消泡式旋翼流量压差注空气剖面测试仪，并设计模拟校验装置，对测试仪器进行了地面校验，适合注蒸汽井、注空气井、混相注入井多种模式的剖面测试，具有广阔的应用前景。发明内容0003本发明的目的在于解决注空气井的井下吸气剖面测试问题，以克服传统测试技术的不足。。
9、0004本发明的消泡式旋翼流量压差注空气剖面测试仪、测试系统及测试方法，其技术方案如下0005一种消泡式旋翼流量压差注空气剖面测试仪，包括旋翼流量计总成1、保护外壳2、机芯部分、消泡剂承载器总成6、压差装置总成7和传感器总成8，信号处理器3、供电系统4和磁定位器5依次连接组成机芯部分，机芯部分嵌入保护外壳2的内部，传感器总成8中放置有多个传感器，多个传感器与输出信号线一一连接，输出信号线穿过传感器总成8的信号通道连入信号处理器3，保护外壳2的端口与传感器总成8的信号通道连接，用紫铜圈密封，传感器总成8的另一端连接旋翼流量计总成1，保护外壳2底端与消泡剂承载器总成6的一端为螺纹连接，消泡剂承载总。
10、成6另一端与压差装置总成7为螺纹连接。0006旋翼流量计总成1由绳帽口11、导锥头、旋翼流量计导流入口12、旋翼轮保护外壳13、旋翼轮上支座14、旋翼轮15、甘簧管流量开关16、旋翼流量计导流出口17、轴18、磁钢19和旋翼轮下支座110组成，在旋翼流量计总成1的端部为绳帽口11和导锥头连接，导锥头上开有旋翼流量计导流入口12，旋翼轮上支座14、旋翼轮15、磁钢19和旋翼轮下支座110依次连接并置于旋翼保护外壳13内，在旋翼下支座110一端的旋翼保护外壳13上开有旋翼流量计导流出口17，旋翼轮15中心设有轴18并支撑在旋翼轮上支座和磁钢19之间。0007消泡剂承载总成6由消泡剂丝堵61、消泡剂。
11、排出口62、消泡剂承载器外壳63和消泡剂64组成，消泡剂承载总成6与保护外壳2相连的一端设有消泡剂丝堵61，消泡剂64在消泡剂承载总成6的中心并置于消泡剂承载器外壳63说明书CN103244102A2/4页5内，消泡剂承载器外壳63上设有消泡剂排出口62。0008压差装置总成7由连接头71、压差装置导流入口72、密封圈73、截流通道74、压差装置导流出口75、压力传感器76、信号采集器77和压力传感器78组成，压差装置总成7的一端为连接头71用于连接消泡剂承载总成，连接头71与压差装置总成7的壳体相连，壳体的一端上设有压差装置导流入口72，另一端的端部设有压差装置导流出口75，壳体内部具有截流。
12、通道74、截流通道74上设有密封圈73、压力传感器76、信号采集器77和压力传感器78。0009信号处理器3具有与上位机联机的通讯接口。0010一种消泡式旋翼流量压差注空气剖面测试系统，包括上述的消泡式旋翼流量压差注空气剖面测试仪、测井绞车、专用测试电缆、电子深度仪、井口机具。0011一种井下注空气剖面测试的方法，其特征在于，首先抽出机芯部分，与上位机联机通讯，在地面通过上位机综合分析解释软件对测试仪器进行采样格式的设定，开启测试仪，记录测试仪开机时间，将机芯装入保护外壳，将钢丝绳穿过绳帽口11，在绳帽头内腔结节，即完成测试仪与测井绞车的连接，通过井口机具将测试仪垂吊于井口内，配套的电子深度仪。
13、也同样由上位机综合分析解释软件设置采样格式，并与测试仪同时开启，记录测试仪和深度仪的开启时间，开动绞车下放测试仪器，测试仪按设定采样格式进行温度，压力，压差、流量及磁定位数据采集和储存，电子深度仪在地面的测试绞车中同时记录时间深度曲线，下放至要求深度，之后控制绞车起出测试仪，回到地面，解除仪器与钢丝绳的连接，取出机芯，与上位机联机通讯，回放测试数据，同时回放电子深度仪的数据，通过综合分析解释软件，完成测试。0012为了提高测试精准度，在采用高精度温度、压力传感器的同时，在传感器总成的主体上，开设导压通道，注入导压液，使传感器充分接触被测介质；由于注空气时井下配合加药，所以井内会有泡沫生成，影响。
14、平式旋翼轮的旋转，在流量计的下部，设计了释放消泡剂的承载器，下放仪器时，承载器由四个方向的定压孔排出消泡剂，消除仪器轴向附近的泡沫，保证平式旋翼轮的正常旋转；压差装置总成的导流入口和导流出口的角度可依实际情况自行设定，仪器下放过程中被测井内介质从截流通道流过，位于截流空间的传感器可充分与被测介质接触，使压差测试数据更真实可靠；传感器的信号线通道长度可按测试要求调整，即仪器长度可根据实际测试需要加工。0013本发明的消泡式旋翼流量压差注空气剖面测试仪及其系统，包括消泡式旋翼流量压差剖面测试仪、电子深度仪、测井绞车、井口机具和配套的上位机等，其综合分析解释软件能通过读取消泡式旋翼流量压差注空气剖面。
15、测试仪与电子深度仪的测量数据绘制磁定位、深度、全井和油层的温度、压力、压差及流量剖面曲线，从而对油井在生产过程中的井下温度、压力及流量等参数做出精准测量和科学的分析解释。精密的压力传感器、精密的流量式脉冲信号处理器和软件数字分析功能，可保证压力测试值精确到0001MPA、流量测试值精确到01T/H。测试仪的校深功能由测试仪机芯部分的磁定位器和电子深度仪配合完成，实现双重校准。所述磁定位器由永磁铁、磁感应线圈、不导磁套筒组成，保证仪器起下过程对油套管接箍感应产生脉冲信号，对应油井接箍数据校正测试深度。测试配套用电子深度仪同时记录下放钢丝绳深度，上位机软件将双重深度校准数据建立关联，对测试点深度修。
16、正、校准。说明书CN103244102A3/4页60014平式旋翼轮的确定，由于普通的涡轮流量计在低流量的条件下不能正常旋转，无法计量流量，所以设计了旋翼式流量计，以解决低压、低流量气体的计量问题，多次改变平式旋翼轮的角度和旋翼的长度及其叶片的数量，同时为了校验旋翼式流量计，自行设计并建立了注空气模拟井，通过在模拟井中的多次试验，最终确定选择小角度、平式平式旋翼轮，新研发的平式旋翼轮，保证在低压，低流量气体吹动下翼轮也能正常旋转，通过对翼轮转数的计数，从而实现了对空气流量的测量。为了进一步校验旋翼式流量计的精确度，建立了地面注空气模拟井，通过在模拟井中的多次测试试验，获得了较为满意的效果，最终。
17、确定空气流量测试选用了旋翼式流量计，并进行了现场测试。0015注入剖面的确定，注入井下的空气等混合流体，在进入油层时会产生流量、压差的扰动，压差曲线的特征显示了空气流动途径的信息，空气进入油层时，压力膜的上下腔会产生压差P，当注入气流稳定后，P与流量Q成直线比例，即当流量Q增大，压差P也随之增大。通过测量压差的变化及平式旋翼轮转速的变化共同分析确定注入剖面。0016本发明有益效果在于精度高、可校准深度，并可以应用于注空气、注蒸汽开采新技术，解决了注空气井的测试问题00171采用了磁定位和电子深度仪双重校准技术，精准描述全井的温度、压力及流量剖面曲线和油层的温度、压力及流量剖面曲线，深度的准确就。
18、会大大提高对井下各层位的数据的可信性和可用性，进而提升数据分析结果对油井生产的指导意义。00182实现钢丝绳起下的大容量存储式的测试方式。00193采用高精度传感器和大容量的存储器，功耗低，可电池供电。00204采用压差装置，能够准确的测量出井下压差。00215在信号处理器对信号的采集处理系统中采用了V/F转换、脉冲信号、数字滤波等技术，器件、结构、软件三方面相结合，提高采样结果的精准度。附图说明0022图1为本发明消泡式旋翼流量压差注空气剖面测试仪的总体结构示意图；0023图2为本发明消泡式旋翼流量压差注空气剖面测试仪的旋翼流量计总成结构示意图；0024图3为本发明消泡式旋翼流量压差注空气剖。
19、面测试仪的消泡剂承载器总成结构示意图；0025图4为本发明消泡式旋翼流量压差注空气剖面测试仪的压差装置总成结构示意图；00261旋翼流量计总成2保护外壳3信号处理器4供电系统5磁定位6消泡剂承载器总成7压差装置总成8传感器总成002711绳帽口12旋翼流量计导流入口13平式旋翼轮保护外壳14平式旋翼轮上支座002815平式旋翼轮16甘簧管流量开关17旋翼流量计导流出口18轴19磁钢110平式旋翼轮下支座61消泡剂丝堵62消泡剂排出口63消泡剂承载器外壳64消泡剂71连接头72压差装置导流入口73密封圈74截流通道75压差装置导流出口76压力传感器说明书CN103244102A4/4页7177信。
20、号采集器78压力传感器2具体实施方式0029下面将结合附图对本发明作进一步详细说明。0030测试仪组装时，首先将传感器和输出信号线一一连接完成，然后将多个传感器置入传感器总成8中；各条输出信号线均穿过传感器信号通道，连入信号处理器3；信号处理器另一端，依次连接供电系统4、磁定位5组成机芯部分，机芯部分嵌入保护外壳2的内部，保护外壳2的端口与传感器总成信号通道连接，用紫铜圈密封，传感器总成另一端连接旋翼流量计总成1。保护外壳2底端与消泡剂承载器总成6螺纹连接，消泡剂承载器总成另一端与压差装置总成螺纹连接，至此测试仪器整体组装完成。其中旋翼流量计总成作用，入井气体由翼流量计导流入口12进入旋翼流量。
21、计总成1带动平式旋翼轮15旋转，从而带动磁钢19旋转产生脉冲信号，打开甘簧管流量开关16，脉冲信号通过输出信号线传递到信号处理器3，机芯负责处理采集到的温度、压力、压差、流量及磁定位信号，并将处理结果反馈给上位机。传感器总成负责处理采集到温度、压力、流量等的变化，输出信号线将采集到的温度、压力和流量的信号传输给信号处理器；消泡剂承载器总成6作用下放仪器时，承载器由四个方向的定压孔排出消泡剂，消除仪器轴向附近的泡沫，保证平式旋翼轮的正常旋转；压差装置总成7作用，气体由压差装置导流入口72进入压差装置总成7内，通过截流通道74进行截流，传感器176、传感器278分别采集截流气体的压力变化，输出信号。
22、线将采集到的压力信号出给信号采集器77进行处理得到相应的压差情况；0031实施测试作业时，准备测井配套工艺系统，包括测井绞车、专用测试电缆、电子深度仪、井口机具。首先抽出机芯部分，与上位机联机通讯，在地面通过上位机综合分析解释软件对测试仪器进行采样格式的设定，开启测试仪，记录测试仪开机时间，将机芯装入保护外壳。将钢丝绳穿过绳帽口，在绳帽头内腔结节，即完成仪器主体与钢丝绳绞车的连接。通过井口机具将仪器垂吊于井口内。配套的电子深度仪也同样由上位机综合分析解释软件设置采样格式，并与测试仪同时开启，记录测试仪和深度仪的开启时间，开动绞车下放测试仪器，测试仪按设定采样格式进行温度，压力，压差、流量及磁定位数据采集和储存，电子深度仪在地面的测试绞车中同时记录时间深度曲线，下放至方案要求深度，之后控制绞车起初测试仪，回到地面，解除仪器与钢丝绳的连接。取出机芯，与上位机联机通讯，回放测试数据，同时回放电子深度仪的数据，通过综合分析解释软件，完成测试报告。说明书CN103244102A1/2页8图1图2图3说明书附图CN103244102A2/2页9图4说明书附图CN103244102A。