[發明專利]井下地層多點測溫方法與測溫設備

無效

• 申請號: 200810038679.8
• 申請日: 2008-06-06
• 公開（公告）號: CN101294490A
• 公開（公告）日: 2008-10-29
• 發明（設計）人: 劉偉軍;夏鵬;蔡穎玲;陳煜;傅允準;陳帥
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: E21B47/06
• 分類號: E21B47/06
• 代理公司: 上海唯源專利代理有限公司
• 代理人: 王建國

技術領域

本發明涉及一種測溫方法，尤指一種用于測定井下地層不同深度溫度的方法以及實施該測溫方法的測溫設備。

背景技術

地源熱泵深井、石油開采井、礦井等都需要對不同深度的地層溫度進行檢測，在現有技術中，地層測溫主要是通過在地表鉆孔，再插入設有熱電偶的保護管，熱電偶通過補償線與一顯示儀表相連從而直接顯示地層不同深度的溫度，現有的測溫方法主要包括三種形式：

(1)在不同深度單獨插入設置有熱電偶的保護管；此種方法投資很大，每測定一深度的地層溫度都要重新鉆孔，并單獨地插入一根保護管，造成人力物力的大量浪費；

(2)在同根保護管內每隔一定深度設置一熱電偶，分別測定不同深度的地層溫度；運用此種方法，雖可通過僅插入一根保護管即測定不同深度的地層溫度，但此時熱電偶皆封閉設置于保護管內，未與地層接觸，導致其測定的溫度僅是保護管內各深度的溫度，測量誤差大。

(3)在套管外側捆扎熱電偶；這樣確實做到了熱電偶與地表的直接接觸，但缺點也是顯而易見的：由于熱電偶暴露于外，帶來了安裝易損壞及使用壽命短等問題。

鑒于上述原因，目前的地層測溫方法確實還存在需改進之處。

發明內容

因此本發明要解決的技術問題為提供一種井下地層多點測溫方法與測溫設備，實現深井下不同地層溫度的同時高精度測量，且測量設備具備結構簡單、投資小、安裝方便可靠、使用壽命長等優點。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種井下地層多點測溫方法，其特征在于包括以下步驟：設置復數個鎧裝熱電偶，并在其一端連接補償線；選取一根保護管，在所述保護管的管壁沿軸向按測量距離間隔設置固定孔；將連接有鎧裝熱電偶的補償線由所述固定孔穿入保護管內再由管口穿出，并將所述鎧裝熱電偶固定于所述固定孔處；將由管口穿出的補償線與一多通道測溫顯示儀相連接；將所述設有鎧裝熱電偶的保護管伸入鉆井內；開始測溫。

通過上述方法，在所述保護管上不同高度間隔固設鎧裝熱電偶，實現了僅用一根管道同時測量不同深度的地層溫度；且鎧裝熱電偶此時固設于管壁的固定孔處與外界直接接觸，保證了高精度測量；又所述熱電偶外設有金屬鎧甲，安裝使用時不易損壞，使用壽命大大增加。

本發明的進一步改進在于：在所述固定孔固定鎧裝熱電偶處設置一層保護襯，以達到保護和固定鎧裝熱電偶的目的。

本發明的進一步改進在于：在所述保護管的管壁沿管軸向間隔設置穿線孔，當所述補償線穿到每個穿線孔時，通過該穿線孔把補償線拉到預定位置，以減少穿線的阻力。

本發明的進一步改進在于：在將保護管伸入鉆井前，用儀表檢測所穿熱電偶是否正常，以確保下井前各個溫度傳感器能完好工作。在將保護管伸入鉆井后，再用儀表檢測所穿熱電偶是否有損壞，損壞超過預期則抽上保護管重新安裝熱電偶。

本發明的進一步改進在于：在測溫前，還包括有對測溫設備進行標定并保存標定數據的步驟，以作為準確測量修正之用。

本發明還提供了一種井下地層多點測溫設備，其包括：一保護管，在所述保護管的管壁沿管軸向間隔設置固定孔；復數個鎧裝熱電偶，固設于所述固定孔處；固定孔固定鎧裝熱電偶處設置復數個保護襯；復數根補償線，其一端與所述鎧裝熱電偶相連，另一端由保護管口穿出；一多通道測溫顯示儀，與所述補償線由保護管口穿出的另一端相連。

本發明的進一步改進在于：所述固定孔固定鎧裝熱電偶處設置有保護襯，以達到保護和固定鎧裝熱電偶的目的。

本發明的進一步改進在于：所述鎧裝熱電偶包括一階梯狀的金屬殼體，在所述金屬殼體內設有由鎳鉻-鎳硅或銅-康銅成對構成的熱電偶絲，其中所述兩根熱電偶絲一端點焊連接，且熱電偶絲的點焊接點與金屬殼體的內端面緊密接觸；所述兩根熱電偶絲的另一端分別與兩根補償線相連。

當該鎧裝熱電偶固設于管壁的固定孔時，由于階梯狀結構的設置，金屬殼體一端突出形成一限位部，限位部沿保護管軸向的截面積大于所述固定孔的面積，起到了限位作用，使鎧裝熱電偶部分始終處于保護管外與外界直接接觸。點焊后的偶絲接點緊緊接觸鎧裝殼殼體的內端面，由于是直接接觸，這也保證了高精度的測量。

本發明的進一步改進在于：所述熱電偶絲及其補償線分別由絕緣護套單獨絕緣，整體引出線再套入一絕緣護套內。

本發明的進一步改進在于：所述保護管的管壁沿管軸向間隔設置穿線孔。

附圖說明

圖1為本發明的井下地層多點測溫設備結構示意圖；

圖2為圖1中井下地層多點測溫設備在A-A處的剖視圖。

具體實施方式