[實用新型]一種可插拔式光譜流體識別傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220402863.8
• 申請日: 2012-08-14
• 公開（公告）號: CN202850992U
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮永仁;沈陽;秦小飛;李子超
• 申請（專利權(quán)）人: 中國海洋石油總公司;中海油田服務(wù)股份有限公司
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00
• 代理公司: 北京安信方達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 曲鵬;張華卿

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種光譜流體識別傳感器，應(yīng)用于地層測試流體識別的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

油氣層鉆井中途測試儀是第三代地層測試器，通過循環(huán)泵抽，實現(xiàn)地層壓力測量和原狀地層流體取樣。通過不斷抽吸地層流體，實時判斷地層流體性質(zhì)，分辨出地層流體屬于水、油、氣或幾者的混合物，判斷出地層流體性質(zhì)且保持穩(wěn)定后，再進行原狀地層流體取樣。目前油氣層鉆井中途測試儀具有含水率、電導(dǎo)率及密度傳感器這三種常規(guī)地層流體識別傳感器，用于判斷地層流體性質(zhì)。但常規(guī)的地層流體識別傳感器誤差較大，且在高溫高壓下的工作性能不穩(wěn)定，有較大的誤差。為了更好地實時分析地層流體，提高第三代地層測試器的工作性能，研發(fā)了光譜流體識別傳感器。

光譜流體識別傳感器能夠有效地預(yù)測地層的流體類型和質(zhì)量，提高取樣質(zhì)量，為油田產(chǎn)能預(yù)測和開發(fā)提供重要的關(guān)鍵參數(shù)，因而在油田勘探開發(fā)中具有重要的應(yīng)用價值。

實用新型內(nèi)容

本實用新型提供一種光譜流體識別傳感器，用于識別井下地層流體性質(zhì)(油、氣、水單相及其混合相)，可方便快速地掛接于地層測試儀器短節(jié)上，并且維護簡單方便且能在高溫高壓下工作。

根據(jù)本實用新型的光譜流體識別傳感器，包括轉(zhuǎn)接頭基體、光學(xué)窗口、光源發(fā)生器、光學(xué)探測器、電路控制體、承壓外殼和后堵頭，轉(zhuǎn)接頭基體與儀器基體連接，轉(zhuǎn)接頭基體上設(shè)有流體通道和電子線路通道，電子線路通過電子線路通道連接到電路控制體，流體通過流體通道、穿過光學(xué)窗口回到儀器中。

轉(zhuǎn)接頭基體上還可設(shè)置承壓接頭座孔，用于安裝承壓接頭。光學(xué)窗口可以為可插拔式結(jié)構(gòu)。光源發(fā)生器產(chǎn)生的寬譜光源透過充滿流體的光學(xué)窗口，再傳送到光學(xué)探測器上。

電路控制體可以控制光源的開關(guān)并處理光學(xué)探測器的信號。電路控制體可以裝有保溫瓶。

本實用新型的光譜流體識別傳感器可以實現(xiàn)以下有益的技術(shù)效果：

1.先進的地層流體識別手段：光譜流體識別傳感器利用光源透過裝有流體的光學(xué)窗口，經(jīng)光纖束傳光、濾光片分光，由光學(xué)探測器陣列接收，將光信號轉(zhuǎn)為電信號，通過對采集數(shù)據(jù)的分析處理，實現(xiàn)對地層流體性質(zhì)的識別。

2.基于總線技術(shù)：光譜流體識別傳感器在線測量，測量數(shù)據(jù)通過總線實時上傳至主控CPU，進行流體性質(zhì)實時判斷，為原狀地層流體取樣提供參考依據(jù)。

3.模塊化設(shè)計：光譜傳感器采用了模塊化設(shè)計，可方便地連接到模塊式地層測試儀短節(jié)上，在很短時間內(nèi)就能完成儀器的維護保養(yǎng)，再次投入作業(yè)。其中的光學(xué)窗口為光譜傳感器的重要部件，地層流體流經(jīng)光學(xué)窗口，測井后地層流體容易殘留光學(xué)窗口內(nèi)，造成光學(xué)窗口污染，對下一次測量產(chǎn)生影響，因此需要維護保養(yǎng)，光譜傳感器的光學(xué)窗口采用了可插拔式設(shè)計，便于光譜傳感器的拆裝和維護。

4.耐高溫高壓：保溫瓶保護電路板不受高溫，承壓外殼保護電路板不受壓力，整個傳感器可在高溫175℃，高壓20000psi的環(huán)境下可靠工作。

附圖說明

圖1是本實用新型的光譜流體識別傳感器的外部透視圖。

圖2是本實用新型的光譜流體識別傳感器的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖2中A-A位置的橫截面視圖。

具體實施方式

本實用新型的光譜流體識別傳感器主要由轉(zhuǎn)接頭基體1、光學(xué)窗口2、光源發(fā)生器3、光學(xué)探測器4、電路控制體5、承壓外殼6和后堵頭7等部件組成。如圖2和3所示，轉(zhuǎn)接頭基體1上設(shè)置了流體通道8和電子線路通道9，轉(zhuǎn)接頭基體1與儀器基體模塊式連接，包括機械連接和電氣連接，可以實現(xiàn)光譜流體識別傳感器的整體安裝和拆卸。轉(zhuǎn)接頭基體1上設(shè)置了承壓接頭座孔10用于安裝承壓接頭，與儀器實現(xiàn)電氣連接，電子線路可通過電子線路通道9連接到電路控制體5上，實現(xiàn)傳感器的電路控制。轉(zhuǎn)接頭基體1上開設(shè)流體通道8以與儀器連接，流體通過流體通道8，穿過光學(xué)窗口2，再回到儀器，可實時動態(tài)監(jiān)測流經(jīng)光學(xué)窗口的流體性質(zhì)。

光學(xué)窗口2為光譜傳感器的重要部件，地層流體流經(jīng)光學(xué)窗口2后，容易粘附在上面，對下一次測試產(chǎn)生影響，測井后需要維護保養(yǎng)。本實用新型的光譜傳感器的光學(xué)窗口采用了可插拔式設(shè)計，而其他的傳感器部件不要拆卸，便于維護。

光源發(fā)生器3產(chǎn)生光源，光源向光學(xué)通道發(fā)射進入光學(xué)窗口2，透過流體通道8內(nèi)的流體，傳送到光學(xué)探測器上。不同的流體可使近紅外光在不同波段產(chǎn)生不同的吸收，從而在光學(xué)探測器上反應(yīng)出來，即可以識別流體的不同性質(zhì)。