[發(fā)明專利]壓裂作業(yè)用繞組傳感器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310220433.3
• 申請(qǐng)日: 2013-06-05
• 公開（公告）號(hào): CN103277080A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮強(qiáng);黨偉;王瑤;賈紅戰(zhàn);程智遠(yuǎn);何志勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司
• 主分類號(hào): E21B43/26
• 分類號(hào): E21B43/26;E21B47/00
• 代理公司: 天津才智專利商標(biāo)代理有限公司 12108
• 代理人: 陳昌娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種油氣井井下工具，特別是涉及一種壓裂作業(yè)用繞組傳感器。

背景技術(shù)

隨著國(guó)內(nèi)各油田逐步進(jìn)入勘探開發(fā)的中后期，尤其是必須進(jìn)行儲(chǔ)層改造的低滲透儲(chǔ)層以及致密氣、致密油和頁(yè)巖氣勘探開發(fā)的大量增加，各油田對(duì)儲(chǔ)層改造技術(shù)的需要越來越大。壓裂施工可以有效提高油氣層的滲透能力，取得良好的儲(chǔ)層改造與增產(chǎn)效果。

目前，壓裂技術(shù)正在超著智能化控制的方向發(fā)展。通過向流體內(nèi)加入信號(hào)介質(zhì)并對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)壓裂過程中流體的監(jiān)控或控制壓裂工作設(shè)備。其中對(duì)壓裂流體中信號(hào)介質(zhì)的檢測(cè)傳感技術(shù)是壓裂技術(shù)智能化發(fā)展方向的重要技術(shù)之一，該技術(shù)要求該傳感器的測(cè)試范圍覆蓋所有經(jīng)過的流體。但壓裂施工中管內(nèi)流體流速高、壓力高，且流體中的沙粒對(duì)傳感線圈及組件危害嚴(yán)重，因此目前的傳感器不具備在該工況下耐高壓、抗沖蝕的工作能力。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種耐高壓抗沖蝕的壓裂作業(yè)用繞組傳感器。

為此，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種壓裂作業(yè)用繞組傳感器，其安裝在壓裂管線中，包括依次螺紋連接且接口處密封的上接頭、外筒和下接頭，在所述外筒內(nèi)、上接頭和下接頭之間安裝有一中心管，所述中心管為工程陶瓷中心管，在所述中心管中部的外周面上形成有一環(huán)形長(zhǎng)槽，在該環(huán)形長(zhǎng)槽內(nèi)設(shè)置有繞組，該繞組兩端的導(dǎo)線分別經(jīng)一連接裝置與外部測(cè)試儀器連接。

優(yōu)選的是，上述連接裝置包括一金屬環(huán)、一高壓線接頭和一外接導(dǎo)線，在所述中心管外周面上靠近兩側(cè)端口處各形成有一環(huán)形槽，所述金屬環(huán)安裝在該環(huán)形槽內(nèi)，所述兩環(huán)形槽和環(huán)形長(zhǎng)槽之間分別通過一槽連通，在所述外筒上與中心管兩端的環(huán)形槽分別對(duì)應(yīng)的位置處各形成有一孔，所述高壓線接頭安裝在所述孔內(nèi)，所述繞組的兩端的導(dǎo)線經(jīng)所述槽分別焊接在兩個(gè)金屬環(huán)上，所述導(dǎo)線接頭的下端與觸點(diǎn)環(huán)接觸，導(dǎo)線接頭的上端與外接導(dǎo)線焊接。

優(yōu)選的是，上述金屬環(huán)為觸點(diǎn)環(huán)，該環(huán)由銅類等軟質(zhì)金屬制成，導(dǎo)線接頭下的觸點(diǎn)可以壓入環(huán)面，從而保證二者可靠接觸。

所述導(dǎo)線接頭采用耐高壓的導(dǎo)線接頭，其與所述孔之間形成密封，能夠耐受壓裂施工中管內(nèi)的壓力。

另外，所述上接頭和下接頭的外端均通過密封扣與壓裂管線連接。

使用時(shí)，將本發(fā)明的壓裂作業(yè)用繞組傳感器接在壓裂管線中，用于檢測(cè)壓裂施工中流體內(nèi)的感應(yīng)信號(hào)。中心管3采用高性能的工程陶瓷，工程陶瓷為非屏蔽材料，能夠耐高壓、抗沖蝕，從而有效保證了該傳感器的感應(yīng)靈敏度和對(duì)線圈的保護(hù)。通過中心管兩端的金屬環(huán)或觸點(diǎn)環(huán)以及外筒上的導(dǎo)線接頭能夠確保繞組的兩根導(dǎo)線方便地與外接導(dǎo)線連接，從而能夠方便、準(zhǔn)確地進(jìn)行檢測(cè)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的壓裂作業(yè)用繞組傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中中心管的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的壓裂作業(yè)用繞組傳感器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。

如圖1和圖2所示，該壓裂作業(yè)用繞組傳感器包括依次螺紋連接且接口處密封的上接頭1、外筒2和下接頭9。在外筒2內(nèi)、上接頭1和下接頭9之間安裝有一中心管3。該中心管3中間形成通孔，采用高性能的工程陶瓷如碳化硅、氮化硅或類似材料制成，能夠耐高壓、抗沖蝕，保證線圈組6與觸點(diǎn)環(huán)7不受流體沖蝕與沙粒沖擊破壞。在中心管3中部的外周面上形成有環(huán)形長(zhǎng)槽b，在環(huán)形長(zhǎng)槽b內(nèi)設(shè)置有繞組6，繞組6兩端的導(dǎo)線分別經(jīng)一連接裝置與外部測(cè)試儀器連接。

具體地說，所述每個(gè)連接裝置包括金屬環(huán)7、高壓線接頭5和外接導(dǎo)線4，在所述中心管3外周面上靠近兩側(cè)端口處各形成有一環(huán)形槽a，金屬環(huán)7安裝在該環(huán)形槽a內(nèi)。兩環(huán)形槽a和環(huán)形長(zhǎng)槽b之間分別通過槽c連通，在外筒2上與中心管3兩端的環(huán)形槽a分別對(duì)應(yīng)的位置處各形成有一孔（圖中未標(biāo)出），高壓線接頭5安裝在所述孔內(nèi)。繞組6的兩端的導(dǎo)線經(jīng)槽c分別焊接在兩個(gè)金屬環(huán)7上，導(dǎo)線接頭5的下端與觸點(diǎn)環(huán)7接觸，導(dǎo)線接頭5的上端與外接導(dǎo)線4焊接。通過這種結(jié)構(gòu)，即可保證中心管上的繞組與外部測(cè)試設(shè)備連接。

金屬環(huán)7優(yōu)選采用觸點(diǎn)環(huán)，該環(huán)由銅類等軟質(zhì)金屬制成，導(dǎo)線接頭下的觸點(diǎn)可以壓入環(huán)面，從而保證二者可靠接觸。

導(dǎo)線接頭5優(yōu)選為高壓導(dǎo)線接頭，具有密封外筒2的上孔的作用，使得中心管3外側(cè)與外筒2內(nèi)側(cè)構(gòu)成相對(duì)壓力穩(wěn)定的間隙腔，中心管3與外筒2之間間隙很小，足以阻擋砂粒進(jìn)入繞組空間，該間隙腔兩端壓差極小，內(nèi)部基本無流體通過，不會(huì)受到液體沖蝕與沙粒沖擊，從而有效保證了施工中繞組的正常工作。