[發明專利]一種用于水平井動態全水值測量取樣槽

有效

• 申請號: 201510020270.3
• 申請日: 2015-01-15
• 公開（公告）號: CN104594890B
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 孔令富;孔維航;李英偉;孔德明;李雷;陳曉玉;劉興斌;胡金海;解娜;佟連剛;陳基亮
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: E21B49/08
• 分類號: E21B49/08
• 代理公司: 秦皇島一誠知識產權事務所(普通合伙)13116
• 代理人: 李合印

技術領域 本發明涉及一種參數測量取樣槽，尤其涉及一種用于低流速、低產液、高含水的水平井油水兩相流或油氣水三相流分層流的全水值測量取樣槽。

背景技術 電導傳感器原理是基于連續的水相和離散的油相構成的混相電導率和連續相的電導率，通過測量安裝在管道內的測量電極之間的混相電導率，并用水相的電導率對其進行校正，便可確定分相體積濃度。該方法具有原理清晰，結構簡單、易于實現、造價低廉、能夠實現在線測量、響應速度快、對流體無干擾等諸多優點，且非常適用于水為連續相條件下工作，電導式含水率計在油田垂直井產出剖面測井中流體含水率測量方面得到了廣泛的應用。它的不足之處：在低流速、低產液、高含水的水平井油水兩相流或油氣水三相流分層流條件下，無法實現動態全水值的取樣標定，使得電導式含水率計一直無法推廣于水平井測量。

發明內容 本發明的目的是提供一種測量工藝簡單、體積小、測量準確、分辨率高，可實現水平管道流體分層流條件下動態全水值的取樣標定，使得電導式含水率計可推廣于水平井測量的一種用于水平井動態全水值測量取樣槽。

本發明主要包括：水平管內流管道外筒、連接筒、支架、支架軸座、軸套、固定取樣槽中軸、中軸過線槽、全水取樣槽、支耳、激勵電極、測量電極和引線。其中，該水平管內流管道外筒為左右兩端開口的圓柱形殼體，在該水平管內流管道外筒的左右兩端的內壁上設有螺紋，通過兩端的螺紋活動連接取樣槽中軸固定架組件的一端。該取樣槽中軸固定架組件由連接筒、支架、支架軸座和軸套組成。具體是：該連接筒為左右兩端均開口的圓柱形殼體，在該連接筒兩端的外表面設有螺紋，該連接筒的外徑與上述水平管內流管道外筒的內徑相同。在該連接筒的內部設有三個支架，該支架一端的延長線均通過上述連接筒的中線，三個支架的一端固定連接一個支架軸座，在該支架軸座內部套接軸套，上述支架的另一端固定連接在連接筒的內壁上。在該軸套的內部套接固定取樣槽中軸，固定取樣槽中軸為圓柱形殼體，固定取樣槽中軸外表面光滑的一端，插接在上述軸套內部，上述全水取樣槽通過重力作用帶動固定取樣槽中軸在軸套內轉動，以使得全水取樣槽始終置于水平管內流管道外筒內部底端位置。該固定取樣槽中軸內部設有中軸過線槽，該中軸過線槽與上述固定取樣槽中軸平行，且長度相同。全水取樣槽為馬鞍形凹槽，在該全水取樣槽一端的上部固定連接支耳，該支耳內設有螺紋通孔。該固定取樣槽中軸外表面設有螺紋的一端，通過螺紋連接固定在上述支耳的螺紋通孔內。以上述全水取樣槽的中線為對稱軸，全水取樣槽左右兩邊的結構相同。在全水取樣槽內，徑向截面的底端固定連接兩個柱狀電極，分別為激勵電極和測量電極，上述兩個柱狀電極之間相距一定距離，柱狀電極的高度小于全水取樣槽的深度，兩個柱狀電極的上端分別連接引線，兩根引線分別從其相近的中軸過線軸中穿出。上述水平管內流管道外筒、全水取樣槽的材質均為絕緣有機玻璃，柱狀電極、固定取樣槽中軸、連接筒、支架、支架軸座和軸套的材質均為不銹鋼。

本發明在使用時，全水取樣槽受重力作用帶動固定取樣槽中軸在軸套內轉動，使得全水取樣槽始終置于水平管內流管道外筒內部底端，且不會沿水平管內流管道外筒軸向方向移動。將柱狀的激勵電極和測量電極垂直鑲嵌于全水取樣槽底端，受重力作用使得全水取樣槽始終置于水平管內流管道外筒的底端，柱狀的激勵電極和測量電極始終置于水相中，從而可有效獲取動態全水值的測量信息。

本發明與現有技術相比具有如下優點：測量工藝簡單、體積小、測量準確、分辨率高，可實現水平管道流體分層流條件下動態全水值的取樣標定，使得電導式含水率計可推廣于水平井測量。

附圖說明

圖1為本發明一種用于水平井動態全水值測量取樣槽結構示意圖；

圖2為本發明一種用于水平井動態全水值測量取樣槽柱狀電極軸向剖面示意圖；

圖3為本發明一種用于水平井動態全水值測量取樣槽支架軸座徑向截面結構示意圖。

具體實施方式 圖1、圖2和圖3為本發明的示意簡圖，該水平管內流管道外筒1為左右兩端開口的圓柱形殼體，在該水平管內流管道外筒1的左右兩端的內壁上設有螺紋，通過兩端的螺紋活動連接取樣槽中軸固定架組件的一端。該取樣槽中軸固定架組件由連接筒2、支架3、支架軸座4和軸套5組成。具體是：該連接筒2為左右兩端均開口的圓柱形殼體，在該連接筒2兩端的外表面設有螺紋，該連接筒2的外徑與上述水平管內流管道外筒1的內徑相同。在該連接筒2的內部設有三個支架3，該支架3一端的延長線均通過上述連接筒2的中線，三個支架3的一端固定連接一個支架軸座4，在該支架軸座4內部套接軸套5，上述支架3的另一端固定連接在連接筒2的內壁上。在該軸套5的內部套接固定取樣槽中軸6，固定取樣槽中軸6為圓柱形殼體，固定取樣槽中軸6外表面光滑的一端，插接在上述軸套5內部。該固定取樣槽中軸6內部設有中軸過線槽7，該中軸過線槽7與上述固定取樣槽中軸6平行，且長度相同。全水取樣槽8為馬鞍形凹槽，在該全水取樣槽8一端的上部固定連接支耳9，該支耳9內設有螺紋通孔。該固定取樣槽中軸6外表面設有螺紋的一端，通過螺紋連接固定在上述支耳9的螺紋通孔內。以上述全水取樣槽8的中線為對稱軸，全水取樣槽8左右兩邊的結構相同。在全水取樣槽8內，徑向截面的底端固定連接兩個柱狀電極，分別為激勵電極10和測量電極11，上述兩個柱狀電極之間相距一定距離，柱狀電極的高度小于全水取樣槽8的深度，兩個柱狀電極的上端分別連接引線12，兩根引線分別從其相近的中軸過線槽7中穿出。上述水平管內流管道外筒1、全水取樣槽8的材質均為絕緣有機玻璃，柱狀電極、固定取樣槽中軸6、連接筒2、支架3、支架軸座4和軸套5的材質均為不銹鋼。