[發明專利]井下多相流流量計及監測方法

在審

• 申請號: 201510205383.0
• 申請日: 2015-04-27
• 公開（公告）號: CN105114052A
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發明（設計）人: 羅東紅;黃正宇;閆正和;張偉;唐圣來;曹琴;于曉輝;李四華;許慶華;李鋒;高曉飛;梁衛;杜河泉
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海石油（中國）有限公司深圳分公司;北京蔚藍仕科技有限公司
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B47/06;E21B47/07
• 代理公司: 深圳市瑞方達知識產權事務所(普通合伙) 44314
• 代理人: 張約宗;張秋紅

技術領域

本發明涉及井下監測領域，尤其是涉及一種井下多相流流量計及監測方法。

背景技術

一般情況下，油氣井在生產時只在地面井口或者采油廠集中進行計量，一般只監測流量，相持率監測也一般為間斷性的，只能對井下產液產氣進行地面上的統一記錄。對于井下實際的多相流量、相持率，溫度、壓力等特性無法做到在線監測，尤其涉及到井下多層合采，更是無法監測。

目前井下也有少量的電子式、多儀器組合型的井下多相流流量計，但是一般情況下不能長期放置在井下監測；此外，只能進行點式測量，不能分布式測量。如果需要對全井進行測量，還需頻繁起下儀器，造成工程上很多不便，延長了作業時間，對井下干預大。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，提供一種井下多相流流量計及監測方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種井下多相流流量計，包括井下采集設備和井上處理設備；

所述井下采集設備包括光纖聲波傳感器、光纖壓力傳感器和光纖溫度傳感器；

所述光纖聲波傳感器、所述光纖壓力傳感器和所述光纖溫度傳感器均設置在井下管柱一側的管壁上；

所述光纖聲波傳感器的聲波信號傳輸至所述井上處理設備；所述光纖溫度傳感器的溫度信號傳輸至所述井上處理設備；所述光纖壓力傳感器的壓力信號傳輸至所述井上處理設備。

本發明的井下多相流流量計中，所述井下采集設備包括至少一組所述光纖聲波傳感器和至少一組所述光纖溫度傳感器；

每組所述光纖聲波傳感器和每組所述光纖溫度傳感器分布式的沿所述井下管柱的延伸方向設置。

本發明的井下多相流流量計中，所述井下采集設備包括至少一組所述光纖壓力傳感器；

每組所述光纖壓力傳感器與所述井下管柱上的每個壓力測量點一一對應設置。

本發明的井下多相流流量計中，所述光纖聲波傳感器、所述光纖壓力傳感器和所述光纖溫度傳感器集成在井下光纜中，所述井下光纜設置在所述井下管柱一側的管壁上。

本發明的井下多相流流量計中，所述井下光纜通過多個光纜保護器固定在所述井下管柱上，多個所述光纜保護器沿所述井下光纜的延伸方向分布。

本發明的井下多相流流量計中，所述井上處理設備包括

光電轉換器，與所述井下采集設備相連，用于接收所述井下采集設備的數據，并將其轉換為電信號；

A/D轉換器，與所述光電轉換器相連，用于將所述電信號轉換成數字信號并輸出；

DSP數字處理器，與所述A/D轉換器相連，用于接收所述數字信號并處理。

本發明的井下多相流流量計中，所述井上處理設備還包括與所述DSP數字處理器相連的FPGA芯片。

本發明的井下多相流流量計中，所述井上處理設備還包括時鐘模塊；

所述時鐘模塊與所述井下采集設備相連，且所述時鐘模塊的控制端與所述DSP數字處理器相連，以由所述DSP數字處理器控制所述時鐘模塊記錄或讀取采集時間。

本發明的井下多相流流量計中，所述井上處理設備還包括

整形器，與所述光電轉換器相連，用于將所述電信號整形為脈沖信號；

計數器，輸入端與所述整形器相連，輸出端與所述DSP數字處理器相連，用于對所述脈沖信號進行計數并傳輸至所述DSP數字處理器。

本發明還提供了一種井下監測方法，包括如下步驟：

S1、將井下采集設備集成到井下光纜，并將所述井下光纜下至油氣井中；

S2、利用所述井下采集設備中的光纖聲波傳感器、光纖壓力傳感器、光纖溫度傳感器對井下數據進行采集，并將采集到的所述井下數據通過地面光纜傳輸到井上處理設備中；

S3、所述井上處理設備根據獲取到的所述井下數據以及內置的計算模型，得出井下實際特性值；

S4、通過顯示模塊對所述井下實際特性值進行顯示，以實現監測。

實施本發明的技術方案，至少具有以下的有益效果：該井下多相流流量計的井下采集設備集成了光纖聲波傳感器、光纖壓力傳感器和光纖溫度傳感器，使得該井下采集設備的集成度高，從而該井下多相流流量計的結構設計簡單，操作簡便，適合油氣井下井現場操作。即該井下多相流流量計可以減少相應的工作時間，提高工作效率，降低下井時間、人力、物力。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中：

圖1是本發明的一實施例中的井下多相流流量計的結構框圖；

圖2是本發明的一實施例中的井下多相流流量計在井下使用時的示意圖；