[發(fā)明專利]高溫集成井下溫度壓力測(cè)量系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610043918.3
• 申請(qǐng)日: 2016-01-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106996292A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙帥;孟中;劉青波;崔剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西深泉沃達(dá)精密儀器科技有限公司
• 主分類號(hào): E21B47/06
• 分類號(hào): E21B47/06;E21B47/07
• 代理公司: 吉林省長(zhǎng)春市新時(shí)代專利商標(biāo)代理有限公司22204
• 代理人: 欒淑華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種檢測(cè)與控制系統(tǒng)，特別是涉及油田井下注采領(lǐng)域以及地質(zhì)井下測(cè)控領(lǐng)域中對(duì)溫度與壓力的檢測(cè)與控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前國(guó)內(nèi)外在高溫高壓油氣田開(kāi)發(fā)方面都處于起步發(fā)展的階段，對(duì)國(guó)內(nèi)外石油企業(yè)都是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。位于北海挪威一側(cè)海域的古德龍高溫高壓氣田，1975年發(fā)現(xiàn)后長(zhǎng)時(shí)間擱置，一直到近幾年才投入開(kāi)發(fā)，2014年4月才正式生產(chǎn)。可見(jiàn)存在一定難度。隨著世界油氣勘探走向深海，越來(lái)越多的海上高溫高壓油氣田將被發(fā)現(xiàn)，這片新興“處女地”也將成為各國(guó)比拼實(shí)力、展示技術(shù)的大舞臺(tái)。相比陸地，海上高溫高壓氣田受平臺(tái)空間等多重因素的影響與限制，開(kāi)發(fā)難度更大。海上常規(guī)氣田的壓力系數(shù)在1.0之間，而東方13區(qū)油氣藏的壓力系數(shù)達(dá)到1.8-2.1，井底溫度在150℃以上，可見(jiàn)開(kāi)發(fā)難度之大。在開(kāi)采石油的過(guò)程中，井下的溫度和壓強(qiáng)是必不可少的測(cè)量參數(shù)，準(zhǔn)確的井下溫度和壓強(qiáng)測(cè)量對(duì)于油井監(jiān)測(cè)等都具有十分重要的意義。本領(lǐng)域人員都知道，油田投產(chǎn)后，隨著開(kāi)采時(shí)間的增長(zhǎng)，油層壓力不斷下降，地下原油大量脫氣，粘度增加，油井產(chǎn)量逐漸減少，甚至?xí)娡．a(chǎn)。為了彌補(bǔ)原油采出后所造成的地下虧空，保持或提高油層壓力，實(shí)現(xiàn)油田高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，行之有效的方法是利用注水井把水(或者氣)注入油層，以補(bǔ)充和保持油(或者氣)層壓力。然而采取這些操作時(shí)一定要在對(duì)井下條件有全面了解之后才能進(jìn)行。尤其是對(duì)溫度與壓力情況的了解與掌握尤為重要。在傳統(tǒng)的井溫與壓力測(cè)量過(guò)程中，一般使用紅外測(cè)溫儀、紅外熱成像儀、溫度傳感器陣列等。由于井下環(huán)境惡劣溫度高，現(xiàn)有測(cè)試儀器無(wú)法承受150℃以上較大高溫，勢(shì)必產(chǎn)生測(cè)試誤差，且存在電路結(jié)構(gòu)分散、體積大、集成度與智能化程度低、可靠性差、維修困難的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高溫集成井下溫度壓力測(cè)量系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)井下200℃高溫惡劣環(huán)境下溫度與壓力的檢測(cè)，同時(shí)解決傳統(tǒng)測(cè)試儀器電路結(jié)構(gòu)分散、體積大、集成度與智能化程度低、可靠性差、維修困難的問(wèn)題。

本發(fā)明是利用藍(lán)寶石高溫高精度溫度傳感器與壓力傳感器，將所述高溫高精度溫度傳感器與壓力傳感器的傳感信號(hào)分別送入放大調(diào)理單元，對(duì)溫度與壓力變化情況下的模擬電壓信號(hào)進(jìn)行濾波、放大、補(bǔ)償再接入中央處理單元，由中央處理單元進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換后接入高溫存儲(chǔ)單元中記錄存儲(chǔ)，并與高溫高精度溫度傳感器、供電單元構(gòu)成的高溫測(cè)控系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)通訊接口、燒寫(xiě)口共同組成一高溫集成獨(dú)立芯片實(shí)現(xiàn)的。

所述的放大調(diào)理單元是將所述高溫高精度溫度傳感器與壓力傳感器的模擬電壓信號(hào)分別經(jīng)過(guò)壓保護(hù)、濾波放大、放大整形、巴特沃斯濾波或者濾波放大、放大整形、巴特沃斯濾波、過(guò)壓保護(hù)的順序處理步驟處理后送入中央處理單元。

所述的供電單元，是將雙電池提供的7.2v和3.6v電源，轉(zhuǎn)換成5V和2.5v，且輸出端采用放大器閉環(huán)反饋方式對(duì)其進(jìn)行耐高溫補(bǔ)償，使供電單元輸出保持在精度±0.0005v穩(wěn)定值范圍內(nèi)。

本發(fā)明由于采取了高溫集成獨(dú)立芯片構(gòu)成的高溫測(cè)控系統(tǒng)，加上高溫高精度溫度、壓力傳感器的有機(jī)結(jié)合，徹底改變了傳統(tǒng)測(cè)試儀器電路結(jié)構(gòu)分散、體積大、集成度與智能化程度低、可靠性差、維修困難的狀況，使高溫井下溫度與壓力測(cè)量成為現(xiàn)實(shí)。它整體耐溫耐壓外殼封裝，保證在惡劣環(huán)境中一次下井就能完成對(duì)不同深度的溫度和壓強(qiáng)的測(cè)量、存儲(chǔ)和處理，而且由于設(shè)置了耐高溫補(bǔ)償?shù)墓╇婋娫春蛡鞲衅鹘Y(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)能確保測(cè)量精度直接進(jìn)入油層中進(jìn)行測(cè)量，省去了中間的傳輸介質(zhì)，以避免造成不必要的失真。井上控制部分和手持終端則實(shí)現(xiàn)了信息的對(duì)接、處理及存儲(chǔ)，能夠精確地對(duì)溫度及壓強(qiáng)進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。并具有發(fā)明構(gòu)思獨(dú)特、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、使用方便靈活、適宜行業(yè)推廣等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為放大調(diào)理單元結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式