[發(fā)明專利]用于超高溫井筒的溫度測(cè)量裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810874899.8
• 申請(qǐng)日: 2018-08-01
• 公開（公告）號(hào): CN110793661B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 倪衛(wèi)寧;張衛(wèi);閆立鵬;李新;米金泰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司石油工程技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): G01K7/25
• 分類號(hào): G01K7/25
• 代理公司: 北京聿華聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11611
• 代理人: 金偉英;劉華聯(lián)

本發(fā)明提出了一種用于超高溫井筒的溫度測(cè)量裝置及方法，該裝置設(shè)在井上的電纜絞車，其上設(shè)有多芯電纜；承壓筒，其內(nèi)設(shè)有溫度傳感器，該溫度傳感器通過轉(zhuǎn)換接頭與多芯電纜的一端連接；電纜匹配電路模塊，其設(shè)在井上并與多芯電纜的另一端連接，且所述電纜匹配電路模塊構(gòu)造成：其中的等效電阻與溫度傳感器、多芯電纜組成的線路形成測(cè)量溫度的平衡電橋；以及放大及存儲(chǔ)顯示模塊，其輸入端與電纜匹配電路模塊的輸出端連接實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大，并進(jìn)行顯示。該裝置可以更長(zhǎng)時(shí)間保護(hù)電路和電子元器件不受到高溫的影響，而且整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)量成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于井下高溫或超高溫測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體用于干熱巖、石油天然氣、地?zé)岬乳_發(fā)過程中井下溫度超過200度的超溫度測(cè)量，具體涉及一種用于超高溫井筒的溫度測(cè)量裝置及方法。

背景技術(shù)

以干熱巖為代表的地下能源開發(fā)過程中，由于井筒的溫度已經(jīng)超過230度，有的甚至高達(dá)300度，而且溫度越高，熱巖開發(fā)的意義越大。

現(xiàn)有的井筒溫度測(cè)量?jī)x器方法，一般是將測(cè)量傳感器、采集電路、處理電路，集成在一根或多根儀器上，然后將整個(gè)儀器快速下到井筒內(nèi)，進(jìn)行各類數(shù)據(jù)采集。由于電子元器件受到工作溫度的影響很大，現(xiàn)有技術(shù)如申請(qǐng)?zhí)朇N201710265056、發(fā)明名稱為“一種高溫高壓數(shù)字地?zé)釡y(cè)井系統(tǒng)”以及申請(qǐng)?zhí)朇N201710375593、發(fā)明名稱為“一種主動(dòng)式井下儀表熱管理系統(tǒng)及方法”，提出了將電路系統(tǒng)先封裝到一個(gè)保溫瓶?jī)?nèi)，然后再安裝到儀器內(nèi)，一起下到井筒內(nèi)進(jìn)行井筒和地層的參數(shù)測(cè)量。該類方案的優(yōu)點(diǎn)是能夠解決較短時(shí)間的高溫測(cè)量，短時(shí)間內(nèi)保溫瓶可以保護(hù)電路不受到高溫的影響。但該類方案的缺點(diǎn)是工作時(shí)間受到很大限制。主要原因是當(dāng)保溫瓶在高溫環(huán)境下工作時(shí)，其外界的高溫將不可避免的穿透保溫瓶進(jìn)入內(nèi)部的電路系統(tǒng)，特別是當(dāng)井下的溫度達(dá)到或超過200度時(shí)，保溫瓶保溫有效時(shí)間快速降低。而高溫滲透后，不少電子元器件將不能繼續(xù)正常有效工作，有效工作時(shí)間短，測(cè)量精度亦受到很大影響。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述技術(shù)問題的部分或者全部，本發(fā)明提出了一種用于高溫的井筒溫度測(cè)量裝置及方法，該裝置可以更長(zhǎng)時(shí)間保護(hù)電路和電子元器件不受到高溫的影響，而且整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)量成本低。

為了實(shí)現(xiàn)以上發(fā)明目的，一方面，本發(fā)明提出了一種用于高溫的井筒溫度測(cè)量裝置，包括：

設(shè)在井上的電纜絞車，其上設(shè)有多芯電纜；

承壓筒，其內(nèi)設(shè)有溫度傳感器，該溫度傳感器通過轉(zhuǎn)換接頭與多芯電纜的一端連接；

電纜匹配電路模塊，其設(shè)在井上并與多芯電纜的另一端連接，且所述電纜匹配電路模塊構(gòu)造成：其中的匹配電阻與溫度傳感器、多芯電纜組成的線路形成測(cè)量溫度的平衡電橋；以及

放大及存儲(chǔ)顯示模塊，其輸入端與電纜匹配電路模塊的輸出端連接實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大，并進(jìn)行顯示。

在本發(fā)明中，只是將超高溫的溫度傳感器設(shè)在承壓筒內(nèi)，通過電纜絞車和多芯電纜將承壓筒放入井內(nèi)，其它的電纜匹配電路模塊和放大及存儲(chǔ)顯示模塊等電子元器件均設(shè)在井上，因而不會(huì)受到井下高溫的限制，能長(zhǎng)時(shí)間有效工作，而且由于整體結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，電子元器件受高溫?fù)p壞的概率大大降低，因而整體測(cè)量成本大大降低。在一種實(shí)施方案中，所述放大及存儲(chǔ)顯示模塊除了放大子模塊和顯示子模塊還包括存儲(chǔ)子模塊和數(shù)據(jù)處理子模塊，經(jīng)放大子模塊進(jìn)行放大后的信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)處理后，在顯示子模塊上顯示。

在一種實(shí)施方案中，所述放大及存儲(chǔ)顯示模塊包括放大子模塊、顯示子模塊、存儲(chǔ)子模塊和數(shù)據(jù)處理子模塊，經(jīng)放大子模塊進(jìn)行放大后的信號(hào)在存儲(chǔ)子模塊和數(shù)據(jù)處理子模塊進(jìn)行存儲(chǔ)和處理后，在顯示子模塊上顯示溫度值和/或溫度變化圖。

在一種實(shí)施方案中，所述第一等效電阻、第二等效電阻和第三等效電阻的電阻值相等，第一路信號(hào)和三路輸出信號(hào)構(gòu)成全橋電阻網(wǎng)絡(luò)。

在一種實(shí)施方案中，所述全橋電阻網(wǎng)絡(luò)的差分輸出端分別連接到放大子模塊的正輸入端和負(fù)輸入端。