一种油气井温度压力测量装置

技术领域

本发明涉及油气井测量技术领域，更具体地说，涉及一种油气井温度压力测量装置。

背景技术

在油气井生产阶段，工作人员需要及时掌握井下产层位置的温度压力等参数信息，以此判断井下生产情况，从而调整生产制度达到油气增产稳产的目的。现有技术中通过投捞式电子压力计、永久式电缆温度压力监测技术或永久式光纤温度压力监测技术，获取生产井中井下生产层位的温度压力数据。然而，投劳式电子压力计需要取出后才能读取井下数据，无法实时掌握井下情况，且耗时费力；永久式电缆温度压力监测技术或永久式光纤温度压力监测技术是有线测量方式，存在施工难度大，作业时间长，作业成本高的问题，且其无法下入井下的水平段，并存在线缆易损坏的风险。

综上所述，如何提供一种能够便于实时获取井下温度压力参数的测量装置，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种油气井温度压力测量装置，该油气井温度压力测量装置可以实时获取井下温度压力参数。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种油气井温度压力测量装置，包括：井下发射装置和地面接收装置，井下发射装置包括金属扶正器、油管、绝缘扶正器和发射装置本体，油管设于金属扶正器和绝缘扶正器之间，发射装置本体的两端均与绝缘扶正器连接，地面接收装置包括地线和信号收发系统，地线和信号收发系统电连接，发射装置本体用于检测油气井的温度压力并发射检测信号，地线用于接收发射装置本体发射的信号，信号收发系统用于提取并解码所述信号。

一种油气井温度压力测量装置，发射装置本体包括壳体和芯轴，芯轴插接于壳体内，壳体的一端设有第一接头，壳体的另一端设有第二接头，芯轴的一端套接第一绝缘接头，芯轴的另一端套接第二绝缘接头，第一绝缘接头远离芯轴的一端插接在第一接头内，第二绝缘接头远离芯轴的一端插接在第二接头内。

一种油气井温度压力测量装置，芯轴和壳体之间设有电路板和电池，电路板与电池、第一绝缘接头和第二绝缘接头电连接。

一种油气井温度压力测量装置，发射装置本体还包括温度压力传感器，第二接头插入壳体的一端设有导压孔和安装孔，导压孔和安装孔连通，温度压力传感器的一端插入安装孔，温度压力传感器的另一端设于第二绝缘接头和壳体之间，温度压力传感器和电路板电连接。

一种油气井温度压力测量装置，壳体的内壁与第一接头的外壁、第一接头的内壁与第一绝缘接头的外壁、第一绝缘接头的内壁与芯轴的外壁、壳体的内壁与第二接头的外壁、第二接头的内壁与第二绝缘接头的外壁以及第二绝缘接头的内壁与芯轴的外壁六个接触连接的位置均设有密封件。

一种油气井温度压力测量装置，芯轴的两端分别与第一绝缘接头和第二绝缘接头端部连接的位置设有第一绝缘垫圈。

一种油气井温度压力测量装置，芯轴与第一绝缘接头和第二绝缘接头接触区域喷涂高温绝缘涂层，壳体与第一接头和第二接头接触区域喷涂高温绝缘涂层。

一种油气井温度压力测量装置，金属扶正器包括第一导管和第一弹簧板，第一弹簧板围设在第一导管的外周。

一种油气井温度压力测量装置，绝缘扶正器包括第二导管、第二弹簧板和第二绝缘垫圈，第二绝缘垫圈围设在第二导管的外周，第二绝缘垫圈设于第二弹簧板的两端。

一种油气井温度压力测量装置，地面接收装置还包括用于供电的太阳能装置和用于发射信号的发射天线，太阳能装置和发射天线均与信号收发系统电连接；地线包括第一地线和第二地线，第一地线和第二地线均与信号收发系统电连接。

相对于背景技术，本发明所提供的油气井温度压力测量装置包括：井下发射装置和地面接收装置，井下发射装置金属扶正器、油管、绝缘扶正器和发射装置本体，油管设于金属扶正器和绝缘扶正器之间，发射装置本体的两端均与绝缘扶正器连接，地面接收装置包括地线和信号收发系统，地线和信号收发系统电连接，发射装置本体用于检测油气井的温度压力并发射检测信号，地线用于接收发射装置本体发射的信号，信号收发系统用于提取并解码信号。通过井下发射装置和地面接收装置能够实时获取井下温度压力参数，为油气生产调节提供决策依据，扶正器和油管的设置能够延长信号电极之间的距离，增加了信号传输抗干扰能力，增大了传输距离，并且井下发射装置和地面接收装置能够分别单独供电，摆脱了地面和井下对线缆的依赖。本发明所提供的油气井温度压力测量装置生产制造成本低、施工作业简单、施工成本低，具有良好的工艺性及经济性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的油气井温度压力测量装置的井下发射装置示意图；

图2为本发明所提供的油气井温度压力测量装置的地面接收装置示意图；

图3为本发明所提供的发射装置本体的结构图；

图4为本发明所提供的发射装置本体的A-A横截面的剖视图；

图5为本发明所提供的发射装置本体的Ⅰ部分的局部放大图；

图6为本发明所提供的发射装置本体的Ⅱ部分的局部放大图；

图7为本发明所提供的第一绝缘接头的喷涂高温绝缘涂层的区域；

图8为本发明所提供的第二绝缘接头的喷涂高温绝缘涂层的区域；

图9为本发明所提供的芯轴的喷涂高温绝缘涂层的区域；

图10为本发明所提供的壳体的喷涂高温绝缘涂层的区域；

图11为本发明所提供的金属扶正器的结构图；

图12为本发明所提供的绝缘扶正器的结构图。

其中：

1-金属扶正器、11-第一导管、12-第一弹簧板、

2-油管、

3-绝缘扶正器、31-第二导管、32-第二弹簧板、33-第二绝缘垫圈、

4-发射装置本体、41-壳体、42-芯轴、43-第一接头、44-第二接头、441-导压孔、442-安装孔、45-第一绝缘接头、46-第二绝缘接头、47-电路板、48-电池、49-温度压力传感器、410-密封件、411-第一绝缘垫圈、412-高温绝缘涂层、

5-地线、51-第一地线、52-第二地线、

6-信号收发系统、7-太阳能装置、8-发射天线。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

本申请实施例提供的油气井温度压力测量装置，可参考说明书附图1至附图2，包括：井下发射装置和地面接收装置，井下发射装置包括金属扶正器1、油管2、绝缘扶正器3和发射装置本体4，油管2设于金属扶正器1和绝缘扶正器3之间，发射装置本体4的两端均与绝缘扶正器3连接，地面接收装置包括地线5和信号收发系统6，地线5和信号收发系统6电连接，发射装置本体4用于检测油气井的温度压力并发射检测信号，地线5用于接收发射装置本体4发射的信号，信号收发系统6用于提取并解码信号。

需要说明的是，铺设油气井后，将套管打入，将套管和井壁用水泥密封，然后在套管中铺设油管或者气管，套管的主要作用是：加固井壁，防止地层坍塌；封隔不同油层、气层、水层，实现分层开采等。扶正器1也叫找中器，是井中管、杆、柱的扶正的固定工具，具有制造简单，牢固耐用，扶正力大的优点，能够保证钻井固井质量。油管2成段的拼接成整体的管道，形成油路，油管2设置在套管当中。两个绝缘扶正器3分别设置在测量发射装置本体4的两端，绝缘扶正器3一端和测量发射装置本体4连接，绝缘扶正器3的另一端和油管2连接，油管2的另一端和金属扶正器1连接，每个绝缘扶正器3可以连接1至2段油管2，两段油管2彼此连接，发射装置本体4两端的油管2末端可以连接1至2个金属扶正器1。其中，金属扶正器1、油管2、绝缘扶正器3和发射装置本体4均串联连接，油气流经金属扶正器1、油管2、绝缘扶正器3和发射装置本体4进行运输开采。

如说明书附图3所示，发射装置本体4包括壳体41和芯轴42，芯轴42插接于壳体41内，壳体41的一端设有第一接头43，壳体41的另一端设有第二接头44，芯轴42的一端套接第一绝缘接头45，芯轴42的另一端套接第二绝缘接头46，第一绝缘接头45远离芯轴42的一端插接在第一接头43内，第二绝缘接头46远离芯轴42的一端插接在第二接头44内。

绝缘接头的一端与芯轴42连接，绝缘接头设为两个，芯轴42的两端分别插入第一绝缘接头45和第二绝缘接头46的孔内，绝缘接头与芯轴42连接的一端的外壁与壳体41的内壁接触固定，第一绝缘接头45的另一端插接进入第一接头43的孔内，第二绝缘接头46的另一端插接进入第二接头44的孔内，壳体41的一端和第一接头43连接，壳体41的另一端和第二接头44连接。其中，壳体41与接头的连接、绝缘接头与接头的连接以及绝缘接头与芯轴42的连接可以采用螺纹连接或者卡扣连接的方式，当然，上述的连接方式存在多种，只要能够紧固连接即可，本文不做限制。

如说明书附图4所示，芯轴42和壳体41之间设有电路板47和电池48，电路板47与电池48、第一绝缘接头45和第二绝缘接头46电连接。电池48为耐高温电池，能够为电路板47供电，电路板47能够获取测量信息并且进行调制编码，产生两个电极信号，第一电极信号通过导线连接在第一绝缘接头45上，信号依次通过第一绝缘接头45、第一接头43、上端的绝缘扶正器3、上端油管2和上端金属扶正器1。第二电极信号通过导线连接在第二绝缘接头46上，信号依次通过第二绝缘接头46、第二接头44、下端的绝缘扶正器3、下端油管2和下端金属扶正器1。

如说明书附图5所示，发射装置本体4还包括温度压力传感器49，第二接头44插入壳体41的一端设有导压孔441和安装孔442，导压孔441和安装孔442连通，温度压力传感器49的一端插入安装孔442，温度压力传感器49的另一端设于第二绝缘接头46和壳体41之间，温度压力传感器49和电路板47电连接。

温度压力传感器49设置在第二接头44上，并且固定在第二绝缘接头46和壳体41之间，温度压力传感器49中压力计感压孔通道与导压孔441相连通，这样，温度压力传感器49能够测量出所处产层的温度压力数值，最后电路板47获取温度压力传感器49测量的信息。

如说明书附图3至附图5所示，壳体41的内壁与第一接头43的外壁、第一接头43的内壁与第一绝缘接头45的外壁、第一绝缘接头45的内壁与芯轴42的外壁、壳体41的内壁与第二接头44的外壁、第二接头44的内壁与第二绝缘接头46的外壁以及第二绝缘接头46的内壁与芯轴42的外壁六个接触连接的位置均设有密封件410。

第一接头43的外壁和内壁、第一绝缘接头45的内壁、第二接头44的外壁和内壁以及第二绝缘接头46的内壁设有密封件410的位置设有凹槽，密封件410套设在凹槽内。发射装置本体4内的通孔流经油气，密封件410的设置能够防止油气泄漏至电路板47和电池48，导致发射装置本体4失效或者测量数值不准确。

如说明书附图6所示，芯轴42的两端分别与第一绝缘接头45和第二绝缘接头46端部连接的位置设有第一绝缘垫圈411。第一绝缘垫圈411的设置防止芯轴42的端面与第一绝缘接头45和第二绝缘接头46直接接触，减小了两路信号输出电极间的相互影响。

如说明书附图7至附图10所示，芯轴42与第一绝缘接头45和第二绝缘接头46接触区域喷涂高温绝缘涂层412，壳体41与第一接头43和第二接头44接触区域喷涂高温绝缘涂层412。第一绝缘接头45和第二绝缘接头46与芯轴42的连接端的内壁喷涂高温绝缘涂层412；芯轴42两端的外壁喷涂高温绝缘涂层412；壳体41两端的内壁喷涂高温绝缘涂层412。高温绝缘涂层412的设置减少电信号的分散，减小了第一电极信号和第二电极信号之间的相互影响，增加信号的抗干扰能力。

如说明书附图11至附图12所示，金属扶正器1包括第一导管11和第一弹簧板12，第一弹簧板12围设在第一导管11的外周。绝缘扶正器3包括第二导管31、第二弹簧板32和第二绝缘垫圈33，第二绝缘垫圈33围设在第二导管31的外周，第二绝缘垫圈33设于第二弹簧板32的两端。

金属扶正器1的第一导管11与第一弹簧板12拱起部分通过金属接触导通，绝缘扶正器3的第二导管31与第二弹簧板32之间设置有第二绝缘垫圈33，绝缘扶正器3与第二弹簧板32之间处于绝缘隔开状态，不能导通。第一弹簧板12的外壁与套管接触，使得电极信号通过第一弹簧板12传递至套管，由于套管通常使用金属材料，有利于将地下的电极信号传递至地面，提高信号传输抗干扰能力。

另外，由于第一电极信号和第二电极信号施加在套管上的位置存在差异，并且沿套管和地层传输信号的路径不同，因此，认为在地面井口处拾取的第一电极信号较强，在地面远端处拾取的第二电极信号较弱。通过在上、下金属扶正器间加装油管的方式，增大两路电极发射位置距离，进一步减小了两路电极信号的相互影响，增加信号的抗干扰能力，提高了井下传输距离。

如说明书附图2所示，地面接收装置还包括用于供电的太阳能装置7和用于发射信号的发射天线8，太阳能装置7和发射天线8均与信号收发系统6电连接；地线5包括第一地线51和第二地线52，第一地线51和第二地线52均与信号收发系统6电连接。

信号收发系统6由太阳能装置7供电，信号收发系统6将提取的信号进行调制解码后通过发射天线8进行发射，第一地线51和第二地线52拾取井下发射装置本体4所发射的信号，第一地线51与井口的金属套管连接，用以拾取井下发射装置本体4发射的第一电极信号，第二地线52采用金属接地针安装距井口50至100米处，用以拾取井下发射装置本体4发射的第二电极信号。

油气井温度压力测量装置的使用过程为：井下发射装置用油管2连接，并下入到待测量层位；井下测量发射装置通过温度压力传感器49获取所处产层温度压力信息进行调制编码后，生成两路信号输出，通过第一电极将第一电极信号传输到上端的金属扶正器1并施加在套管上，信号沿套管和地层传输；通过第二电极将第二电极信号传输到下端的金属扶正器并施加在套管上，信号沿套管和地层传输；由于第一电极信号和第二电极信号施加在套管上的位置存在差异，因此，沿套管和地层传输信号的路径不同。

地面接收装置由太阳能装置7供电，通过与之相连的第一地线51和第二地线52拾取井下发射装置所发射的信号，第一地线51与井口金属套管连接，用以拾取井下测量发射装置发射的第一电极信号，第二地线采用金属接地针安装距井口50m～100m处，用以拾取井下发射装置发射的第二电极信号，并将提取的信号进行放大后调制解码通过发射天线进行发射至地面终端。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另一个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本申请所提供的油气井温度压力测量装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。