專利名稱：用于井下流體含水率測量的單環(huán)阻抗式傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及油田采油測試領(lǐng)域中所用的一種傳感器，尤其是涉及一種用于井下流體含水率測量的單環(huán)阻抗式傳感器。
背景技術(shù)：
阻抗式產(chǎn)液剖面測井技術(shù)系列儀器，包括阻抗式過環(huán)空產(chǎn)液剖面測井儀、高流量過油管阻抗式產(chǎn)液剖面測井儀以及電導(dǎo)式相關(guān)流量測井儀。這些測井儀在油田測井中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。阻抗式過環(huán)空產(chǎn)液剖面測井儀采用阻抗式傳感器測量含水率，這種傳感器實時性好、響應(yīng)快、分辨率高的特點，能實時的反應(yīng)含水率大小的變化。非常適于在水為連續(xù)相條件下即含水率在50％以上條件下工作。目前這類儀器在大慶油田自2004年已承擔超過80％的產(chǎn)出剖面測井工作量，已累計測井近6500口，為油井壓裂、堵水等措施的實施和效果評價提供了可靠資料，成為油田產(chǎn)液剖面測井的主力儀器。但是近幾年在應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，這種測井儀器的阻抗式傳感器存在著以下缺陷，降低了傳感器的使用壽命并導(dǎo)致了一些不準確的測量結(jié)果的出現(xiàn)。
首先，現(xiàn)有的阻抗式傳感器由平行分布的三個電極環(huán)構(gòu)成，三個電極環(huán)分別作電源極和測量極，這種結(jié)構(gòu)增加了傳感器安裝的工作強度，并且儀器內(nèi)走線過多，降低了傳感器的可靠性。其次，由于傳感器的電極環(huán)數(shù)多，從而增加了傳感器內(nèi)的連接處點數(shù)，而傳感器的粘接處易粘污和老化，這樣就降低了傳感器的可靠性，減少了傳感器的使用壽命。此外，電極環(huán)多會使得傳感器長度過長，有時會影響全水值的測量效果，從而影響測量結(jié)果。
實用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有的用于井下流體含水率測量的阻抗式傳感器的內(nèi)置電極環(huán)數(shù)過多而導(dǎo)致的傳感器工作不可靠、測量精度降低以及使用壽命縮短的不足，本實用新型提供了一種新型阻抗式傳感器，該種阻抗式傳感器具有可提高測量精度、方便儀器維修、減少傳感器長度、簡化內(nèi)部走線等特點。
本實用新型的技術(shù)方案是該種用于井下流體含水率測量的單環(huán)阻抗式傳感器，由傳感器支架以及內(nèi)置于其中的一個單金屬環(huán)組成，其中傳感器支架由兩個圓筒形空心支架組合而成，上支架與下支架之間通過凸、凹槽咬合，其中上支架上的凹槽深度與下支架上的凸槽高度之間的差值大于零，單金屬環(huán)嵌于此上支架的凹槽與下支架凸槽咬合后形成的空間內(nèi)，引線由金屬環(huán)上引出。
為保證測量精度，應(yīng)使得上支架上的凹槽深度與下支架上的凸槽高度之間的差值范圍在2.1毫米～4毫米之間，金屬環(huán)的厚度范圍在2.0毫米～3.9毫米之間。
本實用新型具有如下有益效果由于采取上述方案的阻抗式傳感器，采用單一的電極，即供電與測量采用同一電極環(huán)，與外部特殊的激勵源配合工作可以代替以前的3環(huán)或4環(huán)的傳感器，使得傳感器內(nèi)部連接處減少，保證了測量精度、簡化了走線，并且抗腐蝕和老化，便于維修和調(diào)整結(jié)構(gòu)，提高了測井儀器的實效。


附圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)剖視圖。
附圖2是本實用新型的工作示意圖。
圖中1-金屬環(huán)，2-上支架，3-下支架，4-引線。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明如圖1所示，該種用于井下流體含水率測量的單環(huán)阻抗式傳感器，主要由兩個圓筒形空心支架組合而成的傳感器支架以及內(nèi)置的單金屬環(huán)1構(gòu)成，其中上支架2與下支架3之間通過凸、凹槽咬合，其中上支架2上的凹槽深度與下支架3上的凸槽高度之間的差值大于零，單金屬環(huán)1嵌于此上支架2的凹槽與下支架3的凸槽咬合后形成的空間內(nèi)，引線4由金屬環(huán)1上引出。
為保證測量精度，可使上支架2上的凹槽深度與下支架3上的凸槽高度之間的差值范圍在2.1毫米～4毫米之間，金屬環(huán)1的厚度范圍在2.0毫米～3.9毫米之間。其中上下支架可以采用有機玻璃管制成。
圖2是本實用新型的工作原理圖，單個環(huán)狀電極既是供電電極，即激勵源，又為測量電極，外部所加為特殊的激勵源，由此使得單環(huán)即可以為供電電極又可以為測量電極。上述兩個電極分別以儀器外殼為激勵源和測量電極的地，測量電極產(chǎn)生的電壓經(jīng)過差動放大電路、交直流轉(zhuǎn)換電路、壓頻轉(zhuǎn)換電路及功率放大電路處理后經(jīng)電纜傳輸?shù)降孛娌杉到y(tǒng)。
本實用新型中所述的技術(shù)方案可以應(yīng)用于儀器上的流量測量范圍為1m3/d～80m3/d、流量精度為5％的情況，當水為連續(xù)相，持水率測量范圍為50％～100％，標定精度為3％。對于抽油機井，儀器可以通過油套環(huán)空下井。
權(quán)利要求1.一種用于井下流體含水率測量的單環(huán)阻抗式傳感器，包括傳感器支架，其特征在于所述傳感器支架由兩個圓筒形空心支架組合而成，上支架(2)與下支架(3)之間通過凸、凹槽咬合，其中上支架(2)上的凹槽深度與下支架(3)上的凸槽高度之間的差值大于零，單金屬環(huán)(1)嵌于此上支架(2)的凹槽與下支架(3)凸槽咬合后形成的空間內(nèi)，引線(4)由金屬環(huán)(1)上引出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于井下流體含水率測量的單環(huán)阻抗式傳感器，其特征在于上支架(2)上的凹槽深度與下支架(3)上的凸槽高度之間的差值范圍在2.1毫米～4毫米之間，金屬環(huán)(1)的厚度范圍在2.0毫米～3.9毫米之間。
專利摘要一種用于井下流體含水率測量的單環(huán)阻抗式傳感器。主要解決現(xiàn)有的用于井下流體含水率測量的阻抗式傳感器的內(nèi)置電極環(huán)數(shù)過多而導(dǎo)致的傳感器工作不可靠、測量精度降低以及使用壽命縮短的不足。其特征在于所述傳感器支架由兩個圓筒形空心支架組合而成，上支架(2)與下支架(3)之間通過凸、凹槽咬合，其中上支架(2)上的凹槽深度與下支架(3)上的凸槽高度之間的差值大于零，單金屬環(huán)(1)嵌于此上支架(2)的凹槽與下支架(3)凸槽咬合后形成的空間內(nèi)，引線(4)由金屬環(huán)(1)上引出。本傳感器與特殊的激勵源電路配合使用后，具有可提高儀器測量精度、減少連接點、便于儀器的使用和維修等特點，可以有效的抗腐蝕和老化。
文檔編號E21B49/00GK2841962SQ20052002184
公開日2006年11月29日 申請日期2005年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月27日
發(fā)明者胡金海, 劉興斌, 鞠明淵, 黃春輝, 羅淑艷, 張玉輝, 王春陽 申請人:大慶油田有限責任公司