專利名稱：存儲式連續(xù)測量井下壓力溫度儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在石油開采過程中，用于監(jiān)測油氣井的井下狀態(tài)的測量儀器，該測量儀器能夠連續(xù)測量井筒內(nèi)部的壓力、溫度和壓力分布情況。
背景技術(shù)：
目前，用于監(jiān)測油氣井井下狀態(tài)的測量儀器，國內(nèi)外通常都是使用井下電子壓力溫度計來測量井下的壓力和溫度。井下電子壓力溫度計是通過壓力傳感器對溫度和壓力進行測量，由于壓力傳感器要達到與外界環(huán)境溫度的平衡，需要一段等待時間，因此在測量井下壓力、溫度時，必須在待測位置停留5分鐘以上的時間，才能得到待測點準確的溫度數(shù)值。另外，待測點的深度需要手工記錄。在讀取壓力溫度計的數(shù)據(jù)后，對每一待測點的深度、壓力、溫度進行手工對應(yīng)，然后再進行梯度計算，不僅工作繁瑣，容易產(chǎn)生差錯，而且工作效率較低。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠連續(xù)快速測量井下壓力、溫度并且自動記錄測點井下深度的存儲式連續(xù)測量井下壓力溫度儀。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種存儲式連續(xù)測量井下壓力和溫度儀，包括存儲式井下壓力溫度計和地面電子深度記錄儀，其中，存儲式井下壓力溫度計用于采集測點的壓力和溫度并進行存儲，地面電子深度記錄儀用于自動記錄測點的井下深度。
進一步，所述存儲式井下壓力溫度計包括溫度采集模塊、壓力采集模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、時鐘模塊、主控模塊、存儲模塊和電源模塊，其中，溫度采集模塊用于采集測點的溫度信號并傳輸給A/D轉(zhuǎn)換模塊；壓力采集模塊用于采集測點的壓力信號并傳輸給A/D轉(zhuǎn)換模塊；A/D轉(zhuǎn)化模塊將接收的溫度信號和壓力信號進行數(shù)模轉(zhuǎn)換并傳輸給主控模塊；時鐘模塊用于向主控模塊提供時鐘信號；主控模塊對A/D轉(zhuǎn)換模塊的工作模式進行設(shè)置，并將溫度和壓力數(shù)據(jù)與時鐘信號相結(jié)合后傳輸給存儲模塊進行存儲或讀取存儲模塊中的數(shù)據(jù)；存儲模塊用于存儲主控模塊傳輸?shù)臄?shù)據(jù)；電源模塊為各模塊提供電能。
進一步，所述主控模塊帶有串口通信接口，主控模塊將接收的或從存儲模塊中讀取的溫度和壓力數(shù)據(jù)，通過該串口通信接口傳輸給外部PC機。
進一步，還包括電源接口，外部電源通過該電源接口向各模塊提供電能。
進一步，所述溫度采集模塊為鉑電阻溫度傳感器，所述壓力采集模塊為壓力傳感器。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明存儲式連續(xù)測量井下壓力和溫度儀，對井下測點的壓力和溫度反應(yīng)速度快，5秒之內(nèi)就能夠得到準確的數(shù)據(jù)，還能夠自動將測點的溫度和壓力數(shù)據(jù)進行存儲，并自動記錄測點的井下深度，使用方便，工作效率高。


圖1是存儲式井下壓力溫度計的原理圖；圖2是存儲式井下壓力溫度計的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是存儲式井下壓力溫度計的流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附土圖及具體實施方式
對本發(fā)明進行進一步說明，但不是對本發(fā)明的限制。
存儲式連續(xù)測量井下壓力溫度儀包括兩個部分，一部分是存儲式井下壓力溫度計，另一部分是地面電子深度記錄儀。存儲式井下壓力溫度計測量并且記錄井下的壓力和溫度數(shù)據(jù)，地面電子深度記錄儀記錄存儲式井下壓力溫度計的測點位置即井下的深度，這兩組數(shù)據(jù)以時間參數(shù)作為參考，利用軟件進行同步合并后，就得到以深度為橫坐標的連續(xù)的井下壓力溫度曲線，通過該曲線對井下生產(chǎn)的情況進行分析。其中，地面電子深度記錄儀可選用Varco International Inc.公司生產(chǎn)的石油用絞車(winch)WAC6-000，通過石油用絞車就可以測量井下的深度。
圖1中，存儲式井下壓力溫度計包括溫度傳感器101、壓力傳感器102、A/D轉(zhuǎn)換模塊103、主控模塊104、串口通信接口106、時鐘模塊108、存儲模塊109、和電源模塊111。其中，溫度傳感器101為鉑電阻溫度傳感器，用于采集測點的溫度信號并傳輸給A/D轉(zhuǎn)換模塊103；壓力傳感器102用于采集測點的壓力信號并傳輸給A/D轉(zhuǎn)換模塊103；A/D轉(zhuǎn)化模塊103將接收的溫度信號、井下壓力信號與校正用溫度信號的采集和進行數(shù)模轉(zhuǎn)換并傳輸給主控模塊104；時鐘模塊108用于向主控模塊104提供時鐘信號；主控模塊104是存儲式井下壓力溫度計的核心部件，主要功能包括通過串口通信接口106與外部PC機的通信，并完成對存儲芯片中采集數(shù)據(jù)的讀取；控制A/D轉(zhuǎn)換模塊采集井下溫度、壓力等數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)存儲到存儲芯片中或者通過串口將數(shù)據(jù)直接發(fā)送到PC機端；識別通信模式與存儲模式，完成存儲模式下不同工作狀態(tài)，包括睡眠狀態(tài)、數(shù)據(jù)采集狀態(tài)、存儲狀態(tài)的具體控制。對A/D轉(zhuǎn)換模塊103的工作模式進行設(shè)置，并將溫度和壓力數(shù)據(jù)與時鐘信號相結(jié)合后傳輸給存儲模塊109進行存儲或讀取存儲模塊中的數(shù)據(jù)；串口通信接口106將主控模塊104接收的或從存儲模塊109中讀取的溫度和壓力數(shù)據(jù)傳輸給外部PC機；存儲模塊109用于存儲主控模塊104傳輸?shù)臄?shù)據(jù)以及壓力標定用的系數(shù)文件；電源模塊111為各模塊提供電能。另外，電能也可以通過設(shè)置電源接口112，通過電源接口112由外部電源向存儲式井下壓力溫度計的各模塊供電。主控模塊104將接收的或從存儲模塊109中讀取的溫度和壓力數(shù)據(jù)，通過無線信號發(fā)射模塊107傳輸給外部的PC機。
上述校正溫度的采集方法是利用A/D7714進行采集的。由于井下的壓力和溫度處于隨時都在變化的動態(tài)中，每個測點的壓力與溫度都不相同。壓力傳感器102在采集壓力信號的同時，由于溫度也在變化，會對采集到的壓力產(chǎn)生影響，導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準確。為了使采集到的壓力值更為準確，利用采集的井下溫度信號，因此，在處理時用采集到的溫度值對壓力進行校正。
此外，由于每個壓力傳感器102在制造時的差異，其壓力的零點和靈敏度都有差別，所以在正式使用之前應(yīng)該先對壓力傳感器進行標定，標定的目的是使壓力傳感器采集到的原始值與實際的壓力和溫度值相對應(yīng)，這樣在進行數(shù)據(jù)處理時，可以對照原始值與實際值，使之與實際的壓力和溫度更為接近。標定的過程是通過加在壓力傳感器上的壓力和溫度值的不斷的有規(guī)律的變化，電路部分采集到一系列的原始壓力和溫度值，通過數(shù)據(jù)處理得到系數(shù)文件。因此，在存儲模塊109中存儲壓力標定用的系數(shù)文件，以保證壓力傳感器測得的數(shù)值準確性。
附圖2為存儲式井下壓力溫度計的具體結(jié)構(gòu)在不銹鋼外殼內(nèi)，電池盒1內(nèi)的電池通過電源接頭2與電路板4相連，電路板4的下部連接壓力傳感器5，壓力傳感器5通過傳感器壓帽3固定在殼體內(nèi)，通過對壓力傳感器的固定，同時也完成了對電路板的固定；溫度傳感器7安裝在殼體的前部，溫度傳感器7通過側(cè)部的管道過線孔6與電路板4相連，溫度傳感器7的引錐8安裝在殼體的前端，其中，引錐8主要是保護存儲式井下壓力溫度計在下井時免受損壞。
溫度傳感器7主要由測溫元件PT1000鉑電阻、不銹鋼外殼和密封物組成。鉑電阻利用氧化鎂密封在不銹鋼外殼內(nèi)，鉑電阻溫度傳感器是利用金屬鉑在溫度變化時，自身電阻值也隨之改變的特性來測量溫度的。氧化鎂的傳溫效果較好，所以對鉑電阻測量外界的環(huán)境溫度不會產(chǎn)生很多的延時。
如圖3存儲式井下壓力溫度計的流程圖所示，首先通過鍵盤控制單元110設(shè)置存儲式井下壓力溫度計的工作模式、設(shè)定采樣間隔時間、工具信息、系數(shù)文件等功能參數(shù)。然后根據(jù)相應(yīng)的工作模式，進行功能選擇，從而完成數(shù)據(jù)的采集、發(fā)送、存儲等任務(wù)。
實際測量時，將存儲式井下壓力溫度計與地面電子深度記錄儀的電源同時開啟，以保證時間的同步，使存儲式井下壓力溫度計測到的數(shù)據(jù)正確反映井下實際深度的環(huán)境狀況。將存儲式井下壓力溫度計通過殼體后部與井下纜繩連接，纜繩的深度可以通過地面電子深度記錄儀讀取。
首先進行井下數(shù)據(jù)的采集控制纜繩，將存儲式井下壓力溫度計下到井下，采集井下環(huán)境的壓力和溫度數(shù)據(jù)，然后進行數(shù)據(jù)讀取井下數(shù)據(jù)采集完成后，重新將存儲式井下壓力溫度計拉回到井上，將存儲式井下壓力溫度計與地面電子深度記錄儀中的數(shù)據(jù)全部輸送至外部的PC機中。讀取PC機中的數(shù)據(jù)，將存儲式井下壓力溫度計與地面電子深度記錄儀中的數(shù)據(jù)通過時間進行擬和，這樣存儲式井下壓力溫度計測得的數(shù)據(jù)就可以和井下實際深度處的環(huán)境狀態(tài)相對應(yīng)，得到以深度為橫坐標的連續(xù)的井下壓力溫度曲線。通過該曲線，可以為其他工作做準備。
權(quán)利要求
1.一種存儲式連續(xù)測量井下壓力和溫度儀，其特征在于，包括存儲式井下壓力溫度計和地面電子深度記錄儀，其中，存儲式井下壓力溫度計用于采集測點的壓力和溫度并進行存儲，地面電子深度記錄儀用于自動記錄測點的井下深度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲式連續(xù)測量井下壓力和溫度儀，其特征在于，所述存儲式井下壓力溫度計包括溫度采集模塊、壓力采集模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、時鐘模塊、主控模塊、存儲模塊和電源模塊，其中，溫度采集模塊用于采集測點的溫度信號并傳輸給A/D轉(zhuǎn)換模塊；壓力采集模塊用于采集測點的壓力信號并傳輸給A/D轉(zhuǎn)換模塊；A/D轉(zhuǎn)化模塊將接收的溫度信號和壓力信號進行數(shù)模轉(zhuǎn)換并傳輸給主控模塊；時鐘模塊用于向主控模塊提供時鐘信號；主控模塊對A/D轉(zhuǎn)換模塊的工作模式進行設(shè)置，并將溫度和壓力數(shù)據(jù)與時鐘信號相結(jié)合后傳輸給存儲模塊進行存儲或讀取存儲模塊中的數(shù)據(jù)；存儲模塊用于存儲主控模塊傳輸?shù)臄?shù)據(jù)；電源模塊為各模塊提供電能。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲式連續(xù)測量井下壓力和溫度儀，其特征在于，所述主控模塊帶有串口通信接口，主控模塊將接收的或從存儲模塊中讀取的溫度和壓力數(shù)據(jù)，通過該串口通信接口傳輸給外部PC機。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲式連續(xù)測量井下壓力和溫度儀，其特征在于，還包括電源接口，外部電源通過該電源接口向各模塊提供電能。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲式連續(xù)測量井下壓力和溫度儀，其特征在于，所述溫度采集模塊為鉑電阻溫度傳感器，所述壓力采集模塊為壓力傳感器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種存儲式連續(xù)測量井下壓力和溫度儀，包括存儲式井下壓力溫度計和地面電子深度記錄儀，其中，存儲式井下壓力溫度計用于采集測點的壓力和溫度并進行存儲，地面電子深度記錄儀用于自動記錄測點的井下深度。本發(fā)明存儲式連續(xù)測量井下壓力和溫度儀，對井下測點的壓力和溫度反應(yīng)速度快，5秒之內(nèi)就能夠得到準確的數(shù)據(jù)，還能夠自動將測點的溫度和壓力數(shù)據(jù)進行存儲，并自動記錄測點的井下深度，使用方便，工作效率高。
文檔編號E21B47/06GK1837576SQ20061007912
公開日2006年9月27日 申請日期2006年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月29日
發(fā)明者胡速 申請人:北京華油先鋒石油裝備技術(shù)有限公司