專利名稱：過環空找水儀上的阻抗式傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及用于測量油田油井內油水兩相流體的含水率的過環空找水儀的傳感器，特別是涉及水為連續相時能夠進行過流測量的過環空找水儀上的傳感器，是在找水儀上的上出液口和下出液口之間形成的。
油田開發處于高含水時期，準確、可靠地測量井下油水兩相流的含水率是一個很重要的問題。目前，用于測量井下流體組分的方法主要有過流式電容法、取樣電容法、放射性密度、壓差密度以及高頻電容法等。過流式電容法測量受流速影響并且測量精度低。取樣式電容法測量受井中產液量波動的影響，使取樣難以具有代表性。壓差密度計和放射性密度計直接測量的是密度，由于油/水密度差只有0.2gcm-3左右，流體密度測量的微小誤差就會給含水率解釋結果帶來較大的影響。高頻電容法是通過提高電容兩極電壓頻率，使流體電導項對測量的影響可以忽略。但計算和實驗表明，在井下測量狀態下，全水時傳感器內水中傳導電流將超過位移電流而成為優勢項，因此在高含水時傳感器對油泡的響應將比地面標定狀態下(所用水為自來水)小得多。因此，在高含水下，應尋求一種能夠連續準確地測量含水率的新方法。
本實用新型的目的在于避免上述目前技術中存在的不足之處，而提供一種可實現對含水率的實時(隨時)監測，使測量結果更為準確可靠的過環空找水儀上的阻抗式傳感器。
本實用新型的目的可以通過以下技術措施來達到在找水儀上、下出液口之間于儀器外殼里內壁上形成絕緣襯管，在絕緣襯管的內壁上形成4個有間距的凹形環槽，每個環槽里鑲電極環。兩端電極環接于找水儀的電路恒流源上，中間兩電極環接于電路放大器上，兩端電極環做供電電極，中間兩電極做測量電極。
在上述方案中，每個電極環之間距可為100～200mm排列并且同軸心線上分布兩對電極。由上述方案構成本傳感器，它是采用電導法測量含水率，在水為連續相時能夠進行過流測量，實現了對含水率的實時監測，可完成本目的。
本實用新型與上述目前技術相比較可具有如下優點過環空找水儀安裝阻抗式傳感是用電導法測量含水率，即通過測量油水兩相流的相對電導率來確定持水率。電導法測量含水率的優點是，在水為連續相時能夠進行過流測量，克服了井內波動及間歇出油的影響，實現了對含水率的實時監測，使測量結果更為準確、可靠。阻抗式過環空找水儀測量精度高，儀器的重復性及一致性好，能提供可靠的含水率信息。
附

圖1是過環空找水儀原理視圖。
附圖2是圖1上于上、下出液口(8，10)安裝本傳感器的結構圖。
以下結合附圖將對本實用新型作進一步的說明由附圖2結合附圖1所示，在找水儀上、下出液口(8，10)之間于儀器外殼2里內壁上形成絕緣襯管1，在絕緣襯管1里內壁上形成4個有間距的凹形環槽，在每個環槽里鑲電極環(3，4，5，6)；兩端電極環(3，6)接于找水儀電路筒7里恒流源上，中間電極環(4，5)接于電路放大器上，構成本傳感器9。
在上述方案中，每個電極環(3，4，5，6)之間距可為100～200mm排列并且在同軸心線上分布，可采用不銹鋼電極環；兩端的一對稱供電電極，中間一對稱測量電極，待測流體從環形電極的內部流過。兩供電電極之一與電路筒7里恒流源相接，另一端接地，給供電電極提供幅度恒定的交變電流；兩供電電極之間的流體作為恒流源的負載，在兩測量電極間產生的電壓經過差動放大，AC/DC轉換，V/F轉換，功率放大傳入地面儀。最終輸出的為頻率。通過輸出的頻率可以進一步計算出含水率。
為了減小雙電層效應的影響，選擇供電頻率為15KHz-23KHz。井下電路與傳感器9連接采取隔直措施，防止直流電位通過導電流體耦合到井下電路，改變井下電路的正常工作狀態。
為了確定持水率，需要知道水相的電導率，為此在傳感器下部設計了取樣器11，在進行測井時，儀器下到測量點后，取樣器工作，將下出液口封住，集流后的流體全部流經傳感器從上出液口8流出，儀器在過流狀態下測得混相值，完成混相值的測量后，取樣器11斷電，將傳感器底部封住，油水混合物在傳感器內分離，位于下部的水浸沒傳感器，此時測得全水值。為了縮短分離時間，將電極放置在傳感器底部，并且電極所占長度僅為傳感器長度的1/3。這種實時刻度的方法校正了地層水溫度及礦化度的影響。取樣器之下是測量流量的渦輪流量計12，下端是集流器總承14，集流器之下有進液口13。
權利要求1.一種用于測量油田油井內油水兩相流流量及含水率的過環空找水儀上的阻抗式傳感器，是在找水儀上出液口(8)和下出液口(10)之間構成的，且找水儀里有電路筒(7)，其特征在于在上、下出液口(8，10)之間于找水儀外殼(2)里內壁上形成絕緣襯管(1)，在絕緣襯管(1)的內壁上形成4個有間距的凹形環槽，每個環槽鑲電極環(3，4，5，6)兩端電極環(3，6)接于電路筒(7)里恒流源上，中間電極環(4，5)接于電路放大器上。
2.根據權利要求1所述的阻抗式傳感器，其特征在于每個電極環(3，4，5，6)之間距可為100-200mm。
專利摘要一種用于測量油田油井內油水兩相流流量及含水率的過環空找水儀上的阻抗式傳感器，實現了對含水率的實時監測，使測量結果更為準確、可靠。它是在過環空找水儀上、下出液口(8，10)之間于儀器外殼2里內壁上形成絕緣襯管1，在絕緣襯管1的內壁上形成4個有間距的凹形環槽，每個環槽鑲電極環(3，4，5，6)；兩端電極環(3，6)接于電路筒7里恒流源上，中間一對電極環(4，5)接于電路放大器上構成本傳感器。
文檔編號G01D5/12GK2356346SQ9825046
公開日1999年12月29日 申請日期1998年12月14日 優先權日1998年12月14日
發明者劉興斌, 胡金海, 張玉輝, 袁智慧 申請人:大慶石油管理局生產測井研究所