高温过芯电磁流量测井仪

摘要

本发明提供了一种高温过芯电磁流量测井仪，属于电磁流量测井仪领域。本发明信号发射及激励电路接收单片机电路的信号以及实现信号的发送，信号接收及处理电路接收信号发射电路及激励电路发送的信号并进行放大滤波处理后传送到上位机，单片机电路接收传感器检测的信号以及传送信号到信号发射及激励电路；上接头的一端通过螺纹与测量段连接，测量段的另一头通过插接固定的方式与电路板段的一端固定，电路板段的另一端通过插接的方式固定下接头。本发明一种高温过芯电磁流量测井仪，压损小，可测流量范围大，高可靠设计，加上电磁流量计本身的特点，大大提高了一次测井成功率，该仪器电路采用新型设计，仪器变短，减小了现场施工难度。

说明书

技术领域

本发明涉及一种高温过芯电磁流量测井仪，属于电磁流量测井仪技术领域。

背景技术

传统仪器由于受井下压力的影响，现有传统电磁流量计都采用皮囊注油法来消除对传感器部分的影响，而皮囊容易受到井下硫化氢等气体的腐蚀，加之密封环节过多，增加了仪器的长度，久而久之，会产生漏压和进液的现象。

为了解决传统仪器的问题，本仪器采用一体式沉压外壳，无需注油平衡。仪器变短，减小了现场施工难度。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，进而提供一种高温过芯电磁流量测井仪。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种高温过芯电磁流量测井仪，机械部分包括下接头、测量段、电路板段和上接头，测量段包括传感器、传感器承压外壳A下端和传感器承压外壳A上端、传感器承压外壳B，传感器承压外壳A下端和传感器承压外壳A上端连接并留有电极安装孔，传感器固定在传感器承压外壳A内，传感器承压外壳A下端与下接头插接且连接处设有扳手凹槽，传感器承压外壳A上端与传感器承压外壳B连接；电路板段包括电路板支架外壳、电路板支架边框、电路板支架上端头和电路板支架下端头，电路板支架中间隔离板固定在电路板支架边框内，电路板支架边框的两端分别通过电路板支架上端头和电路板支架下端头固定，电路板支架边框、电路板支架上端头和电路板支架下端头整体固定在电路板支架外壳内，电路板下端头侧面上设置有顶丝孔，电路板下端头中间为贯穿线过线孔，电路板上端头侧面上设置有减震垫安装槽，电路板上端头中间依次为电源线过孔和单芯接插件安装孔座，电路板外壳设置有扳手凹槽，电路板段的下端通过插接固定的方式与传感器承压外壳B连接，电路板段的上端通过螺纹与上接头连接，下接头的中间设置有螺纹A，螺纹A的左右两侧分别设置有密封槽A和密封槽B，密封槽B的右侧设置有螺纹B，下接头通过螺纹A与下端仪器连接，下接头通过螺纹B与传感器承压外壳A连接；

高温过芯电磁流量测井仪的电路部分包括电源部分、信号发射及激励电路、信号接收及处理电路、单片机电路和传感器，电源部分为整个电路部分进行供电，信号发射及激励电路接收单片机电路的信号以及实现信号的发送，信号接收及处理电路接收信号发射电路及激励电路发送的信号并进行放大滤波处理后传送到上位机，单片机电路接收传感器检测的信号以及传送信号到信号发射及激励电路；

上接头的一端通过螺纹与测量段连接，测量段的另一头通过插接固定的方式与电路板段的一端固定，电路板段的另一端通过插接的方式固定下接头，测井仪内部为空心结构，上接头、电路板段、测量段和下接头内部穿过电缆进行连接。

本发明一种高温过芯电磁流量测井仪，所述传感器承压外壳A的外侧设置有定位台阶，用于固定传感器绝缘套，传感器绝缘套包裹在测量段的外侧。

本发明一种高温过芯电磁流量测井仪，所述电路板支架外壳采用单一机械承压不锈钢管。

本发明一种高温过芯电磁流量测井仪，所述电源部分由三极管、电阻、电容、稳压芯片组成；信号发射及激励电路由晶振、开关三极管、模拟开关、触发器组成；信号接收及处理电路由信号放大器及周边电阻电容组成；单片机电路由晶振、单片机组成。

本发明一种高温过芯电磁流量测井仪，所述高温过芯电磁流量测井仪内部为空心结构，上接头、电路板段、测量段和下接头内部穿过电缆进行连接。

本发明一种高温过芯电磁流量测井仪，所述仪器上接头连接为三芯滑环连接方式，仪器下接头连接为单芯连接方式。

本发明一种高温过芯电磁流量测井仪，压损小，可测流量范围大，几乎不受流体介质的影响，可测量酸、碱、盐溶液、水、污水、腐蚀性液体以及泥浆、矿浆、纸浆等的流体流量；高可靠设计，加上电磁流量计本身的特点，大大提高了一次测井成功率；传感器部分采用新型外磁式设计，无活动部件，无进液孔，不受测量介质影响，结构简单，故障率低；该仪器电路采用新型设计，仪器变短，减小了现场施工难度。

附图说明

图1为本发明高温过芯电磁流量测井仪的结构示意图。

图2为图1的A-A剖面图。

图3为本发明中电路板段的外壳的结构图。

图4为图3的A-A剖面图。

图5为本发明中测量段的传感器承压外壳的结构图。

图6为图5的A-A剖面图。

图7为本发明中电路板段的电路板支架的结构图。

图8为图7的A-A剖面图。

图9为本发明中下接头的结构图。

图10为图9的A-A剖面图。

图11为电路部分的结构图。

图中的附图标记，1为下接头；2为测量段；3为电路板段；4为上接头；2-1为传感器承压外壳A下端；2-2为定位台阶；2-3为电极安装孔；2-4为传感器承压外壳A上端；3-1为电路板外壳下端；3-2为电路板外壳承压部分；3-3为电路板外壳上端；3-4为扳手凹槽；3-5为贯穿线过线孔；3-6为顶丝孔；3-7为电路板支架边框；3-8为电路板支架上端头；3-9为减振垫安装槽；3-10为单芯接插件安装孔座；3-11为电源线过孔；3-12为中间隔离板；3-13为电路板支架下端头；4-1下接头密封槽A；4-2为下接头螺纹A；4-3为下接头主体；4-4下接头密封槽B；4-5为下接头螺纹B。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述实施例。

实施例一：如图1-9所示，本实施例所涉及的一种高温过芯电磁流量测井仪，包括：

图5和6为传感器承压外壳A：

2-1为传感器承压外壳A下端，用于连接下接头。

2-2为传感器承压外壳A定位台阶，用于固定传感器绝缘套。

2-3为电极安装孔，用于安装接收电极。

2-4为传感器承压外壳A上端，用于连接传感器承压外壳B。

图7和8为电路板支架：

3-5为贯穿线过线孔，用于传感器与电路板之间连线的贯穿。

3-6为顶丝孔，用于固定电路板支架，防止退扣。

3-7为电路板支架边框。

3-8为电路板支架上端头。

3-9为电路板支架上端头的减震垫安装槽，用于电路板支架的减震。

3-10为单芯接插件安装孔座。

3-11为电源线过孔。

3-12为电路板支架中间隔离板。

3-13为电路板支架下端头，与传感器承压外壳B连接。

图3和4为电路板外壳：

3-1为电路板外壳下端，与传感器承压外壳B上端连接。

3-2为电路板外壳承压部分，用于承受外部压力，保护内部结构。

3-3为电路板外壳上端，用于连接上端仪器。

3-4为电路板外壳扳手凹槽，用于电路板外壳拆卸时扳手的固定。

图9和10为下接头：

4-1为下接头密封槽A。

4-2为下接头螺纹A，与下端仪器连接，配接双示踪注入剖面测井仪系统工作。

4-3为下接头主体。

4-4为下接头密封槽B。

4-5为下接头螺纹B，连接传感器承压外壳A下端。

电磁流量计电路部分：

电源部分。由三极管、电阻、电容、稳压芯片组成。

信号发射及激励电路。由晶振、开关三极管、模拟开关、触发器组成。

信号接收及处理电路。由信号放大器及周边电阻电容组成。

单片机电路。由晶振、单片机组成。

仪器的结构主要由电路控制单元、测量探测段、电极、外壳、衬里和接插头等部分组成。各组成部分各自独立，可快速拆解，整体结构设计合理、简单，方便现场维修更换。仪器的电路部分的电路采用现有的基础电路组成，具体结构图如图11所示。

仪器上端(含扶正器)连接为三芯滑环连接方式，仪器下端(含扶正器)连接为单芯连接方式，都是标准接口连接，可与别的仪器灵活配接。现场维修时拆卸方便。

仪器电路部分采用模块化结构设计，当某一模块发生故障时，可以单独更换，不必更换电路总成，方便现场维修。

仪器探头采用整体密封封装设计，无机械运动部件，可靠性好，成为一个标准部件，拆解维修方便。

仪器采用集成化电路芯片设计，电路规制相同，各接口及电压、电流等电气参数完全兼容，可互相维修替换。

实施例二：如图1-9所示，本实施例所涉及的一种高温过芯电磁流量测井仪，

高温过芯电磁流量测井仪是基于法拉第电磁感应定律进行流量测量的流量计。该仪器压损小，可测流量范围大，几乎不受流体介质的影响，可测量酸、碱、盐溶液、水、污水、腐蚀性液体以及泥浆、矿浆、纸浆等的流体流量。由于电磁感应原理对于导电介质的温度、压力及性质无关(导电性超过5us/m即可)，从而降低了仪器对使用环境的要求，使仪器适用范围更广。

相比于其他同类产品具有以下特点：

1、仪器采用新型一体化电磁激励及电极组成的探头，合理的流线型锥度设计，生产过程中采用了多种高温特种灌封胶进行真空灌封，保证了在高温和高压环境下，探头的特性不会漂移，并且具有长期稳定性，零点漂移小和测量精度高等特点。

2、仪器采用双极性激励，有效解决电极极化问题；采用多段滤波电路去除噪音干扰；采用高精度快速AD，结合软件滤波算法，提高测试精度。

3、仪器电路部分采用恒流及过压保护，当反向供电时，仪器各功能电路处于截止状态，可防止由于误操作而损坏仪器。

4、仪器采用PIC高温单片机作为信号激励源，解决了以往同类产品由于高温而导致的信号源漂移，使得该仪器输出的脉冲信号与流量大小成线性关系，大大提高流量测量的精确度。

5、仪器探头灵敏度高，测量精度高，启动排量小，量程范围宽，探头无机械运动部件，可靠性好，操作简便，一次下井即可完成多个测量点的测试。

实施例三：如图1-9所示，本实施例所涉及的一种高温过芯电磁流量测井仪，产品的稳定性：

仪器电路采用军品级芯片，经过多次高低温老化、筛选，能适应严酷的井下环境，保证仪器工作的稳定性。

仪器的电极采用经过特殊处理的钛合金材料制作，不沾污，不氧化，不受流体介质影响。

仪器的探头传感器采用对称式分布设计，整体密封封装，仪器衬里采用进口优质PEEK制作，该材料抗腐蚀，耐高温，绝缘性能优，解决以往仪器由于高温及长时间浸液而导致的不稳定。

探头传感器中过线时，对过线导线采用屏蔽导线，避免导线对仪器探头和仪器外壳产生干扰信号，从而确保仪器测量的精确度与稳定性。

信号激励源完全由CPU产生，解决了由单一模拟电路产生的信号源漂移，大大提高仪器测量的精确度与稳定性。

实施例四：如图1-9所示，本实施例所涉及的一种高温过芯电磁流量测井仪，仪器的适用范围：

与哈利伯顿标准曼玛仪器配接，用于聚合物、水、污水、酸、强碱等导电率大于5μS/cm等流体流量的高精度检测。可以和其他仪器连接而成用于水井测量的五参数或油井测量的七参数组合测井仪。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本发明整体构思下的不同实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。