[发明专利]一种流体电阻率电导率探头

说明书

技术领域

本实发明涉及用于一种测量流体电阻率电导率探头。

背景技术

自然界中不同岩石和矿物的导电能力是不相同的，尤其当地层中所含流 体性质不同时，导电性能差别很大，因此电阻率电导率是地层重要的物性参 数之一，在油气井中进行电阻率电导率测井是寻找和定量确定油气存在的基 本方法。

电阻率电导率探头在石油勘探开发地层测试中用来识别地层流体、分析 地层流体性质，以及为成功取到真实地层样品提供依据具有非常重要的作 用。目前的电阻率或电导率探头不能适用于井下高温高压环境，另外电阻率 或电导率仪器其主要用于测量仪器外部周围地层电阻率或电导率，结构复 杂、体积庞大，无法用于地层测试仪器中作为传感器测量泵抽的地层流体电 阻率及电导率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种测量地层测试仪器泵抽的流体电 阻率电导率探头。

为了解决上述问题，本发明提供了一种流体电阻率及电导率探头包括： 包括：外壳、电阻率系、电导率系和平衡活塞，电阻率系和电导率系并排安 装在壳体内，在所述电阻率系和电导率系与所述外壳之间的空间内填充有液 压油；所述平衡活塞设置在所述电导率系的远离电阻率系的一侧，用于平衡 液压油与地层流体之间的的压力；在所述电阻率系和电导率系上设置有轴向 中心贯通的流体流通通道，在该流通通道上设置有绝缘层。

优选地，所述电阻率包括一个发射电极、两个接收电极及两个地极，沿 所述壳体的排列依次是：地极、发射电极、接收电极、发射电极和地极，相 同电极采用导线连接，处于同一电位。

优选地，所述电导率系包括测量线圈及参考线圈，测量线圈和参考线圈 沿所述壳体的轴向并排设置。

优选地，在所述壳体的一端还设置用于注入液压油的注油接头。

优选地，在所述壳体的另一端还设置有用于引出电阻率及电导率系电气 的水密插头。

本发明通过设计一种电阻率电导率探头，地层流体从电阻率及电导率系 中心通过从而测量流体电阻率电导率，从而为分析判断流体性质及为取地层 真实样品提供依据。电阻率系及电导率系集成并密闭在浸泡在充满油的外壳 里，同时包括一个平衡活塞，这样电阻率系及电导率系承受的压差比较小， 从而满足探头耐高压的要求，同时电气连接采用耐高温高压的水密插头，通 过此插头将电阻率及电导率系的电气引出。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1电阻率系结构示意图；

图3为图1电导率系结构示意图。

具体实施方式

如图1～3所示，本发明包括：外壳1、电阻率系2、电导率系3和平衡 活塞4，电阻率系2和电导率系3并排安装在壳体1内，在电阻率系2和电 导率系3与外壳1之间的空间内填充有液压油。平衡活塞4设置在电导率系 3的远离电阻率系2的一侧，用于平衡液压油与地层流体之间的的压力。在 电阻率系2和电导率系3上设置有轴向中心贯通的流体流通通道7，在该流 通通道上设置有绝缘层8。绝缘层8采用PEEK绝缘材料。

本发明采用将电阻率系2及电导率系3集成并密闭在浸泡在充满油的外 壳1里，同时设置一个可以进行压力补偿的平衡活塞4，这样电阻率系2及 电导率系3承受的压差比较小，不仅能够检测从中心流过的流体的电阻率和 电导率，而且还可以在高温高压环境下使用，高温可达200℃，高压可达 140MPa，从而满足探头耐高温高压的要求。

如图2所示，电阻率2包括一个发射电极21、两个接收电极22、23及 两个地极24、25，沿壳体1的排列依次是：地极24、发射电极22、接收电 极21、发射电极23和地极25。每对电极使用导线连接短路，使其具有相同 的电位，电极与电极之间使用PEEK绝缘材料隔离开，地层流体从电极内部 设置的流通通道7流动，从而测量地层流体的电阻率。

如图3所示，电导率系3包括测量线圈31及参考线圈32，测量线圈31 和参考线圈32沿壳体1的轴向并排设置。测量线圈31以20KHz的频率发 射电磁波，使用时传感器外壳1接地，因此只有在外壳1内部传送电磁波被 接收，这部分电磁波的传输路径经过了流体流通通道7中的流体，所以当流 体特性变化的时候流体电导率特性发生变化，接收信号的强度随之变化，通 过参考线圈32对这种强度变化的测量，从而达到测试流体电导率的目的。