[发明专利]一种新型水平井流体成像仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种油田水平井产出剖面测井的仪器，是一种分层分段测量水平井井筒流体 的持水率和流量的新型水平井流体成像仪。

背景技术

伴随着水平井技术的发展，水平井生产测井也成为了摆在石油人面前的一个重要课题。 目前，水平井生产测井除了要测常规生产测井参数包括温度、压力、磁定位、自然伽马、密 度、含水、流量外，更重要的是要测水平井井筒内的流体组成，即井筒内的流体分布情况， 以及流体在井筒内不同位置的流量及流态等。因此，水平井生产测井除了一些常规的生产测 井方法及仪器经过改进可以使用以外，还有一些特殊的专门用于水平井井底成像的仪器，例 如sondex和斯伦贝谢的阵列式含水、阵列式流量等，这些仪器的应用为油田了解井筒流体分 布提供了强有力的技术支持。但是，这些仪器在使用过程中也有很大的问题：首先，阵列含 水一支仪器上具有12个含水探头，阵列流量具有5个叶轮传感器，这些探头及传感器在生产 过程中甚至在使用过程中，特别是在不同人使用的过程中，会有很大差异，特别是叶轮的调 节，人为因素相差很大，因此可能会给测量结果的准确性造成很大误差；其次，阵列含水与 流量在测井过程中要求仪器居中，但在实际使用过程中，由于井壁腐蚀，扶正器力度不够等 原因，仪器完全居中的可能性很小，而且仪器在测量过程中在外力的作用下可能会自转，这 样就不能保证每个探头在井中保持在井壁同一水平位置，在旋转过程中测出的数据，只能通 过软件来修正，这样也会造成误差。再次，阵列式仪器的制造成本很高，而且探头部分容易 损坏，使用成本也相对较高。因此，阵列含水流量虽然能够很大的解决油田水平生产测井的 需求，但其也有自己的缺陷，本发明就是克服了上述缺陷而研发的一种全新的测量水平井流 体参数的仪器。

发明内容

本发明的目的在于解决阵列含水和流量仪在使用过程中的不便、误差大及易损坏的问题， 提供一种全新的能够解决油田水平井产液剖面测井的新型水平井流体成像仪，给油田水平井 产液剖面检测提供一种新的解决方案。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的。这种新型水平井流体成像仪，主要包括支 臂传感器组件、支臂摆正组件和支臂传感器推动组件，支臂传感器组件用于测量传感器所处 位置流体的持水率和流量，然后通过对所测数据进行处理获得井筒流体成像结果；支臂摆正 组件用于将支臂传感器组件转动到仪器的正上方，从而保证传感器组件能够一层一层测量井 筒中流体的参数；支臂传感器推动组件用于将支臂传感器组件升起到所需高度，能够连续在 流体截面能扫描不同高度层位的流体的持水率和流量；通过双电机分别控制仪器在水平状态 下姿态摆正和支臂自由升降，实现筒体内垂直剖面的介质含水率测量和流体流速测量。

所述的支臂传感器组件上安装有含水传感器、流量传感器A和流量传感器B，用以测量 传感器所处位置流体的持水率和流量，传感器测得的信号接入到信号处理模块处理后上传到 仪器总线BUS，通过对所测数据进行处理获得井筒流体成像结果；支臂传感器组件靠两个支 臂主臂和一个支臂副臂支撑并受其约束，使支臂传感器组件上的含水传感器、流量传感器A 和流量传感器B的轴线始终保持与仪器轴线方向相平行。

所述的支臂摆正组件包括电机旋转动力组件和重力传感器组件，电机旋转组件提供轴向 旋转的动力将支臂传感器组件旋转到仪器的正上方(即支臂与地平面方向垂直)，重力传感器 组件用于将支臂传感器组件的位置与竖直方向的角度测量出来，然后将测得的数据实时的传 给控制器，经过处理后传给电机并上传到仪器总线BUS；当支臂传感器组件不在仪器正上方 时，控制器通知电机动力组件转动，将支臂传感器组件转动到仪器的正上方。

所述的支臂传感器推动组件包括支臂位置检测组件和支臂推动保护组件，支臂位置检测 组件主要由支臂位置传感器、驱动电机、传动丝杠和预压弹簧组成，驱动电机通过传动丝杠 和预压弹簧以及支臂推动保护组件为支臂传感器组件提供动力，使其能够在远近仪器的位置 来回运动；支臂传感器组件的高度位置通过支臂位置传感器来检测，当支臂传感器组件的高 度到达所需高度后，支臂位置传感器将检测的信号传给控制器，然后由控制器通知驱动电机 停止运动，支臂传感器推动组件可以将支臂传感器组件升起到任意所需的已知高度来测量流 体的参数。支臂推动保护组件的作用是当支臂传感器组件遇阻、电机损坏或者测量到位时， 能够自动关断电机从而保护仪器。