[发明专利]基于紫外探测的油井出油速度检测装置

说明书

本发明基于紫外探测的油井出油速度检测装置属于采油技术领域；该油井出油速度检测装置包括检测用输油管路和紫外探测器，所述检测用输油管路包括常规输油管路和检测管路，所述紫外探测器包括太阳能电池板、蓄电池、ASE宽带光源、输入单模光纤、ZnO纳米棒‑微纳光纤混合波导、输出单模光纤和光谱仪；首先使检测用输油管路中的检测管路与光杆处输油路径连通，然后游梁式抽油机曲柄按照规定的周期整周运行一周，将石油保存在检测管路中，再启动加热装置并利用光谱仪对输出单模光纤所输出的光信号进行光谱检测，最后通过标定得到的关系，确定出油量；本发明能够实现检测油井出油速度的技术目的。

技术领域

本发明基于紫外探测的油井出油速度检测装置属于采油技术领域。

背景技术

中国石油天然气股份有限公司和大庆油田有限责任公司在其申请号为2016105892521的发明专利《一种游梁式抽油机组合工作制度式抽汲运行方法》中指出，采油过程中，在低产井供液不足的工况下，经常需要降低单井理论排量。

实际上，在早些时间，哈尔滨索菲电气技术有限公司就已经公开了两项降低单井理论排量的技术手段，分别是申请号为2015107838762的发明专利《基于曲柄非整周运动的游梁式抽油机非抽汲运行方法》和申请号为2015108388310的发明专利《基于曲柄非整周运动的游梁式抽油机动态变冲程运行方法》。

可见，在低产井供液不足的工况下，即油井在出油速度慢的工况下，为了更加合理地采油，需要改变抽汲策略，这说明，油井出油速度对于整个采油过程而言是非常重要的一项技术指标，我们需要监测或检测油井出油速度。然而，还没有查阅到非常简易的装置和方法来实现该技术目的。

哈尔滨理工大学申请的申请号为2019100516319的发明专利《一种基于ZnO纳米棒/微纳光纤混合波导的紫外探测器》公开了一种紫外探测器结构，能够利用光生载流子改变ZnO折射率的原理，基于薄膜型结构，利用透射光谱强度变化测试紫外强度，实现了灵敏度更高的紫外探测器的制作。

发明内容

针对油井出油速度检测的技术需求，同时结合哈尔滨理工大学所公开的紫外探测器，本发明公开了一种基于紫外探测的油井出油速度检测装置与方法，能够在结构简单、制作成本低廉的检测装置基础上，用简单的方法，实现油井出油速度检测，为石油合理采集奠定了理论和实验基础。

本发明的目的是这样实现的：

基于紫外探测的油井出油速度检测装置，包括检测用输油管路和紫外探测器，

所述检测用输油管路包括常规输油管路和检测管路，常规输油管路和检测管路之间通过阀门切换，所述检测管路由透明材料制作而成，检测管路的容积为游梁式抽油机曲柄整周运行状态下光杆行程与光杆处输油路径横截面积的乘积，所述检测管路上设置有加热装置，所述加热装置由蓄电池供电，所述蓄电池连接太阳能电池板，太阳能电池板用于接收太阳能，将太阳能转化为电能存储在蓄电池中；

所述紫外探测器选定1530nm作为传感波长进行信号解调，包括太阳能电池板、蓄电池、ASE宽带光源、输入单模光纤、ZnO纳米棒-微纳光纤混合波导、输出单模光纤和光谱仪；

所述太阳能电池板连接蓄电池，太阳能电池板用于接收太阳能，将太阳能转化为电能存储在蓄电池中；

所述蓄电池连接ASE宽带光源和光谱仪，用于给ASE宽带光源和光谱仪提供电能；

所述ASE宽带光源用于产生光信号，其中心波长为1550nm，带宽为80nm；

所述输入单模光纤用于接收ASE宽带光源的光信号，并将光信号传输给ZnO纳米棒-微纳光纤混合波导；