[发明专利]一种基于高频周期波相移法的阵列持水率成像探测器

说明书

本发明提供了一种基于高频周期波相移法的阵列持水率成像探测器，锥状阵列持水率成像探头由同等数量的多个锥状螺旋探头、多个同轴四电极承压底座、多个探头安装支撑架组成，满足大斜度井水平井产液剖面持水率准确检测，适用于国内低渗透高含水油井，适应性强；与基于电磁波相位法的柱状螺旋线探头相比较，其安装尺寸小，抗沾污，对井筒流形破坏小；与电容法相比较，测量范围由0‑50％提升到0‑100％，分辨率高，能够满足适用于大斜度井和水平井的阵列式仪器的设计需求，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及测井仪传感器，具体为一种基于高频周期波相移法的阵列持水率成像探测器。

背景技术

在油田生产测井领域中，大斜度井及水平井产液剖面持水率关系到堵水调剖及油田开采方案调整，因此持水率的准确测量意义重大。大斜度井和水平井产液剖面检测通常采用进口仪器，而进口仪器价格高昂，测量范围有限，并不适用于国内高含水低渗透油井。目前，国内持水率测井仪包括环空电容持水率计、35电容持水率计、环空电磁波持水率计、微波持水率计、阵列电容持水率计；上述仪器均为单探头仪器，在大斜度井和水平井中受重力影响，油水介质呈层状流，单探头持水率测井仪无法准确获取整个井筒截面的油水分布信息；阵列电容持水率测井仪检测范围较小，适用于高产液低含水井，无法满足国内各大油田面临的低产液高含水水平井测井需要。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于高频周期波相移法的阵列持水率成像探测器，满足大斜度井水平井产液剖面持水率准确检测，适用于国内低渗透高含水油井。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种基于高频周期波相移法的阵列持水率成像探测器，包括多个螺旋探头、多个同轴四电极承压底座和固定装置，多个螺旋探头同轴布置在同一圆周上并固定在固定装置上，在每个螺旋探头上安装一同轴四电极承压底座；

螺旋探头包括螺旋基体、两条表面绝缘导体、四芯承压密封件和同轴四电极下插头；螺旋基体的外表面设有四条螺旋槽，各螺旋槽从螺旋基体的底部旋绕至顶部，在螺旋基体顶部设有两个顶部过线孔，其中两条螺旋槽通过一顶部过线孔连通，另外两条螺旋槽通过另一顶部过线孔连通，两条表面绝缘导体沿两条螺旋槽从螺旋基体的底部旋绕至顶部，穿过顶部过线孔后沿另外两条螺旋槽从螺旋基体的顶部旋绕至底部；

四芯承压密封件内设置有四个电极芯，两条表面绝缘导体的四个端头与四个电极芯一一对应连接；同轴四电极下插头上设有四个电极，四个电极芯与四个电极一一对应连接；同轴四电极承压底座内设置有四个电极环，四个电极与四个电极环一一对应连接；四个电极环分别与高频周期波激励信号负端、高频周期波激励信号正端、信号接收电路负端和信号接收电路正端一一对应连接。

优选的，螺旋基体呈锥形结构设计。

优选的，四条螺旋槽为等间距平行排列，顶部过线孔的轴线与螺旋基体的轴线垂直。

优选的，四条螺旋槽分别为第一螺旋槽、第二螺旋槽、第三螺旋槽和第四螺旋槽，两个顶部过线孔分别为第一顶部过线孔和第二顶部过线孔，第一螺旋槽和第四螺旋槽通过第一顶部过线孔连通，第二螺旋槽和第三螺旋槽通过第二顶部过线孔连通；表面绝缘导体分别为第一表面绝缘导体和第二表面绝缘导体，第一表面绝缘导体沿第一螺旋槽从螺旋基体底部缠绕至顶部，穿过第一顶部过线孔后，沿第四螺旋槽绕至螺旋基体底部；第二表面绝缘导体沿第二螺旋槽从螺旋基体底部缠绕至顶部，穿过第二顶部过线孔后，沿第三螺旋槽绕至螺旋基体底部。

优选的，螺旋基体底部设有个底部过线孔，个底部过线孔与四条螺旋槽一一对应连通，两条表面绝缘导体的四个端头各穿过一底部过线孔与四芯承压密封件中的四个电极芯一一对应连接。