[发明专利]一种测量录井钻井液含水率的无线监测装置及其控制方法

说明书

本发明提供一种测量录井钻井液含水率的无线监测装置，包括变送器壳体、输送接头、连接盒，所述连接盒的顶端与变送器壳体连接，底端与输送接头连接固定，所述连接盒内设有微波检测探头和射频接头，且所述微波检测探头设置在输送接头的输送管道中；所述变送器壳体内的电路板上设有显示端口、以及依次连接的晶体振荡器、功分器、I/Q解调器、低噪声放大器、微控制器单片机和无线通讯模块，所述微波检测探头的一端与功分器连接，另一端通过射频接头与I/Q解调器连接。本发明还提供了一种测量录井钻井液含水率的无线监测装置的控制方法。本发明实现了录井钻井液含水率的在线测量，减轻了录井钻井工、化验员的劳动强度，提高了含水率测量的精度。

技术领域

本发明涉及录井钻井液含水率的监测领域，具体地，涉及一种测量录井钻井液含水率的无线监测装置及其控制方法。

背景技术

目前录井钻井液的含水率测量一般是使用手动测量方法，如：密度法、短波法、电容法、卡尔·费休法等。密度法实质是利用油与水的密度不同而区分油和水来测量含水率。短波法应用短波吸收原理工作，短波吸收法将电能以电磁波的形式辐射到乳化状态下的油水介质中，再根据油、水对短波吸收能力检测油水乳化的水含率。电容法测量原油含水率的方法就是利用相对介电法，即利用水的介电常数和油的介电常数相差很远的原理。卡尔·费休法是实验室中标准的微量水分测试方法，利用含碘、二氧化硫、吡啶及无水甲醇溶液与试样中的水进行定量反应，根据滴定过程中消耗的卡氏试剂的量，计算钻井液的含水率，其只适合测试微水量的分析。

目前，录井钻井液的含水率测量主要是手工取样化验，不能进行动态监测，实时监测，因此，费时费力，准确性不高，使用手动测量影响钻井过程和钻井质量，还会影响到油井的生产性能和环境等。随着我国油田油井普遍进入中、高含水开采期，传统的测量仪器已难以满足生产需要，且在油田数字化大背景条件下，迫切需要一套能实时在线检测并且无线监控录井钻井液含水率的装置，为录井钻井判断油、水层提供可靠的依据。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种测量录井钻井液含水率的无线监测装置及其控制方法，本发明实现了实时测量、实时记录、实时上传分析、远程监控等功能，便于数据保存、分析、统计等，使得录井钻井液含水率在线测量成为现实，减轻了录井钻井工、化验员的劳动强度，提高了含水率测量的精度，能实时在线远程监测录井钻井液中油水含量的变化，更好的反映地层情况(如油、水层的发现)。

根据本发明的一个方面，提供一种测量录井钻井液含水率的无线监测装置，包括变送器壳体(2)、输送接头(6)、连接盒(3)，所述连接盒(3)的顶端与变送器壳体(2)连接，底端与输送接头(6)连接固定，所述连接盒(3)内设有微波检测探头(5)和射频接头(9)，且所述微波检测探头(5)设置在输送接头(6)的输送管道中；所述变送器壳体(2)内的电路板上设有显示端口、以及依次连接的晶体振荡器、功分器、I/Q解调器、低噪声放大器、微控制器单片机和无线通讯模块，所述显示端口一端与微控制器单片机连接，另一端与设置在变送器壳体(2)上的显示器(10)连接，所述微波检测探头(5)的一端与功分器连接，另一端通过射频接头(9)与I/Q解调器连接。

优选的，所述变送器壳体(2)内设有与微控制器单片机连接的时钟，时钟与单片机直接相连通讯，用于记录时间。

优选的，所述变送器壳体(2)内还设有电源，所述电源分别与无线通讯模块、时钟、I/Q解调器、低噪声放大器和微控制器单片机连接。

优选的，所述变送器壳体(2)上还设有与无线通讯模块连接的无线天线装置(1)，无线天线装置用于增加无线通讯模块的信号传输距离。

优选的，所述微波检测探头(5)呈U形结构，其两端头均设有射频接头(9)，且所述微波检测探头(5)通过探针(7)与射频接头(9)连接，探针就是转接件。

优选的，所述连接盒(3)通过固定座(4)与输送接头(6)连接固定，且连接盒(3)与固定座(4)之间设有橡胶垫片(8)。