[发明专利]一种耐超高温超高压的微型化井下温压测量器

说明书

本发明涉及温压测量技术领域，特别是指一种耐超高温超高压的微型化井下温压测量器，包括：子弹形封装壳体，子弹形封装壳体采用液态聚二甲基硅氧烷浇筑成型，包括子弹形端面；子弹形封装壳体内设置聚四氟乙烯气凝胶层和控制电路板，聚四氟乙烯气凝胶层包裹控制电路板；子弹形封装壳体外表面设置多孔导电PDMS压力感知模块，多孔导电PDMS压力感知模块连接控制电路板；温压测量器还包括热电偶，热电偶的冷端连接控制电路板，热电偶的热端延伸至子弹形端面，并伸出子弹形端面。本发明能够实现整个钻完井全过程中快速、连续、低成本地进行井筒温度场、压力场测量，对井下高温高压环境耐受性强，有效地弥补了现有技术中的不足。

技术领域

本发明涉及温压测量技术领域，尤其指石油、天然气钻完井与天然气水合物钻采的井筒压力场、温度场测量，特别是指一种耐超高温超高压的微型化井下温压测量器。

背景技术

随着勘探开发的不断深入，钻完井工程面临的目标井深呈持续增长态势，面对的油气藏地质条件越来越复杂，风险管控对于钻完井过程也显得更加重要。复杂的井下环境特别是窄安全密度窗口等难题导致钻完井过程中漏失、井涌、窜槽等复杂频发，破坏井筒的完整性，甚至可能导致油气井的报废。

温度与压力是影响流体物性的重要参数，不同温度条件下流体的密度和流变性参数相较地面环境测量值均会发生变化，特别是针对天然气水合物的开发，温度是敏感因素，在非低温条件0℃-15℃，天然气水合物很不稳定，对压力控制条件要求很高。对于井筒内流体，或者更进一步对于井筒内的各个流体微元来说，温度影响着每个流体微元内的压力变化，进而影响着井筒内整个流场的压力分布，而压力及时而准确的测量对于保证安全操作，避免“井涌”、“井漏”等事故具有重大意义。因此，获取井筒内准确的温度、压力分布，对于钻完井过程中井下流体性质和施工过程风险的计算、判断和控制有着重要意义。

随钻测量技术经过长时间的发展，形成了一系列成熟的产品，取得了显著的应用效果。但目前主要使用的一些随钻地层压力测量仪器，基本原理都是在靠近钻头的底部组合钻具中安装传感器，测得近钻头处的地层温度信息。现有工具由于一些客观局限性的存在，导致其并不能在钻完井全过程中得到充分的应用。

首先，目前应用的随钻测量工具大都成本较高，一旦井下发生复杂事故可能导致设备报废，增加钻井经济成本。

其次，目前的参数测量多以近钻头处为主，是对井筒顶点的测量，缺少对整个井筒的温度梯度变化的立体全过程测量。

再次，目前的随钻测量工具大都应用于钻井过程的参数测量，而很少关注完井过程。

随着油气资源勘探的进一步深入，钻井和完井过程都同样面临着风险与挑战。钻完井过程不仅决定着能否继续钻进，更影响着油气井的寿命和油气藏的采收率，因此针对钻完井全过程中井筒温度、压力的立体检测变得尤为重要。井下温度与压力数据的准确获取可以有效避免复杂，保障油气井质量，实现安全、可靠的钻完井作业。

虽然微型化井下温压测量器不断地改进升级，但目前其量程范围一般为耐温125℃、耐压100MPa左右，从而限制了此类工具应用于深井超深井等极端井下温压环境。

发明内容

为了解决现有技术中微型化井下温压测量器量程范围有限，难以实现深井超深井等极端井下环境的温压测量的技术问题，本发明的一个实施例提供了一种耐超高温超高压的微型化井下温压测量器，所述温压测量器包括：子弹形封装壳体，所述子弹形封装壳体采用液态聚二甲基硅氧烷浇筑成型，包括子弹形端面；

所述子弹形封装壳体内设置聚四氟乙烯气凝胶层和控制电路板，所述聚四氟乙烯气凝胶层包裹所述控制电路板；

所述子弹形封装壳体外表面设置多孔导电PDMS压力感知模块，所述多孔导电PDMS压力感知模块连接所述控制电路板；

所述温压测量器还包括热电偶，所述热电偶的冷端连接所述控制电路板，所述热电偶的热端延伸至所述子弹形端面，并伸出所述子弹形端面。