[发明专利]高温井下测量系统

摘要

一种测量系统和方法，用于在超过300℃的温度下监测井压，其用在石油和天然气井筒的永久监测中。该测量系统包括模拟输出传感器和长电缆，其中，所述电缆是一种具有缝焊抗腐蚀金属外套的挤出矿物绝缘多芯电缆。该传感器被包封在耐压抗腐蚀壳体中，该壳体压力密封至金属外套。该方法包括对测量值进行信号调节和处理，以针对传感器、电缆和环境的特性进行补偿，从而提供对井筒的连续监测。

主权项

一种在井筒中使用的测量系统，该系统包括模拟输出传感器和长电缆，其中，所述电缆是具有缝焊抗腐蚀金属外套的挤出矿物绝缘多芯电缆，所述传感器被包封在耐压抗腐蚀壳体中，该壳体被压力密封至所述金属外套。2. 根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于，所述传感器是模拟输出压力传感器。3. 根据权利要求2所述的测量系统，其特征在于，所述压力传感器是绝缘体上硅传感器。4. 根据权利要求2所述的测量系统，所述压力传感器为使用陶瓷安装的应变线式压力传感器。5. 根据权利要求2到4其中任一项所述的测量系统，其特征在于，所述传感器以惠斯登电桥排布的方式配置。6. 根据前述任一项权利要求所述的测量系统，其特征在于，所述电缆包括至少一个位于金属护套中的长形电导体，该导体通过压实的矿物绝缘粉末与护套绝缘。7. 根据权利要求5所述的测量系统，其特征在于，所述电缆包括另一抗腐蚀金属护套，其为缠绕在电缆和缝焊周围的薄带。8. 根据前述任一项权利要求所述的测量系统，其特征在于，该电缆拉伸至直径约0.25英寸。9. 根据前述任一项权利要求所述的测量系统，其特征在于，所述电缆包括至少一个附加的芯和至少一个模拟温度传感器，其中，该温度传感器安装在电缆上。10. 根据前述任一项权利要求所述的测量系统，其特征在于，壳体内的连接器不含塑料和橡胶。11. 根据权利要求10所述的测量系统，其特征在于，所述连接器由金属触点和陶瓷绝缘体形成。12. 根据前述任一项权利要求所述的测量系统，其特征在于，所述压力密封是金属密封，能够承受高温。13. 根据前述任一项权利要求所述的测量系统，其特征在于，所述抗腐蚀材料和金属是不锈钢。14. 根据权利要求1到12其中任一项所述的测量系统，其特征在于，所述抗腐蚀材料和金属是镍基合金。15. 根据前述任一项权利要求所述的测量系统，其特征在于，所述系统包括交流电源。16. 根据权利要求1到14其中任一项所述的测量系统，其特征在于，所述系统包括减速直流换向电源。17. 根据前述任一项权利要求所述的测量系统，其特征在于，所述电缆至少一个无源感测线。18. 根据前述任一项权利要求所述的测量系统，其特征在于，所述系统包括信号调节和处理单元。19. 一种井筒内连续监测方法，该方法包括以下步骤：(a) 将模拟输出传感器连接至具有缝焊抗腐蚀金属外套的挤出矿物绝缘多芯长电缆；(b) 将传感器和连接器安装在耐压抗腐蚀壳体中；(c) 将该壳体压力密封至所述金属外套；(d) 将壳体安装到油管上，将油管伸入井筒，伸至一高温位置；(e) 从所述传感器获取测量值；(f) 对测量值进行信号调节和处理，以针对传感器、电缆和环境的特性进行补偿，从而提供对井筒的连续监测。20. 根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述传感器是压力传感器，所述方法包括在温度和压力范围内表征传感器行为的步骤。21. 根据权利要求19或20所述的方法，其特征在于，所述方法包括测量井筒内的温度的步骤。22. 根据权利要求19到21任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括监测绝缘泄漏和对此进行补偿的步骤。23. 根据权利要求19到22任一项所述的方法，其特征在于，该方法包括交变电源，测量电缆上的永久电荷积累并从测量值中除去这一误差的步骤。24. 根据权利要求18到23任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括在交流电源频率下过滤接收到的信号的步骤。