[发明专利]井下流体感应装置及使用该装置的流体流速测量系统

权利要求书

1.一种井下流体感应装置，其特征在于，该井下流体感应装置包括：

一文丘里管，用于导引井下流体，所述文丘里管具有一入口段和一喉道段，所述入口段的直径大于所述喉道段的直径；

一导压管，与所述文丘里管连接；

一隔板，设置于所述导压管中心，其中，所述隔板上开设有通孔；

一第一弹簧，设置于所述隔板左侧，一端与所述隔板连接，另一端与一第一活塞连接，流体在所述入口段的压力通过所述第一活塞作用于所述第一弹簧；

一第二弹簧，对称设置于所述隔板右侧，一端与所述隔板连接，另一端与一第二活塞连接，流体在所述喉道段的压力通过所述第二活塞作用于所述第二弹簧；

一第一光栅，一端与所述隔板连接，另一端与所述第一活塞连接，所述第一光栅在所述第一弹簧弹力和所述入口段流体压力的共同作用下始终处于拉伸状态，所述第一光栅接收一入射光，并反射出一第一反射光；以及

一第二光栅，一端与所述隔板连接，另一端与所述第二活塞连接，所述第二光栅在所述第二弹簧弹力和所述喉道段流体压力的共同作用下始终处于拉伸状态，所述第二光栅接收所述入射光，并反射出一第二反射光。

2.如权利要求1所述的井下流体感应装置，其特征在于，该井下流体感应装置还包括：

一第一卡环，设置于所述第一活塞左侧的导压管内壁上；以及

一第二卡环，对称设置于所述第二活塞右侧的导压管内壁上。

3.如权利要求1所述的井下流体感应装置，其特征在于，所述第一活塞与所述第二活塞相同；所述第一光栅与所述第二光栅相同；所述第一弹簧与所述第二弹簧相同。

4.如权利要求1所述的井下流体感应装置，其特征在于，所述入口段上开设有一上游导压接口，所述喉道段上开设有一下游导压接口，所述导压管的左端与所述上游导压接口连接，所述导压管的右端与所述下游导压接口连接。

5.如权利要求4所述的井下流体感应装置，其特征在于，所述导压管的左端与所述上游导压接口螺纹联接，所述导压管的右端与所述下游导压接口螺纹联接。

6.一种流体流速测量系统，其特征在于，该流体流速测量系统包括如权利要求1-5任一所述的井下流体感应装置，该流体流速测量系统还包括一激光光源、一光栅解调仪、一处理装置，其中，所述井下流体感应装置包括设置于所述导压管中心的隔板，所述隔板上开设有通孔；

所述激光光源，与所述井下流体感应装置连接，用于发射所述入射光；

所述光栅解调仪，与所述井下流体感应装置连接，用于解调所述第一反射光得到一第一反射光谱，解调所述第二反射光得到一第二反射光谱；以及

所述处理装置，与所述光栅解调仪连接，用于根据所述第一反射光谱和所述第二反射光谱确定所述文丘里管入口段处的流体流速。

7.如权利要求6所述的流体流速测量系统，其特征在于，所述处理装置包括：

一光谱接收单元，用于接收所述第一反射光谱和所述第二反射光谱；

一光谱峰值波长确定单元，与所述光谱接收单元连接，用于确定所述第一反射光谱峰值波长和所述第二反射光谱峰值波长；

一波长差确定单元，与所述光谱峰值波长确定单元连接，用于确定所述第一反射光谱峰值波长和所述第二反射光谱峰值波长的差；

一压力差确定单元，与所述波长差确定单元连接，用于根据光谱峰值波长之差确定所述第一光栅和所述第二光栅受到的压力差；以及

一流体流速确定单元，与所述压力差确定单元连接，用于根据所述压力差确定所述文丘里管入口段处的流体流速。