[发明专利]一种用于水平井动态全水值测量取样槽

说明书

技术领域 本发明涉及一种参数测量取样槽，尤其涉及一种用于低流速、低产液、高含水的水平井油水两相流或油气水三相流分层流的全水值测量取样槽。

背景技术 电导传感器原理是基于连续的水相和离散的油相构成的混相电导率和连续相的电导率，通过测量安装在管道内的测量电极之间的混相电导率，并用水相的电导率对其进行校正，便可确定分相体积浓度。该方法具有原理清晰，结构简单、易于实现、造价低廉、能够实现在线测量、响应速度快、对流体无干扰等诸多优点，且非常适用于水为连续相条件下工作，电导式含水率计在油田垂直井产出剖面测井中流体含水率测量方面得到了广泛的应用。它的不足之处：在低流速、低产液、高含水的水平井油水两相流或油气水三相流分层流条件下，无法实现动态全水值的取样标定，使得电导式含水率计一直无法推广于水平井测量。

发明内容 本发明的目的是提供一种测量工艺简单、体积小、测量准确、分辨率高，可实现水平管道流体分层流条件下动态全水值的取样标定，使得电导式含水率计可推广于水平井测量的一种用于水平井动态全水值测量取样槽。

本发明主要包括：水平管内流管道外筒、连接筒、支架、支架轴座、轴套、固定取样槽中轴、中轴过线槽、全水取样槽、支耳、激励电极、测量电极和引线。其中，该水平管内流管道外筒为左右两端开口的圆柱形壳体，在该水平管内流管道外筒的左右两端的内壁上设有螺纹，通过两端的螺纹活动连接取样槽中轴固定架组件的一端。该取样槽中轴固定架组件由连接筒、支架、支架轴座和轴套组成。具体是：该连接筒为左右两端均开口的圆柱形壳体，在该连接筒两端的外表面设有螺纹，该连接筒的外径与上述水平管内流管道外筒的内径相同。在该连接筒的内部设有三个支架，该支架一端的延长线均通过上述连接筒的中线，三个支架的一端固定连接一个支架轴座，在该支架轴座内部套接轴套，上述支架的另一端固定连接在连接筒的内壁上。在该轴套的内部套接固定取样槽中轴，固定取样槽中轴为圆柱形壳体，固定取样槽中轴外表面光滑的一端，插接在上述轴套内部，上述全水取样槽通过重力作用带动固定取样槽中轴在轴套内转动，以使得全水取样槽始终置于水平管内流管道外筒内部底端位置。该固定取样槽中轴内部设有中轴过线槽，该中轴过线槽与上述固定取样槽中轴平行，且长度相同。全水取样槽为马鞍形凹槽，在该全水取样槽一端的上部固定连接支耳，该支耳内设有螺纹通孔。该固定取样槽中轴外表面设有螺纹的一端，通过螺纹连接固定在上述支耳的螺纹通孔内。以上述全水取样槽的中线为对称轴，全水取样槽左右两边的结构相同。在全水取样槽内，径向截面的底端固定连接两个柱状电极，分别为激励电极和测量电极，上述两个柱状电极之间相距一定距离，柱状电极的高度小于全水取样槽的深度，两个柱状电极的上端分别连接引线，两根引线分别从其相近的中轴过线轴中穿出。上述水平管内流管道外筒、全水取样槽的材质均为绝缘有机玻璃，柱状电极、固定取样槽中轴、连接筒、支架、支架轴座和轴套的材质均为不锈钢。

本发明在使用时，全水取样槽受重力作用带动固定取样槽中轴在轴套内转动，使得全水取样槽始终置于水平管内流管道外筒内部底端，且不会沿水平管内流管道外筒轴向方向移动。将柱状的激励电极和测量电极垂直镶嵌于全水取样槽底端，受重力作用使得全水取样槽始终置于水平管内流管道外筒的底端，柱状的激励电极和测量电极始终置于水相中，从而可有效获取动态全水值的测量信息。

本发明与现有技术相比具有如下优点：测量工艺简单、体积小、测量准确、分辨率高，可实现水平管道流体分层流条件下动态全水值的取样标定，使得电导式含水率计可推广于水平井测量。

附图说明

图1为本发明一种用于水平井动态全水值测量取样槽结构示意图；

图2为本发明一种用于水平井动态全水值测量取样槽柱状电极轴向剖面示意图；

图3为本发明一种用于水平井动态全水值测量取样槽支架轴座径向截面结构示意图。

具体实施方式 图1、图2和图3为本发明的示意简图，该水平管内流管道外筒1为左右两端开口的圆柱形壳体，在该水平管内流管道外筒1的左右两端的内壁上设有螺纹，通过两端的螺纹活动连接取样槽中轴固定架组件的一端。该取样槽中轴固定架组件由连接筒2、支架3、支架轴座4和轴套5组成。具体是：该连接筒2为左右两端均开口的圆柱形壳体，在该连接筒2两端的外表面设有螺纹，该连接筒2的外径与上述水平管内流管道外筒1的内径相同。在该连接筒2的内部设有三个支架3，该支架3一端的延长线均通过上述连接筒2的中线，三个支架3的一端固定连接一个支架轴座4，在该支架轴座4内部套接轴套5，上述支架3的另一端固定连接在连接筒2的内壁上。在该轴套5的内部套接固定取样槽中轴6，固定取样槽中轴6为圆柱形壳体，固定取样槽中轴6外表面光滑的一端，插接在上述轴套5内部。该固定取样槽中轴6内部设有中轴过线槽7，该中轴过线槽7与上述固定取样槽中轴6平行，且长度相同。全水取样槽8为马鞍形凹槽，在该全水取样槽8一端的上部固定连接支耳9，该支耳9内设有螺纹通孔。该固定取样槽中轴6外表面设有螺纹的一端，通过螺纹连接固定在上述支耳9的螺纹通孔内。以上述全水取样槽8的中线为对称轴，全水取样槽8左右两边的结构相同。在全水取样槽8内，径向截面的底端固定连接两个柱状电极，分别为激励电极10和测量电极11，上述两个柱状电极之间相距一定距离，柱状电极的高度小于全水取样槽8的深度，两个柱状电极的上端分别连接引线12，两根引线分别从其相近的中轴过线槽7中穿出。上述水平管内流管道外筒1、全水取样槽8的材质均为绝缘有机玻璃，柱状电极、固定取样槽中轴6、连接筒2、支架3、支架轴座4和轴套5的材质均为不锈钢。