[发明专利]一种井下双向流量电磁测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种井下双向流量电磁测量装置，其特征在于：包括井壁、仪器外壁、励磁线圈、励磁电路、系统电源、环空电极、井筒电极、测试电路、仪器内壁，励磁线圈位于仪器外壁与仪器内壁之间，所述井壁和仪器外壁之间形成环空流道，所述仪器内壁形成的流道为井筒流道，励磁线圈通电时，在环空流道激发磁场，同时在井筒流道激发磁场，所述环空电极和井筒电极均采用半球形电极，针对井筒流道，两对井筒电极径向穿过仪器内壁朝内放置，接触井筒流体并感受井筒流量信息；针对环空流道，两对环空电极径向穿过仪器外壁朝外放置，接触环空流体并感受环空流量信息，且环空电极均与仪器外壁形成密封，井筒电极均与仪器内壁形成密封，无溢流时，井筒流量信息与环空流量信息相关性好，有溢流时，相关性变弱，由此来判断溢流，

所述电磁测量装置的同一横截面上安装有4对测量电极，所述4对测量电极包括所述两对井筒电极和所述两对环空电极。

2.如权利要求1所述的一种井下双向流量电磁测量装置，其特征在于：整体具有一套励磁系统、两套电极信号检测系统，其中，所述一套励磁系统由四个所述励磁线圈构成，所述两套电极信号检测系统包括由所述两对井筒电极构成的电极信号检测系统和由所述两对环空电极构成的电极信号检测系统。

3.如权利要求2所述的一种井下双向流量电磁测量装置，其特征在于：每个励磁线圈之间成90度夹角摆放。

4.如权利要求3所述的一种井下双向流量电磁测量装置，其特征在与：所述励磁线圈绕制成“空竹型”，所述励磁线圈匝数600，所述励磁线圈径向厚度为2cm，该“空竹型”结构整体呈端部直径大中间直径小的圆筒状，绕制后的“空竹型”结构端部外径为8cm，端部内径为6cm。

5.如权利要求3所述的一种井下双向流量电磁测量装置，其特征在于：井筒流量的信号测量由所述两对井筒电极完成，所述井筒电极位置与所述励磁线圈成45度夹角。

6.如权利要求2所述的一种井下双向流量电磁测量装置，其特征在于：环空流量的测量由所述两对环空电极完成，所述环空电极位置与所述励磁线圈成45度角。

7.如权利要求5或6所述的一种井下双向流量电磁测量装置，其特征在于：所述井筒电极相对于仪器内壁边缘径向伸长2mm，所述井筒电极接触流体部分呈半球形，其半径为2mm；所述环空电极相对于仪器外壁边缘径向伸长2mm，所述环空电极接触流体部分呈半球形，其半径为2mm。

8.一种利用权利要求1-7之一所述的装置进行测量的方法，其特征在于，具有一套励磁系统，给“空竹型”励磁线圈通以交流电，在井筒流道和环空流道产生均匀的磁场，导电流体切割磁感线产生感应电动势，其井筒电极和环空电极间感应电压信号被与流体接触的井筒电极或环空电极检测，井筒电极和环空电极同时测量井筒流道和环空流道的流量信息，同时将两者的流量信息进行处理和分析，无溢流时，井筒流量信息与环空流量信息相关性好，有溢流时，相关性变弱，由此来判断溢流，基于两者流量的相关性，实现极早期溢流的监测。

9.根据权利要求8所述的测量的方法，其特征在于，分布在环空流道四周及井筒流道四周的共4对测量电极检测到电压信号，然后传输至信号处理电路，信号处理电路将井筒流道流量信号与环空流道流量信号进行放大、滤波，并将其转换成标准信号传输至地面综合录井仪。