[发明专利]水平井气液两相流累积式模块化参数测井仪及控制系统

说明书

本发明涉及水平井气液两相流累积式模块化参数测井仪及控制系统，属于水平井测井技术领域，所述测井仪包括依次连接的电路仓、扶正器Ⅱ、进液口管道、橡胶集流器、套设有扶正器Ｉ的可控旋转式累积仓和出液口管道，可控旋转式累积仓和出液口管道之间连接有一组或多组无阻流累积式参数测量模块；控制系统包括光发射模块、光接收模块、信号处理模块、多通道程控开关、电机驱动电路模块、继电器模块、电源模块、主控制器模块、定时器模块和可视化模块。本发明针对页岩气水平井气液两相流的流量和分相含率进行测量，具有一体化程度高、易安装、易更换、无阻流、无可动部件、测量可靠等优点，解决了现有页岩气水平井气相参数测量困难的问题。

技术领域

本发明涉及水平井气液两相流累积式模块化参数测井仪及控制系统，属于水平井测井技术领域。

背景技术

以页岩气为代表的非常规油气资源开发将成为从根本上改善环境质量、实施以清洁能源为主导的国家能源发展新战略的重要保障。实时掌握页岩气井各压裂层段的产气量、产气贡献率，综合评价页岩气井各压裂层段产出状况，对科学制定页岩气开发部署决策及有效指导页岩气井重复压裂增产改造方案的合理优化具有重要意义。

在页岩气开采过程中，国内水平井产出剖面测试仪器多以垂直井用成熟测试仪器，如集流型阻抗、电容含水率计和电磁、涡轮流量计等进行组合为主，由于以产气为主的页岩气水平井筒内待测流体导电性较弱以及外界电磁波干扰的影响，使得目前常规产出剖面测试技术难以满足其监测的需要。

针对上述问题，为满足页岩气水平井实际生产需要，一种针对页岩气水平井新环境下的气液两相流累积式模块化参数测井仪的设计及相应控制系统的开发成为当前亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种水平井气液两相流累积式模块化参数测井仪及控制系统，能够实时掌握页岩气井各压裂层段的产气量、产气贡献率。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种水平井气液两相流累积式模块化参数测井仪，包括依次连接的电路仓、扶正器Ⅱ、周向设有多个进液口的进液口管道、橡胶集流器、套设有扶正器I的可控旋转式累积仓和出液口管道，所述出液口管道上设有出液口，所述可控旋转式累积仓和出液口管道之间还连接有一组或多组无阻流累积式参数测量模块；所述无阻流累积式参数测量模块包括连接可控旋转式累积仓出口端的电路仓、橡胶集流器和套设有扶正器I的可控旋转式累积仓；所述可控旋转式累积仓内设有近红外吸收式光纤探测系统。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述可控旋转式累积仓包括累积仓腔体，所述累积仓腔体靠近橡胶集流器的一侧底部设有可控进液口、靠近出液口管道的一侧底部设有可控出液口；所述累积仓腔体的中部外侧设有外壳凹槽，所述外壳凹槽内套接有密封圈；所述累积仓腔体的两侧端面上安装有近红外吸收式光纤探测系统，所述累积仓腔体靠近出液口管道的一侧端面连接有小型电机。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述近红外吸收式光纤探测系统由m(m≥3,m∈N^*)组沿轴向交错分布的近红外吸收式光纤传感器组成，所述近红外吸收式光纤传感器敏感区域均在可控旋转式累积仓内；所述近红外吸收式光纤传感器包括近红外发射装置和近红外接收装置；所述m(m≥3,m∈N^*)组近红外吸收式光纤传感器分布在累积仓的两端面上，累积仓端面纵向相邻的两组近红外吸收式光纤传感器的距离均相等且横向位置交错，所述累积仓端面的纵向上设有k(k≥3,k∈N^*)个端面分隔线，m组近红外吸收式光纤传感器均匀设置在累积仓端面的纵向端面分隔线上。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述近红外发射装置和近红外接收装置与累积仓腔体均通过螺纹密封连接，所述小型电机与累积仓腔体通过螺纹连接。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述电路仓内设有电路系统、方位传感器和角度传感器。