CN201915945U - 高温高压高频动态信号测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高温高压高频动态信号测试装置，包括压力传感器、温度传感器和数据采集板。所述压力传感器和温度传感器设置在传感器安装座中，所述传感器安装座的外侧设置有用于连接射孔枪的连接螺纹，所述传感器安装座的内侧与筒形保护外壳密封连接。所述数据采集板设置在绝热保温体中，所述绝热保温体设置在筒形保护外壳中。所述绝热保温体与传感器安装座之间设置有连接筒体，所述传感器安装座、连接筒体和绝热保温体之间相连通的内腔中填充有绝缘材料组成，所述压力传感器、温度传感器和数据采集板之间通过穿越绝缘材料组成的数据线相连，整个装置结构简单、安全可靠。其既适于射孔压裂现场施工、又可用于实验室射孔器材质量评测。

Description

高温高压高频动态信号测试装置

技术领域

本实用新型涉及油气井射孔压裂施工作业或地面实验室爆燃压力温度测量装置，具体地指一种高温高压高频动态信号测试装置。

背景技术

测量油气井在射孔、压裂或复合射孔压裂作业时的压力变化和温度变化，可以反映射孔施工作业时的实际情况，进而判断射孔压裂作业时对地层的作用状况，评价射孔压裂的实际效果。特别是在实验室内进行超高温、超高压射孔器材性能评测，对于检测射孔器材的质量，保证井下射孔压裂施工作业的成功具有重要的研究意义及实用价值。

目前，同时适用于实际射孔压裂施工和实验室研究的高温高压高频压力温度测量装置尚处于空白阶段。公告号为CN201381847Y的中国实用新型专利说明书公开了一种射孔压裂压力温度测量装置，但其仅适用于现场施工，其抗温抗压性能远不能满足室***孔器材评测的要求。公告号为CN2637728Y的中国实用新型专利公开了一种稠油热采井高温多参数组合测试仪，其采用了高温隔热装置，但其压力测试属静态测试，也不能满足射孔高频动态信号的测试。因此，急需一种即可以用来评价射孔压裂作业效果又可以用室***孔器材质量评测的测试装置。

发明内容

本实用新型的目的就是要解决上述现有技术中存在的不足，提供一种既可适于射孔压裂现场施工、又可用于实验室射孔器材质量评测的高温高压高频动态信号测试装置。

为实现上述目的，本实用新型所设计的高温高压高频动态信号测试装置，包括压力传感器、温度传感器和数据采集板。所述压力传感器和温度传感器设置在传感器安装座中，所述传感器安装座的外侧设置有用于连接射孔枪的连接螺纹，以便于射孔压裂现场施工测量，所述传感器安装座的内侧与筒形保护外壳密封连接。所述数据采集板设置在绝热保温体中，所述绝热保温体设置在筒形保护外壳中，以最大限度地提高仪器的抗温性能。所述绝热保温体与传感器安装座之间设置有连接筒体，所述传感器安装座、连接筒体和绝热保温体之间相连通的内腔中填充有绝缘材料组成，所述压力传感器、温度传感器和数据采集板之间通过穿越绝缘材料组成的数据线相连，整个装置安全可靠。

进一步地，所述传感器安装座的内侧与筒形保护外壳之间通过设置在其转角处的金属密封圈和设置在其配合面的双O型密封圈密封连接。这样，筒形保护外壳内的仪器抗压性能得到了进一步的提高，确保仪器在200℃、200Mpa的恶劣环境下正常工作。

更进一步地，所述传感器安装座上设置有与其轴心孔相连通的引压孔，所述压力传感器设置在传感器安装座的轴心孔中，所述温度传感器设置在传感器安装座的内侧端部。这样，可以确保压力传感器和温度传感器工作稳定可靠，获得数据精确。

再进一步地，所述绝热保温体的内腔与绝缘材料组成之间还设置有隔热筒，以最大限度地满足隔热效果。

本实用新型的优点在于：所设计的测试装置结构紧凑、使用方便，可以在超高温、高压的恶劣环境状态下准确测量***与燃烧产生的高频动态压力温度变化，获得燃爆施工或模拟实验的压力-时间曲线及温度-时间曲线。因而其既适用于射孔压裂现场施工，又可用于实验室射孔器材质量评测。

附图说明

图1为一种高温高压高频动态信号测试装置的剖视结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型的测试装置作进一步的详细描述。

图中所示的高温高压高频动态信号测试装置，主要由传感器安装座1、压力传感器2、温度传感器3、绝热保温体5、数据采集板6以及筒形保护外壳7等部件组装而成。

传感器安装座1上开设有与其轴心孔相连通的引压孔10，压力传感器2安装在传感器安装座1的轴心孔中，温度传感器3安装在传感器安装座1的内侧端部。传感器安装座1的外侧加工有用于连接射孔枪的连接螺纹13。传感器安装座1的内侧与筒形保护外壳7之间通过设置在其转角处的金属密封圈11和设置在其配合面的双O型密封圈12密封连接。

数据采集板6安装在绝热保温体5的中部内腔中，由绝热保温体5的尾部壳体8封装，绝热保温体5的首部开设有圆柱形内腔，该圆柱形内腔中安装有隔热筒9。整个绝热保温体5安装在筒形保护外壳7中，其与传感器安装座1的内侧之间设置有连接筒体4。在传感器安装座1、连接筒体4和绝热保温体5之间相连通的内腔中填充有绝缘材料组成14，压力传感器2、温度传感器3和数据采集板6之间通过穿越绝缘材料组成14的数据线相连。

绝热保温体5优选军工专用的绝热隔热材料制成的金属保温瓶状，可确保其内24小时温升不到100℃，保证内部仪器的正常工作。筒形保护外壳7与传感器安装座1之间采用双保险密封结构，可使其内耐压值达200Mpa、耐温值超过200℃。压力传感器2优选高响应速率的耐高温蓝宝石压力传感器，可获得更加精准的信号。数据采集板6采用大规模低功耗高集成度军工级别的单片机、A/D转换模块及大容量高速存储器，其数据采集速率可达100kHz，从而确保高频信号有效采集。

本实用新型能准确测量射孔压裂施工作业时从井口到作业层的压力和温度变化，特别是能捕捉射孔压裂瞬间的压力和温度的快速变化过程。具体使用时，在射孔施工作业现场通过连接螺纹13将本实用新型连接到射孔枪的下端，与射孔枪同时下入待作业的井段即可。本实用新型还可用于地面实验室作射孔器材评测。

Claims (5)

1.一种高温高压高频动态信号测试装置，包括压力传感器(2)、温度传感器(3)和数据采集板(6)，其特征在于：所述压力传感器(2)和温度传感器(3)设置在传感器安装座(1)中，所述传感器安装座(1)的外侧设置有用于连接射孔枪的连接螺纹(13)，所述传感器安装座(1)的内侧与筒形保护外壳(7)密封连接；所述数据采集板(6)设置在绝热保温体(5)中，所述绝热保温体(5)设置在筒形保护外壳(7)中，所述绝热保温体(5)与传感器安装座(1)之间设置有连接筒体(4)，所述传感器安装座(1)、连接筒体(4)和绝热保温体(5)之间相连通的内腔中填充有绝缘材料组成(14)，所述压力传感器(2)、温度传感器(3)和数据采集板(6)之间通过穿越绝缘材料组成(14)的数据线相连。

2.根据权利要求1所述的高温高压高频动态信号测试装置，其特征在于：所述传感器安装座(1)的内侧与筒形保护外壳(7)之间通过设置在其转角处的金属密封圈(11)和设置在其配合面的双O型密封圈(12)密封连接。

3.根据权利要求1或2所述的高温高压高频动态信号测试装置，其特征在于：所述传感器安装座(1)上设置有与其轴心孔相连通的引压孔(10)，所述压力传感器(2)设置在传感器安装座(1)的轴心孔中，所述温度传感器(3)设置在传感器安装座(1)的内侧端部。

4.根据权利要求1或2所述的高温高压高频动态信号测试装置，其特征在于：所述绝热保温体(5)的内腔与绝缘材料组成(14)之间还设置有隔热筒(9)。

5.根据权利要求3所述的高温高压高频动态信号测试装置，其特征在于：所述绝热保温体(5)的内腔与绝缘材料组成(14)之间还设置有隔热筒(9)。