[其他]井下找水儀的超高頻傳感器

無效

• 申請號: 87201552
• 申請日: 1987-05-23
• 公開（公告）號: CN87201552U
• 公開（公告）日: 1988-05-25
• 發明（設計）人: 陳世廉;黃正華;沈躍;李正清
• 申請（專利權）人: 華東石油學院
• 主分類號: G01D5/243
• 分類號: G01D5/243;E22149/08
• 代理公司: 山東省高等院校專利事務所
• 代理人: 楊大興

本實用新型是用來測量油井中原油含水率的井下找水儀的傳感器。

油井生產過程中，尤其是到了油田開發的中后期，油井出水嚴重，原油含水率上升，有的已嚴重影響油井生產，為此，測量油井原油含水率，準確找出出水層位，采取有效的堵水措施來提高原油產量已顯得極為重要。井下找水儀正是為滿足此需要而工作的。

國內外現行的井下找水儀的傳感器，主要采用電容式傳感器，這種傳感器的缺點是只適宜于測量油包水型原油的含水率，對于水包油型的原油，其測量精確度較差，甚至喪失分辨力，因此，它的測量范圍約為0～60％。

用超高頻諧振法來測量原油含水率是本儀器區別于電容式傳感器的關鍵所在。如附圖1、2所示，本儀器主要由晶體振蕩器（1）、LC串聯諧振回路（2）、檢波器（3）、天線式探頭（4）及指示器（5）等組成。附圖2中各部分用虛線框區分。

晶體振蕩器（1）提供一穩頻、穩幅的等幅振蕩，其頻率在28～280MHz之間，通過電感耦合至LC串聯諧振回路（2）中，該回路的諧振頻率可以調節，在回路的電容端上聯結一特殊的棒狀天線（4），可以直接插入被測原油中，來探測其含水率，同時在電容端上連接一檢波器（3），用來將振蕩電壓轉換為直流電壓輸出到指示器（5）。

當將天線式探頭（4）插入無水原油（或插入凈水）中時，調節LC諧振回路（2）的頻率，使之與晶體振蕩器（1）的振蕩頻率相同，而發生諧振，此時，LC串聯諧振回路（2）中的電感線圈和電容器兩端的振蕩電壓最高，經檢波后的直流電壓也最高。當將天線式探頭（4）插入含水原油中時，由于天線式探頭周圍電介質的介電常數發生變化，而使天線式探頭的等效電容發生變化，致使諧振回路的頻率發生微小的變化，于是不再與晶體振蕩器（1）的振蕩頻率相同，而引起一定程度的失諧，振蕩回路（2）中的振蕩電壓也隨之下降，當原油中含水率愈高，諧振回路頻率變化則愈大，失諧愈嚴重，檢波后的直流電壓就愈低（在凈水中調諧諧振時，則原油中含水率愈低，失諧愈嚴重，檢波后的直流電壓越低）。指示器（5）將信號電壓線性化與數字化后可直讀顯示，以及用記錄儀連續記錄井剖面的含水率曲線。

天線式探頭（4）是一根直徑為4mm左右，長為50～80mm的銅棒，棒外套有絕緣材料做的保護罩。

本儀器電路結構簡單，晶體振蕩器（1）、諧振回路（2）、檢波器（3）均安裝在直徑約16mm，長約80mm的金屬管（6）內。該管的一端安裝天線式探頭（4），另一端裝引線柱（7），兩端均用密封圈及密封料密封。本傳感器對溫度的穩定性好，可在0℃～140℃的溫度范圍內正常工作，耐壓力500Kg／cm²，含水率的測量范圍為0～100％，測量誤差≤±3％，由于儀器體積小，測量時油井不需停產，從油管與套管間的環形空間進入井下，便可進行測量。