井下封闭式超声波多普勒三相流流量测量传感器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105927206A(43)申请公布日2016.09.07(21)申请号201610261456.2(22)申请日2016.04.25(71)申请人中国石油天然气股份有限公司地址100007北京市东城区东直门北大街9号中国石油大厦申请人大庆油田有限责任公司(72)发明人庄海军袁智惠刘慧东周家强贲亮李楠张勇余吴恩明高晗(74)专利代理机构大庆知文知识产权代理有限公司23115代理人王本荣(51)Int.Cl.E21B47/00(2012.01)G01F1/66(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称井下封闭式超声波多普勒三相流流量测量传感器(57)摘要本发明涉及一种井下封闭式超声波多普勒三相流流量测量传感器。主要解决了传统的测量不准确，井下原油会沾污裸露的探头表面的问题。所述的外筒（6）内部安装有超声波探头及反射体（4），所述的超声波探头上端中心突起顶部位置安装有圆形发射压电片（1）中心突起外围安装有环形接收压电片（2），在超声波探头下端的声导（3）下方配合安装有反射体（4），反射体（4）对应声导的一侧为锥角为80°的锥面，所述的外筒（6）与其内部的超声波探头、反射体（4）之间的空间填充有耦合液(5)。具有结构简单，方便实用，维护方便的特点。CN105927206ACN105927206A权利要求书1/1页1.一种井下封闭式超声波多普勒三相流流量测量传感器，包括构成超声波探头的发射压电片（1）、接收压电片（2）、声导（3），还包括反射体（4）、外筒（6），其特征在于：所述的外筒（6）内部安装有超声波探头及反射体（4），所述的超声波探头上端中心突起顶部位置安装有圆形发射压电片（1）中心突起外围安装有环形接收压电片（2），在超声波探头下端的声导（3）下方配合安装有反射体（4），反射体（4）对应声导的一侧为锥角为80°的锥面，所述的外筒（6）与其内部的超声波探头、反射体（4）之间的空间填充有耦合液(5)。2CN105927206A说明书1/2页井下封闭式超声波多普勒三相流流量测量传感器技术领域[0001]本发明涉及油田测井领域，应用于产出剖面流体流量测量，具体是一种井下封闭式超声波多普勒三相流流量测量传感器。背景技术[0002]超声波遇到随流体一起运动的微小颗粒会被反射，反射波的频率与流体流速存在对应关系，因而广泛用于流体流量测量。名称为《超声探头》的实用新型专利（专利申请号：CN200920168427.7）公开了一种结构的用于井下多相流测量的超声探头。采用该探头结构，名称为《一种多相流的测量方法》的发明专利（专利申请号：CN200910160186.6）提供了一种井下三相流测量方法。由于该方法传感器探头与流体直接接触，并且探头的发射面与流体的流动方向相对，使得该方法存在两项缺陷，其一是，离散的油泡和气泡会直接撞击探头接收面，引起接收信号大幅升高，而该升高的信号幅度并不是流量增加引起的，是一虚假信号；其二是，在低水流量（１０m3/d）情况下，井下原油会沾污裸露的探头表面，使发射和接收信号幅度均降低，测量结果偏离正确值。发明内容[0003]为解决背景技术中存在的问题，本发明提出了一种发射和接收面与流体流动方向垂直，能够有效避免离散的油泡和气泡的直接撞击和油相的沾污的井下封闭式超声波多普勒三相流流量测量传感器。[0004]技术方案：一种井下封闭式超声波多普勒三相流流量测量传感器，包括构成超声波探头的发射压电片（1）、接收压电片（2）、声导（3），还包括反射体（4）、外筒（6），所述的外筒（6）内部安装有超声波探头及反射体（4），所述的超声波探头上端中心突起顶部位置安装有圆形发射压电片（1）中心突起外围安装有环形接收压电片（2），在超声波探头下端的声导（3）下方配合安装有反射体（4），反射体（4）对应声导的一侧为锥角为80°的锥面，所述的外筒（6）与其内部的超声波探头、反射体（4）之间的空间填充有耦合液(5)。有益效果是：通过采用本发明所采用的技术方案，与井下仪器为一体，发射和接收面与流体流动方向垂直，能够有效避免离散的油泡和气泡的直接撞击和油相的沾污，使测量更加准确，仪器维护更加简单。附图说明图1为本发明结构、原理示意图。[0005]图中，1-发射压电片2-接收压电片3-声导4-反射体5-耦合液6-外筒。具体实施方式[0006]下面结合附图对本发明做进一步说明。[0007]一种井下封闭式超声波多普勒三相流流量测量传感器，包括构成超声波探头的发射压电片（1）、接收压电片（2）、声导（3），还包括反射体（4）、外筒（6），所述的外筒（6）内部安装有超声波探头及反射体（4），外筒作为传感器的发射和接收面。发射面和接收面，超声波3CN1059