一种井底监测油水分布的装置及方法

本申请涉及油水监测，尤其涉及一种井底监测油水分布的装置及方法。

背景技术：

1、石油是深埋在地下的流体矿物，是重要能源。同煤相比，石油具有能量密度大(等重的石油燃烧热比标准煤高50％)、运输储存方便、燃烧后对大气的污染程度较小等优点。从石油中提炼的燃料油是运输工具、电站锅炉、冶金工业和建筑材料工业各种窑炉的主要燃料。

2、在石油开发中，钻井技术是一项重要的技术手段，通过精确控制钻头，使其能够顺着油层的方向进行钻井。这种技术可以逐层钻井，从而最大化地增加泄油面积，提高勘探效果和开采效率。

3、随着水平井开发规模不断扩大，在提高油田采收率同时面临随开发时间延长油井见水的问题，在开采不同高度的油时，由于不清楚该位置是否掺水过高，不能够准确监测不同位置的油水分布情况，从而可能导致见水后油井产能迅速下降。然而目前还没有能够准确监测不同位置的油水分布情况的装置。

技术实现思路

1、本申请实施例通过提供一种井底监测油水分布的装置及方法，能够解决现有还没有能够准确实时监测不同位置的油水分布情况的装置。

2、为了实现上述目的，本发明实施例的技术方案是：

3、第一方面，本发明实施例提供了一种井底监测油水分布的装置，包括固定机构、漂浮机构、第一位置接收器、水面位置发射器、第二位置接收器、水下位置发射器、油水监测器、滑动机构；所述固定机构卡固于井口；所述滑动机构的一端固设于所述固定机构；所述油水监测器设置于所述滑动机构；所述第一位置接收器设置于与所述井口的端面等高处；所述第二位置接收器和所述水面位置发射器设置于所述漂浮机构上；所述水下位置发射器设置于滑动机构上。

4、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述固定机构包括安装块和固定组件；所述安装块为柱状；所述第一位置接收器设置于所述安装块的底面；所述固定组件包括多组，多组所述固定组件绕所述安装块的中轴线环形阵列设置；所述固定组件包括u型框、固定块和螺杆；所述u型框的端面固设于所述安装块的侧面；所述螺杆的两端螺纹连接于所述安装块的侧壁和所述u型框的底部；所述固定块螺纹连接于所述螺杆，且下端能够抵于所述井口的外壁；所述滑动机构的一端固设于所述安装块。

5、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述固定组件还包括限位环；所述安装块的侧面对应u型框开口位置处以及所述u型框的底部均设置有安装口；所述安装口内均卡设所述限位环；所述限位环设置有内螺纹，螺纹连接于所述螺杆。

6、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述漂浮机构包括漂浮板、固定件、第一安装杆、轮组和轮槽；所述漂浮板设置于所述固定件的一端；所述第一安装杆穿设于所述固定件的另一端；所述第二位置接收器和所述水面位置发射器设置于所述漂浮板上；所述轮组和所述轮槽的数量相同，均为两组；所述轮组包括u型架、滚轮和转轴；所述第一安装杆的两端与一个u型架的底面固定；每个u型架内设置一个所述转轴；所述转轴上套设一个所述滚轮；所述轮槽的朝向主井的内腔的两个端面均设置有导槽，沿所述主井的轴向设置于所述主井的内腔；所述滚轮滚动设置于所述轮槽内，且所述u型架的两个侧壁分别滑动设置于一个所述导槽内。

7、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，主井的内腔的侧壁的相对位置处分别设置有凹槽；所述凹槽处设置所述轮槽。

8、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述固定件包括螺栓和内螺纹筒；所述内螺纹筒的一端设置于所述漂浮板，内腔能够与所述螺栓的下端螺纹连接；所述第一安装杆穿设于所述螺栓的上端。

9、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述滑动机构包括滑杆、滑管、螺杆、螺纹管、第二安装杆和驱动件；所述固定机构包括两个固定耳；所述滑杆的一端固定于一个所述固定耳后伸入主井的内腔；所述滑管套设于所述滑杆；所述螺杆的一端与所述驱动件连接，另一端穿过另一个所述固定耳后伸入所述主井的内腔；所述螺纹管螺纹连接于所述螺杆；所述第二安装杆的两端分别连接于所述滑管和所述螺纹管；所述油水监测器连接于所述第二安装杆。

10、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述滑动机构还包括固定柱、固定盘、螺柱和防护件；所述固定柱的一端与所述第二安装杆连接，另一端与所述固定盘的顶面连接；所述螺柱的一端与所述固定盘的底面连接；所述防护件的顶部与所述螺柱螺纹连接；所述水下位置发射器设置于所述固定盘的顶面；所述油水监测器设置于所述防护件内，液体能够进入所述防护件，以使所述油水监测器能够接触油水进行监测。

11、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述防护件包括柱筒、外壳和球壳；所述柱筒的上部设置有内螺纹与所述螺柱螺纹连接，下部用于卡设所述油水监测器；所述球壳设置于所述柱筒的前端，且其上设置有多个通孔；所述外壳环绕设置于所述柱筒的外部并形成填充内腔，且其上环绕设置有多个过孔。

12、第二方面，本发明实施例提供了一种井底监测油水分布的方法，基于上述任一项所述的井底监测油水分布的装置，包括：

13、将水下位置发射器设置于滑动机构上，所述滑动机构的一端固设于所述固定机构；

14、将第一位置接收器设置于与所述井口的端面等高处，第二位置接收器和水面位置发射器设置于漂浮机构上；

15、将固定机构卡固于井口，以使油水监测器在滑动机构的带动下位于油面位置，漂浮机构浮于主井内的水面；

16、所述第一位置接收器接收所述水面位置发射器的信号以获得水面到井口的端面的第一高度，所述第二位置接收器接收所述水下位置发射器的信号以获得水下位置发射器到漂浮机构的第二高度；

17、根据所述第一高度、第二高度以及油水监测器前端与水下位置发射器的相对高度获得油水分布情况。

18、本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

19、本发明实施例提供的井底监测油水分布的装置，在实际使用中，将水下位置发射器设置于滑动机构上，滑动机构的一端固设于固定机构。将第一位置接收器设置于与井口的端面等高处，第二位置接收器和水面位置发射器设置于漂浮机构上。将固定机构卡固于井口，以使油水监测器在滑动机构的带动下位于油面位置，漂浮机构浮于主井内的水面。第一位置接收器接收水面位置发射器的信号以获得水面到井口的端面的第一高度，第二位置接收器接收水下位置发射器的信号以获得水下位置发射器到漂浮机构的第二高度。根据第一高度、第二高度以及油水监测器前端与水下位置发射器的相对高度获得油水分布情况。具体地，主井和井口的第一总高已知，测得的第一高度为水面到井口的端面的高度，从而能够获得油和水的第二总高。测得的第二高度、油水监测器前端与水下位置发射器的相对高度的总和为油面到水面的高度，从而能够获得水的第三总高。第二总高减去第三总高即为油的高度，从而能够获得油水分布情况。该装置能够在不同位置实时测量，从而能够准确监测不同位置的油水分布情况。

技术特征：

1.一种井底监测油水分布的装置，其特征在于，包括固定机构、漂浮机构、第一位置接收器、水面位置发射器、第二位置接收器、水下位置发射器、油水监测器、滑动机构；

2.根据权利要求1所述的井底监测油水分布的装置，其特征在于，所述固定机构包括安装块和固定组件；

3.根据权利要求2所述的井底监测油水分布的装置，其特征在于，所述固定组件还包括限位环；

4.根据权利要求1所述的井底监测油水分布的装置，其特征在于，所述漂浮机构包括漂浮板、固定件、第一安装杆、轮组和轮槽；

5.根据权利要求4所述的井底监测油水分布的装置，其特征在于，主井的内腔的侧壁的相对位置处分别设置有凹槽；

6.根据权利要求4所述的井底监测油水分布的装置，其特征在于，所述固定件包括螺栓和内螺纹筒；

7.根据权利要求1所述的井底监测油水分布的装置，其特征在于，所述滑动机构包括滑杆、滑管、螺杆、螺纹管、第二安装杆和驱动件；

8.根据权利要求7所述的井底监测油水分布的装置，其特征在于，所述滑动机构还包括固定柱、固定盘、螺柱和防护件；

9.根据权利要求8所述的井底监测油水分布的装置，其特征在于，所述防护件包括柱筒、外壳和球壳；

10.一种井底监测油水分布的方法，其特征在于，基于权利要求1～9任一项所述的井底监测油水分布的装置，包括：

技术总结本申请公开了一种井底监测油水分布的装置及方法，属于油水监测技术领域，能够解决现有还没有能够准确实时监测不同位置的油水分布情况的装置。装置包括固定机构、漂浮机构、第一位置接收器、水面位置发射器、第二位置接收器、水下位置发射器、油水监测器、滑动机构；固定机构卡固于井口；滑动机构的一端固设于固定机构；油水监测器设置于滑动机构；第一位置接收器设置于与井口的端面等高处；第二位置接收器和水面位置发射器设置于漂浮机构上；水下位置发射器设置于滑动机构上。本申请能够在不同位置实时测量，从而能够准确监测不同位置的油水分布情况。技术研发人员：赵杰,李一波,魏兵,何天双,高浩,吕伟受保护的技术使用者：西南石油大学技术研发日：技术公布日：2024/7/9