本發(fā)明涉及一種井用的監(jiān)測裝置，特別涉及一種石油工業(yè)開發(fā)過程中稠油產(chǎn)液剖面測試裝置。

背景技術(shù)：
石油工業(yè)開發(fā)過程中產(chǎn)液剖面測井是生產(chǎn)測井的一項重要內(nèi)容，主要監(jiān)測油井投產(chǎn)后各產(chǎn)層產(chǎn)出狀況、含水高低、是否需要進(jìn)行措施改造以及各類油層開發(fā)效果，從而為油田實(shí)施卡堵水、調(diào)整注采方案等方面提供可靠的依據(jù)。稠油生產(chǎn)井產(chǎn)液剖面測試技術(shù)主要監(jiān)測生產(chǎn)層段內(nèi)的溫度、壓力、產(chǎn)液流量和含水率及井深等參數(shù)。目前溫度、壓力測試技術(shù)比較成熟，而含水率測試方法普遍采用電容方式進(jìn)行，基本解決低粘度情況下的測試要求，而制約稠油產(chǎn)液剖面測試技術(shù)的流量關(guān)鍵參數(shù)測量還沒有很好的解決。目前現(xiàn)場應(yīng)用中，適用于油田產(chǎn)液流量測試技術(shù)中，一般采用非集流方式和全集流方式的渦輪流量測試方法。非集流方式，測試流量誤差較大，慢慢淘汰；而大多數(shù)全集流方式采用集流傘機(jī)構(gòu)，由電機(jī)帶動，在井下開合。這種設(shè)計存在很多缺陷：a、電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，必須有傳動桿或者其他的裝置帶動滑塊做往復(fù)運(yùn)動，電機(jī)容易卡澀；b、井下工況比較惡劣，在集流傘反復(fù)開合的情況下傘衣容易被井筒掛破；c、傘狀物即使完全收縮，一般也大于測量裝置的外徑，下井困難；d、集流傘開合時，所需的張力比較大（~2kgf/cm2），而電機(jī)本身功率受到井下工作條件的限制；e、集流傘為全井眼集流方式，但是傘衣和井筒之間的滲漏不可避免，使測量誤差加大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的旨在解決目前產(chǎn)液剖面測試中流量測量存在的問題，提供一種能夠改善現(xiàn)有技術(shù)缺點(diǎn)且設(shè)計合理的新型產(chǎn)液剖面測試裝置。本發(fā)明的目的可通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：該稠油產(chǎn)液剖面直讀測試儀，包括外殼、傳感器和集流裝置，所述的集流裝置為凸輪集流裝置。所述的集流裝置為凸輪集流裝置的作用是利用凸輪與其他部件相配合構(gòu)成的裝置易于對局部空間實(shí)現(xiàn)開和關(guān)狀態(tài)的特性，使外殼與井筒壁之間的環(huán)形空間實(shí)現(xiàn)分隔或連通，從而實(shí)現(xiàn)對井筒內(nèi)流體的集流作用。通過微電機(jī)和減速器直接驅(qū)動凸輪做簡單的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，不需要運(yùn)動方式之間的轉(zhuǎn)換，具有驅(qū)動方式比較簡單，結(jié)構(gòu)合理，性能可靠，驅(qū)動所需的力量較小等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的目的還可以通過如下技術(shù)方案開實(shí)現(xiàn)：所述的凸輪集流裝置與井筒之間留有關(guān)閉間隙，所述的外殼內(nèi)的集流流量G1與井筒內(nèi)的總流量G之間的關(guān)系式為G=G1/K，且分流系數(shù)K＜1。所述的凸輪集流裝置與井筒之間留有關(guān)閉間隙是指當(dāng)所述的凸輪集流裝置中對所述的外殼與井筒壁之間的環(huán)形空間起開關(guān)作用的部件對所述的環(huán)形空間完成關(guān)閉操作后，在該部件與所述的環(huán)形空間之間存在的不能使所述的環(huán)形空間完全隔斷的間隙。所述的關(guān)閉間隙的作用是通過這種結(jié)構(gòu)設(shè)計，實(shí)現(xiàn)分流式測量方法的應(yīng)用，并實(shí)現(xiàn)通過凸輪集流裝置對分流流量份額調(diào)整的功能。所述的外殼內(nèi)的集流流量G1與井筒內(nèi)的總流量G之間滿足關(guān)系式為G=G1/K且分流系數(shù)K＜1的作用是通過這種關(guān)系，根據(jù)實(shí)驗結(jié)果標(biāo)定分流系數(shù)后，從而能夠計算出井筒內(nèi)的流體總流量G。這種結(jié)構(gòu)的集流流量測量方式可以通過對集流裝置與井筒之間的關(guān)閉間隙的調(diào)整，能夠滿足不同井層井況的集流測量要求。所述的凸輪集流裝置包括輪軸支架、凸輪、葉片、凸輪轉(zhuǎn)軸，所述的輪軸支架與所述的外殼固定連接，所述的凸輪固定于所述的凸輪轉(zhuǎn)軸上，所述的凸輪轉(zhuǎn)軸與所述的輪軸支架相連接，所述的外殼上設(shè)有縫隙，所述的葉片與所述的外殼軸連接，所述的葉片上設(shè)有與所述的凸輪實(shí)現(xiàn)接觸的機(jī)構(gòu)。所述的凸輪集流裝置的輪軸支架、凸輪和凸輪轉(zhuǎn)軸的作用是共同構(gòu)成驅(qū)動所述的葉片改變狀態(tài)的裝置。所述的葉片的作用是在所述的凸輪的作用下能夠伸出和回縮，從而實(shí)現(xiàn)對外殼與井筒壁之間環(huán)形空間的分隔或使其連通。所述的外殼上設(shè)置縫隙的作用是在所述的外殼上實(shí)現(xiàn)對所述的葉片初始狀態(tài)的安裝定位。所述的葉片與所述的外殼軸連接的作用是使所述的葉片能夠相對于所述外殼作轉(zhuǎn)運(yùn)，以實(shí)現(xiàn)所述的葉片的伸出和回復(fù)兩種狀態(tài)。所述的葉片上設(shè)有與所述的凸輪實(shí)現(xiàn)接觸的機(jī)構(gòu)的作用是通過該機(jī)構(gòu)與所述的凸輪相互作用，能夠使所述的葉片實(shí)現(xiàn)伸出。這種結(jié)構(gòu)的集流裝置在所述的葉片伸出后通過與井筒壁的相互作用還可以起到扶正的作用，使本發(fā)明可以不需要設(shè)置專門的扶正機(jī)構(gòu)，從而使本發(fā)明相比同類裝置簡化了結(jié)構(gòu)。所述的凸輪為兩個，所述的葉片為兩層，每層兩個葉片，層與層之間葉片角度相差90°。設(shè)置所述的兩個凸輪和兩層葉片的作用并使層與層之間葉片角度相差90°是通過所述的兩個凸輪分別對所述的兩層葉片的驅(qū)動作用，在葉片伸出后使所述的外殼與井筒之的環(huán)形空間內(nèi)能夠形成最大的葉片分隔面，使盡量的多流體從集流通道內(nèi)流過，從而實(shí)現(xiàn)最大集流效果。布置兩層所述的葉片，還可以根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際需要增減葉片，從而實(shí)現(xiàn)不同集流系數(shù)的調(diào)整。所述的葉片與所述的外殼之間設(shè)有扭簧，所述的扭簧與所述的葉片共軸。所述的扭簧的作用是使所述的葉片產(chǎn)生回復(fù)初始狀態(tài)的力。所述的扭簧與所述的葉片共軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計的作用是使所述的扭簧與所述的葉片和所述的外殼在所述的外殼轉(zhuǎn)軸處實(shí)現(xiàn)連接。這種連接方式具有連接可靠、不會發(fā)生脫落現(xiàn)象、開合自由和安裝使用方便的優(yōu)點(diǎn)。設(shè)有與所述的凸輪轉(zhuǎn)軸相連接的減速器，所述的減速器與電機(jī)相連接，所述的外殼上設(shè)有電機(jī)支架。設(shè)置所述的減速器、電機(jī)、電機(jī)支架的作用是構(gòu)成本發(fā)明裝置的動力機(jī)構(gòu)，通過驅(qū)動所述的凸輪轉(zhuǎn)軸帶動所述的凸輪轉(zhuǎn)動。所述的傳感器包括溫度傳感器、電容傳感器、渦輪傳感器，在所述的外殼內(nèi)設(shè)有與所述的傳感器相連接的數(shù)據(jù)采集電路，并設(shè)有與所述的數(shù)據(jù)采集電路相連接的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口。所述的溫度傳感器作用是測量井內(nèi)的溫度。所述的電容傳感器作用是測量流體的含水率。所述的渦輪傳感器是測量流體的流量。所述的數(shù)據(jù)采集電路和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口的作用是對所述的傳感器的電信號進(jìn)行采集后，通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口將監(jiān)測信號經(jīng)由測試電纜傳輸?shù)降孛嫘盘柼幚硐到y(tǒng)。所述的外殼下端設(shè)有孔，所述的外殼內(nèi)自其下端開始依次設(shè)有溫度傳感器、電容傳感器、數(shù)據(jù)采集電路、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口、渦輪傳感器、凸輪集流裝置和電機(jī)及減速器，所述的外殼包括金屬絕熱瓶、渦輪傳感器套管和連接管，所述的金屬絕熱瓶與所述的渦輪傳感器套管相連接，所述的渦輪傳感器套管與所述的連接管相連接，所述的連接管與所述的電機(jī)支架相連接，所述的溫度傳感器、電容傳感器、數(shù)據(jù)采集電路、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口設(shè)置于所述的金屬絕熱瓶內(nèi)。所述的外殼下端的孔是流體進(jìn)入所述的外殼內(nèi)的入口。所述的外殼內(nèi)自其下端開始依次設(shè)置溫度傳感器、電容傳感器、數(shù)據(jù)采集電路、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口、渦輪傳感器、凸輪集流裝置和電機(jī)及減速器的作用是可以在流體由所述的孔進(jìn)入并流經(jīng)所述的外殼時完成相關(guān)數(shù)據(jù)的測量和實(shí)現(xiàn)集流控制，以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的簡化和合理性的目的。所述的金屬絕熱瓶的作用是起到隔熱保溫和保護(hù)所述的傳感器等部件的作用。所述的葉片為合金鋼材質(zhì)。這種葉片具有堅固耐用的優(yōu)點(diǎn)。所述的外殼底部設(shè)有導(dǎo)向頭。所述的導(dǎo)向頭的作用是對測量裝置進(jìn)入井筒起引導(dǎo)作用，方便測量裝置入井。本發(fā)明的有益效果：由于使用了所述的凸輪集流裝置等構(gòu)成部件，不存在集流傘需要把軸向運(yùn)動轉(zhuǎn)換成徑向運(yùn)動使結(jié)構(gòu)大為簡化，并形成了連接方式可靠、開合自由的集流裝置，減少了井筒及流體雜質(zhì)給測量和裝置各個部件工作產(chǎn)生的不良影響，提高了測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；通過調(diào)整所述的凸輪集流裝置與井筒之間的關(guān)閉間隙大小，易于實(shí)現(xiàn)對分流系數(shù)的調(diào)整，從而使本發(fā)明能滿足更多的井層井況的測量要求；而且根據(jù)實(shí)際需要可以做成集流扶正兩用型，使結(jié)構(gòu)進(jìn)一步簡化。所以，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)合理簡化、安裝使用方便可靠、適用范圍大和測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。附圖說明圖1為本發(fā)明實(shí)施例的使用狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例的A-A’剖示圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例的凸輪結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例的輪軸支架結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例的葉片結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例的分流原理圖。圖中1、導(dǎo)向頭，2、金屬絕熱瓶，3、溫度傳感器，4、電容傳感器，5、數(shù)據(jù)采集電路，6、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口，7、渦輪傳感器，8、渦輪傳感器套管，9、輪軸支架，10、連接管，11、凸輪，12、葉片，13、凸輪轉(zhuǎn)軸，14、電機(jī)支架，15、電機(jī)及減速器，16、井筒壁，17、轉(zhuǎn)軸，90、軸孔，91、支架體，110、軸孔，111、凸輪體，120、軸孔支架體，121、接觸的機(jī)構(gòu)，122、外立面，G、井筒內(nèi)的總流量，G1、集流流量，G2、非集流流量。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。該凸輪集流式稠油產(chǎn)液剖面直讀測試儀，包括導(dǎo)向頭1、外殼、傳感器和凸輪集流裝置，所述的凸輪集流裝置與井筒之間留有關(guān)閉間隙，所述的外殼內(nèi)的集流流量G1與井筒內(nèi)的總流量G之間的關(guān)系式為G=G1/K，且分流系數(shù)K＜1，所述的凸輪集流裝置包括輪軸支架9、凸輪11、葉片12、凸輪轉(zhuǎn)軸13，所述的輪軸支架9與所述的外殼固定連接，所述的凸輪11固定于所述的凸輪轉(zhuǎn)軸13上，所述的凸輪轉(zhuǎn)軸13與所述的輪軸支架9相連接，所述的外殼上設(shè)有縫隙，所述的葉片12與所述的外殼通過轉(zhuǎn)軸17連接，所述的葉片12上設(shè)有與所述的凸輪11實(shí)現(xiàn)接觸的機(jī)構(gòu)121，所述的凸輪11為兩個，所述的葉片12為兩層，每層兩個葉片12，層與層之間葉片角度相差90°，所述的葉片12之間完全互不遮蓋，所述的葉片12與所述的外殼之間設(shè)有扭簧，所述的扭簧與所述的葉片12共轉(zhuǎn)軸17，設(shè)有與所述的凸輪轉(zhuǎn)軸13相連接的電機(jī)及減速器15，所述的外殼上設(shè)有電機(jī)支架14，所述的外殼下端設(shè)有孔，所述的外殼內(nèi)自其下端開始依次設(shè)有溫度傳感器3、電容傳感器4、數(shù)據(jù)采集電路5、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口6、渦輪傳感器7、凸輪集流裝置和電機(jī)及減速器15，所述的外殼包括金屬絕熱瓶2、渦輪傳感器套管8和連接管10，所述的導(dǎo)向頭1通過螺紋連接在金屬絕熱瓶2上，所述的金屬絕熱瓶2與所述的渦輪傳感器套管8相連接，所述的渦輪傳感器套管8與所述的連接管10相連接，所述的連接管10與所述的電機(jī)支架14相連接，所述的溫度傳感器3、電容傳感器4、數(shù)據(jù)采集電路5、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口6設(shè)置于所述的金屬絕熱瓶內(nèi)2；所述的葉片為合金鋼材質(zhì)并設(shè)有軸孔120，其與井筒壁相對應(yīng)的外立面122為與弧形；所述的凸輪11包括軸孔110和凸輪體111；所述的輪軸支架包括軸孔90和支架體91；所述的凸輪轉(zhuǎn)軸13與所述的葉片12通過定位螺絲緊固。使用方法及工作原理：本發(fā)明的凸輪集流式稠油產(chǎn)液剖面直讀測試儀進(jìn)入井筒預(yù)定位置后，通過電機(jī)驅(qū)動凸輪11工作，從而使葉片12張開收縮，調(diào)整定位。首先凸輪轉(zhuǎn)軸13在電機(jī)驅(qū)動下，轉(zhuǎn)過一定角度，從而使葉片12達(dá)到最大開度，此時進(jìn)入集流狀態(tài)，使大部分流體從集流通道內(nèi)通過，進(jìn)而驅(qū)動渦輪傳感器工作；葉片12開度只有兩種狀態(tài)，全開和全關(guān)狀態(tài)，由凸輪轉(zhuǎn)軸13旋轉(zhuǎn)角度決定，葉片12打開利用凸輪轉(zhuǎn)軸13推力，葉片12上裝有扭簧，當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)軸13轉(zhuǎn)過一個周期后，裝有扭簧的葉片12依靠扭簧的作用自動回轉(zhuǎn)到初始狀態(tài)；兩只凸輪11占集流通道面積的20%，保證盡量多流體從集流通道內(nèi)流過，葉片12和扭簧共軸，它們在外殼上的轉(zhuǎn)軸17處連接發(fā)生作用，連接方式可靠，不會發(fā)生脫落現(xiàn)象，開合自由；并且可根據(jù)渦輪傳感器7啟動流量來調(diào)節(jié)進(jìn)入集流通道的實(shí)際流量，調(diào)節(jié)方便（增加或者減少葉片12）；葉片12還可以兼起到扶正的作用；各個部件的工作均不受被測介質(zhì)里雜質(zhì)（沙?；蛘咂渌腆w顆粒）的影響，不會出現(xiàn)卡澀現(xiàn)象。其次，在該測試儀定位后，溫度傳感器3測量溫度，電容傳感器4測量含水率，另外渦輪傳感器7測量流量，測得的信號傳輸給數(shù)據(jù)采集電路5并通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口6將監(jiān)測信號通過測試電纜傳輸?shù)降孛嫘盘柼幚硐到y(tǒng)進(jìn)行解調(diào)和換算，從而實(shí)時得到井下產(chǎn)液的溫度、壓力、流量和含水率信號。另外，井筒內(nèi)的總流量G等于流經(jīng)渦輪傳感器7的集流流量G1和未進(jìn)入集流通道的非集流流量G2之和，并通過G=G1/K獲得G的值。