测井仪的测温装置
专利汇可以提供测井仪的测温装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种 测井 仪的测温装置，属测量钻井之 地温梯度 的装置。包括设置在测井仪壳体内的测温 传感器 和控制 电路 ，其特征是在测井仪壳体的上、下两端，各设置一个测温传感器；两测温传感器的 信号 输出端分别与两个运算放大电路的信号输入端对应连接；两运算放大电路的信号输出端经差分放大电路、压频转换电路与整形放大电路的信号输入端连接；整形放大电路的信号输出端经 连接线 缆与频压转换显示电路连接。本实用新型可以测得井下两只测温传感器间隔内介质温差的微小变化，增强了对 地层 的纵向分辨能 力 ，能够精确反映井下 温度 场的分布，准确判断出 水 层位和 套管 漏失 位置 ，提高了温度测量的速度。，下面是测井仪的测温装置专利的具体信息内容。
1.一种测井仪的测温装置，包括设置在测井仪壳体内的测温传感器和控制电路，测温传感器的信号输出端经控制电路、连接线缆与频压转换显示电路连接，控制电路包括依次连接的放大电路、压频转换电路和整形放大电路，其特征在于：在测井仪壳体(1)的上、下两端，各设置一个测温传感器(21)和(22)；测温传感器(21)和(22)的信号输出端分别与运算放大电路(8)和(9)的信号输入端对应连接；运算放大电路(8)和(9)的信号输出端经差分放大电路(10)、压频转换电路(11)与整形放大电路(12)的信号输入端连接；整形放大电路(12)的信号输出端经连接线缆(5)与频压转换显示电路(13)连接。
2.根据权利要求1所述的测井仪的测温装置，其特征在于所述测井仪壳体的上、下两端分别设置有两个导流窗口(5)和(6)，两个测温传感器(21)和(22)分别安装在两个导流窗口之中。
3.根据权利要求2所述的测井仪的测温装置，其特征在于所述的导流窗口倾斜径向地贯穿测井仪的壳体。
4.根据权利要求1所述的测井仪的测温装置，其特征在于所述测温传感器(21)和(22)的设置间隔距离至少为1米。
5.根据权利要求1所述的测井仪的测温装置，其特征在于所述的运算放大电路(8)包括集成电路IC1、电阻R1和R2，所述的运算放大电路(9)包括集成电路IC2、电阻R3和R4；其中，电阻R1串接在测温传感器(21)的一个信号输出端E2与集成电路IC1的一个输入端之间，电阻R2串接在集成电路IC1的该输入端和地之间；电阻R4串接在测温传感器(22)的一个信号输出端E4与集成电路IC2的一个输入端之间，电阻R3串接在集成电路IC2的该输入端和地之间；集成电路IC1的输出端与测温传感器(21)的另一个信号输出端E1对应连接；集成电路IC2的输出端与测温传感器(22)的另一个信号输出端E3对应连接；集成电路IC1和IC2的另一个输入端并联后与压频转换电路中的集成电路IC4连接。
6.根据权利要求1所述的测井仪的测温装置，其特征在于所述的差分放大电路(10)包括集成电路IC3和电阻R5～R8；其中，集成电路IC3的一个输入端经电阻R5与运算放大电路(8)中集成电路IC1的输出端连接，并经电阻R7接地；集成电路IC3的另一个输入端经电阻R6与运算放大电路(9)中集成电路IC2的输出端连接，并经电阻R8与集成电路IC3的输出端连接；集成电路IC3的输出端与压频转换电路(11)中的集成电路IC4连接。
7.根据权利要求1所述的测井仪的测温装置，其特征在于所述的压频转换电路(11)包括集成电路IC4、电阻R9～R11和电容C1；其中，集成电路IC4的VS端与运算放大电路(8)和(9)中集成电路IC1和IC2的另一个输入端连接；集成电路IC4的输入端VIN与差分放大电路(10)中集成电路IC3的输出端连接；集成电路IC4的输出端FOUT与整形放大电路(12)中的集成电路IC5连接，并经电阻R11与电源端V连接；电容C1并接在集成电路IC4的两CT端之间；集成电路IC4的RT端和LOGIC COMMON端经电阻R9和R10接地。
8.根据权利要求1所述的测井仪的测温装置，其特征在于所述的整形放大电路(12)包括集成电路IC5、电阻R12～R14、电容C2、三极管T1和T2；其中，集成电路IC5的输入端与压频转换电路(11)中集成电路IC4的输出端FOUT连接；集成电路IC5的VC端经电阻R12与电源端V连接，并经电容C2接地；集成电路IC5的VR端经电阻R13与电源端V连接，并经电阻R14接地；三极管T1和T2的基极并联；三极管T1和T2的发射极并联后构成温差测量信号输出端SC，经连接线缆(5)与频压转换显示电路(13)连接；三极管T1的集电极与电源端V连接；三极管T2的集电极接地。
测井仪的测温装置
技术领域
背景技术
以下是几种常用的测井方法：放射性测井方法：放射性测井即是在钻孔中测量放射性的方法，一般有两大类：中子测井与自然伽马测井。
磁定位测井方法：采用高能磁钢，测试线圈及其相应的处理电路，用于测试油井的油管接箍、井下工具及射孔状况。
井温测井方法：井温测井又称热测井，它可以进行地温梯度的测量；可以在产液井中寻找产液的井段，在注入井中寻找注入的井段；对热力采油井，可以通过邻井的井温测量检查注蒸汽的效果；可以评价压裂酸化施工的效果等。
不同的测井仪器有不同的性能和作用，在某种地质条件和钻孔条件下，根据一定的地质或工程目的，可以采用将多种有针对性的仪器，如放射性测井仪器、井温测井仪器、磁定位测井仪器、压力测井仪器、流量测试仪器等组合起来进行测井，达到了测量仪器一次下井即可测得多项指标的目的。
目前国内普遍使用的井温测井仪器，及由井温测井仪器与放射性测井仪器、磁定位测井仪器、压力测井仪器、流量测试仪器等相关测井仪器的一种或者几种的组合而构成的组合测井仪，其所测得的井温是单只测温传感器测得的具有梯度的井温，虽然也可以把梯度井温通过延迟和计算等加工处理的方法获得一个辅助的“微差井温”，但是从使用效果来看，此类仪器在用于找水和套管井找漏方面存在着精度差、灵敏度低、受测井速度影响大等问题，因而不能较为准确地确定出水层位和套管漏失位置。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够测得微差井温且测温反应速度快的测井仪的测温装置。
本实用新型的技术方案是：提供一种测井仪的测温装置，包括设置在测井仪壳体内的测温传感器和控制电路，测温传感器的信号输出端经控制电路、连接线缆与频压转换显示电路连接，控制电路包括依次连接的放大电路、压频转换电路和整形放大电路，其特征在于：在测井仪壳体1的上、下两端，各设置一个测温传感器21和22；测温传感器21和22的信号输出端分别与运算放大电路8和9的信号输入端对应连接；运算放大电路8和9的信号输出端经差分放大电路10、压频转换电路11与整形放大电路12的信号输入端连接；整形放大电路12的信号输出端经连接线缆5与频压转换显示电路13连接。
更进一步地，所述测井仪壳体的上、下两端分别设置有两个导流窗口5和6，两个测温传感器21和22分别安装在两个导流窗口之中。其所述的导流窗口倾斜径向地贯穿测井仪的壳体。
上述测温传感器21和22的设置间隔距离至少为1米。
上述的运算放大电路8包括集成电路IC1、电阻R1和R2，所述的运算放大电路9包括集成电路IC2、电阻R3和R4；其中，电阻R1串接在测温传感器21的一个信号输出端E2与集成电路IC1的一个输入端之间，电阻R2串接在集成电路IC1的该输入端和地之间；电阻R4串接在测温传感器22的一个信号输出端E4与集成电路IC2的一个输入端之间，电阻R3串接在集成电路IC2的该输入端和地之间；集成电路IC1的输出端与测温传感器21的另一个信号输出端E1对应连接；集成电路IC2的输出端与测温传感器22的另一个信号输出端E3对应连接；集成电路IC1和IC2的另一个输入端并联后与压频转换电路中的集成电路IC4连接。
上述的差分放大电路10包括集成电路IC3和电阻R5～R8；其中，集成电路IC3的一个输入端经电阻R5与运算放大电路8中集成电路IC1的输出端连接，并经电阻R7接地；集成电路IC3的另一个输入端经电阻R6与运算放大电路9中集成电路IC2的输出端连接，并经电阻R8与集成电路IC3的输出端连接；集成电路IC3的输出端与压频转换电路11中的集成电路IC4连接。
上述的压频转换电路11包括集成电路IC4、电阻R9～R11和电容C1；其中，集成电路IC4的VS端与运算放大电路8和9中集成电路IC1和IC2的另一个输入端连接；集成电路IC4的输入端VIN与差分放大电路10中集成电路IC3的输出端连接；集成电路IC4的输出端FOUT与整形放大电路12中的集成电路IC5连接，并经电阻R11与电源端V连接；电容C1并接在集成电路IC4的两CT端之间；集成电路IC4的RT端和LOGIC COMMON端经电阻R9和R10接地。
上述的整形放大电路12包括集成电路IC5、电阻R12～R14、电容C2、三极管T1和T2；其中，集成电路IC5的输入端与压频转换电路11中集成电路IC4的输出端FOUT连接；集成电路IC5的VC端经电阻R12与电源端V连接，并经电容C2接地；集成电路IC5的VR端经电阻R13与电源端V连接，并经电阻R14接地；三极管T1和T2的基极并联；三极管T1和T2的发射极并联后构成温差测量信号输出端SC，经连接线缆5与频压转换显示电路13连接；三极管T1的集电极与电源端V连接；三极管T2的集电极接地。
本实用新型将现有测温技术的一只测温传感器改为两只测温传感器，并按一定的间隔设置在测井仪的上、下两端，通过控制电路的运算放大电路、差分放大电路、压频转换电路、整形放大电路、频压转换显示电路处理后，可以测得井下两只测温传感器间隔内介质温差的微小变化，增强了对地层的纵向分辨能力，能够精确反映井下温度场的分布，准确判断出水层位和套管漏失位置。
如果将双测温传感器安装于测井仪的壳体的上、下两端的导流窗口中，使得流体与测温传感器的热交换更加充分，更加快速，降低了测温传感器时间常数，从而提高了温度测量的速度。
附图说明
图1为本实用新型涉及的测井仪外形图；图2为本实用新型涉及的壳体设置有导流窗口的测井仪外形图；图3为本实用新型涉及的壳体设置有导流窗口的测井仪剖示图；图4为本实用新型涉及的温度测试控制电路原理框图；图5为本实用新型涉及的温度测试控制电路原理图。
图中1为壳体；2为温度测试控制单元；21为上测温传感器；22为下测温传感器；3为磁定位测井单元；4为伽玛测井单元；5为连接线缆；6为上导流窗口；7为下导流窗口；8为上测温传感器的运算放大电路；9为下测温传感器的运算放大电路；10为差分放大电路；11为压频转换电路；12为整形放大电路；13为频压转换显示电路。
具体实施方式
参见图1，作为本实用新型所述的测井仪的测温装置的常规设计，在壳体1内设置有温度测试控制单元2，在壳体1的面壁上设置上测温传感器21和下测温传感器22。上测温传感器21和下测温传感器22与温度测试控制单元2相连接，温度测试控制单元2的输出信号通过位于壳体1一端的连接线缆5连接至地面频压转换显示电路13。
参见图2，壳体1设置有上导流窗口6和下导流窗口7，上测温传感器21和下测温传感器22分别设置在上导流窗口6和下导流窗口7之中。上测温传感器21和下测温传感器22与温度测试控制单元2相连接，温度测试控制单元2的输出信号通过位于壳体1一端的连接线缆5连接至地面频压转换显示电路13。
图3示出了本实用新型涉及的壳体设置有导流窗口的测井仪剖示图。
为了降低了测温传感器时间常数，提高了温度测量的速度，在测井仪的壳体1的上、下两端设有一个上导流窗口6，一个下导流窗口7，上测温传感器21安装于上导流窗口6中，下测温传感器22安装于下导流窗口7中。这种设计使得流体与测温传感器的热交换更加充分，更加快速。
更具体的，为了测量处理的方便，上测温传感器21和下测温传感器22之间的间隔可以设定为1米。
本实用新型所涉及的测温装置，可以单独地使用，成为一种单一功能的测井仪。本实用新型所涉及的测温装置也可以与任何一种其他的测井装置相组合，如放射性测井仪器、磁定位测井仪器、压力测井仪器、流量测试仪器等各种测试仪器相互串接，成于紧凑的一体，成为一种组合测井仪，达到了一次下井即可测得多项指标的目的。
正如图3所示的一样，本实用新型所涉及的测温装置与磁定位测井单元3以及伽玛测井单元4相组合，成为一种多参数、多功能组合测井仪。
参见图4，其为本实用新型所涉及的温度测试控制电路原理框图；
温度测试控制单元2由上测温传感器21、下测温传感器22以及上测温传感器运算放大电路8、下测温传感器运算放大电路9、差分放大电路10、压频转换电路11、整形放大器电路12、频压转换显示电路13等部分组成。
上测温传感器21和下测温传感器22将被测介质温度的变化转变为阻值的变化，两个变化的阻值信号分别由上测温传感器运算放大电路8、下测温传感器运算放大电路9转变为变化的电压信号，两个变化的电压信号输入至差分放大电路10进行差分放大，经过差分放大电路10放大的电压信号输入至压频转换电路11，转换为脉冲信号，随着上测温传感器21和下测温传感器22之间的温度变化，脉冲输出的频率也随之变化，该信号经过整形放大电路12的整形和放大以后，经测井仪的连接线缆5传至地面频压转换显示电路13，进而显示两个测温传感器21和22之间温度差别的温差数值。
参见图5，其为本实用新型涉及的温度测试控制电路原理图。
双测温传感器测温电路由电源正极V、电源负极E进行供电，工作电源由连接线缆5进行连通，具体工作原理如下：上测温传感器21感测介质温度的变化的阻值信号，接至测温电路的E1、E2两端，下测温传感器22感测介质温度的变化的阻值信号，接至测温电路的E3、E4两端。
集成电路IC1、电阻R1、电阻R2及集成电路IC2、电阻R3、电阻R4分别构成两个对称的运算放大电路8和9，用以将来自上、下测温传感器的变化的阻值信号转变为变化的电压信号。
集成电路IC3、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8构成差分放大器电路10，用以将来自运算放大电路的两个变化的电压信号进行相减运算并进行放大。
集成电路IC4、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电容C1构成压频转换电路11，用以将来自差分放大电路的电压信号转换为脉冲信号，随着上测温传感器21和下测温传感器22之间的温度变化，脉冲输出的频率也随之变化，。
集成电路IC5、电阻R12、电容C2、电阻R13、电阻R14、三极管T1、三极管T2构成整形放大电路12，用以将来自压频转换电路的脉冲信号进行整形和放大。
由于压频转换电路11的输出频率与两个测温传感器21和22的温度差成比例线性关系，压频转换电路11的经过整形和放大的脉冲信号，接至SC端，进而可以经测井仪的连接线缆5传至地面频压转换显示电路13进行相应的处理，以将频率信号转换成为反映两个测温传感器21和22之间温度差别的温差数值，并予以显示。
频压转换显示电路13可以采用现有常用的的频率/电压转换电路，将频率信号转换为电压信号，这个反映两个测温传感器21和22之间温差数值的电压信号可以采用现有常用的显示电路，将电压信号转换为温度数值进行显示。
例如：美R.F.格拉夫著，《电子电路百科全书》，第一卷，科学出版社，1986年7月第一版，该书的第315页，第37章，《频率-电压变换器》即公开了有关频率/电压转换的电路。温度数值的显示，简单的可以直接使用普通的模拟电压表头进行温度数值显示，或者采用数字表头进行温度数值显示。
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