CN102733796A

CN102733796A - 氮气压力检测装置

Info

Publication number: CN102733796A
Application number: CN2012101856551A
Authority: CN
Inventors: 苏小会
Original assignee: BAOJI YUANHENG OILFIELD EQUIPMENT Co Ltd
Current assignee: BAOJI YUANHENG OILFIELD EQUIPMENT Co Ltd
Priority date: 2012-06-07
Filing date: 2012-06-07
Publication date: 2012-10-17

Abstract

本发明提供了一种可测量并实时监视氮气压力的装置。该装置包括托筒体、外筒和下接头，其中，托筒体的外圆上分布有至少两个圆弧槽，每个圆弧槽的上端面具有一小孔，该小孔与托筒体的上端面连通；外筒套在托筒体的外面，通过第一密封组件和第二密封组件将托筒体的至少两个圆弧槽密封为一个封闭空间；下接头连接在托筒体的下端，并通过第三密封组件进行密封。本发明结构简单，连接在带有氮气室的井下测试阀上使用，可以实时检测氮气的压力随温度的变化情况，解决了下井以后，氮气压力靠理论计算和推测的现状，实现了氮气压力的真实记录，有利于井下测试工具的设计和使用。

Description

氮气压力检测装置

技术领域

本发明属于石油钻采技术领域，涉及石油钻采行业中使用的地层测试工具的测试阀，具体涉及一种在测试过程中使用的氮气压力检测装置。

背景技术

地层测试器是通过钻杆或者油管连接下放到井中的测试设备，在测试过程中，这些设备可以通过地面的操作来开井或者关井，并通过开关井测得地层各个时期的各种压力、温度数据，同时取出流体样品，通过对样品的分析可以得到流体类型、性质和油气比等数据，另外，根据压力、流速和液体黏度等数据可以估计地层渗透率和其他特性。

在目前的地层测试器作业中，老的MFE工具(MFE工具是一种常规测试工具，它通过上提、下放管柱实现井底开关井，可用于不同尺寸的套管井和裸眼井的地层测试，具有成本低、保养方便、环境适应性强等特点，但有现场操作需要起重设备、不通径等缺点)已经基本退出市场，现在已开始大量使用APR工具。APR工具是地层测试器的一种，它是可以通过地面施加环空压力来操作球阀开关的工具，操作简单，是全通径的测试工具，可以进行各种绳索作业，比MFE工具的功能强大。而APR工具几乎所有的测试管柱(测试管柱是可以一次下井实现好几种功能的一组工具，按照设计的要求连接在一起下井进行测试)的工艺设计中都带有测试阀，该测试阀的作用是开关井，而压力计、温度计、取样等都必须在测试阀开关井的某个特定的时期进行动作，绝大多数的测试阀中也都带有氮气室，氮气相当于一个液体弹簧，它比机械弹簧有不可比拟的好处：容易压缩，成本低，可以通过充入高低不同的氮气压力来得到大小不同的力，氮气室的作用是：在开井时，氮气室可以被压缩一段距离从而带动球阀旋转打开，而在关井时，原来被压缩的能量释放出来又会推动球阀旋转关闭来实现关井。所以氮气室是测试阀很重要的一个组成部分，而氮气的各项参数及各种性质以及氮气在不同温度及不同环境下压力的变化规律等数据就是地层测试成功的重要保证。

现有的压力检测装置一般是检测环空压力或者地层压力的压力计托筒，没有直接检测氮气压力的装置，也就没有办法得到氮气在下井及测试过程中的实际数据，设计时也就没有了理论依据。

发明内容

本发明的目的在于克服以上现有技术的不足，设计一种可以实时检测氮气压力的装置，从而掌握更细致、真实的氮气在高温及复杂环境下的性质及各项数据，以更好地保证地层测试的可靠性。

为实现上述目的，本发明的氮气压力检测装置包括：托筒体、外筒和下接头；其中，托筒体的外圆上分布有至少两个圆弧槽，每个圆弧槽的上端面具有一小孔，小孔与托筒体的上端面连通；外筒套在托筒体的外面，通过第一密封组件和第二密封组件将托筒体的至少两个圆弧槽密封为一个封闭空间；下接头连接在托筒体的下端，并通过第三密封组件进行密封。

进一步的，该至少两个圆弧槽沿托筒体的外圆圆弧排列。

进一步的，该至少两个圆弧槽为上下对称的分布在托筒体的外圆上的两个圆弧槽。

进一步的，圆弧槽中具有减震装置，通过该减震装置将压力计安装在圆弧槽中。

进一步的，托筒体的两端的外圆上具有螺纹；外筒的两端内孔处各有一密封面，第一密封组件和第二密封组件分别通过密封面对外筒和托筒体进行密封；下接头的上端内孔和下端外圆上具有螺纹，通过上端内孔的螺纹连接托筒体，并限位在外筒的下端面。

进一步的，减震装置为一对减震垫和弹簧，其中，减震垫是为了保护压力计不受损坏，弹簧是为了压力计装进去后有一定的预压力并有效合理的固定压力计；而密封装置包括支撑密封和O形圈，用于隔开地层流体和环空的液体，保证测试的正常进行。

进一步的，第一密封装置包括压环，该压环为一个开口的环状金属件。

本发明具有如下有益效果：

1)简单，可靠，能实时准确的检测出氮气的压力。

2)增加了氮气室的体积，使工具功能的实现更可靠。

3)不改变原有的测试阀的结构，只是将原来测试阀的下接头换成本发明的氮气压力检测装置即可。

附图说明

图1为本发明氮气压力检测装置的机械结构示意图。

图2为本发明氮气压力检测装置的机械结构示意图的B-B剖面图。

图3为本发明氮气压力检测装置的机械结构示意图的C-C剖面图。

图4为本发明氮气压力检测装置的三维立体图。

图5为使用本发明氮气压力检测装置进行压力检测的工作原理图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本发明的实施例。

如图1至图4所示，本发明氮气压力检测装置包括：托筒体101、外筒102、下接头103、压环104、弹簧105、减震垫106、支撑密封107、108、109、O形圈110、111、112。其中，托筒体101两端的外圆上具有螺纹，中间部分的外圆上具有上下对称的两个圆弧槽，该圆弧槽用来装压力计，圆弧槽内另有固定和减震装置。每个圆弧槽的上端面各有一个小孔，该小孔与托筒体101的左端面连通。外筒102套在托筒体101的外面，外筒102的两端内孔上各有一段密封面，可以通过O形圈110、111和支撑密封107、108将托筒体101上的两个圆弧槽密封在一个封闭的空间里，给压力计200提供一个和氮气室沟通但和外界隔绝的密闭环境。下接头103的上端内孔和下端外圆上具有用于连接的螺纹，上端内孔的螺纹用于下接头103和托筒体101的连接，下端外圆上的螺纹用于氮气压力检测装置和其它的测试工具相连，下接头103在外筒102的右端面上限位，下接头103和托筒体101之间通过O形圈112和支撑密封109把地层和环空隔开，保证测试的正常进行。压环104是一个开口的环状，可保证氮气可靠密封。弹簧105是为了将压力计200装进去后有一定的预压力并固定压力计200。减震垫106是为了保护压力计200不受损坏。支撑密封107、108、109和O形圈110、111、112是为了密封，隔开地层流体和环空的液体。

如图5所示，使用本发明氮气压力检测装置进行压力检测的工作过程为：下井测试前，在地面将测试阀300的下接头去掉，替换成氮气压力检测装置100，然后通过充氮装置400给测试阀300充入氮气，氮气就会通过氮气腔500和托筒体上的小孔传递到托筒体上安装有压力计的圆弧槽内，并实时的传递到压力计上，压力计就会准确记录压力的变化情况。整个过程中，氮气压力检测装置100都能可靠密封，使氮气不泄露。测试完成后，将工具提到地面上，拆开工具，把压力计取出，用专用的软件就可以将压力计上的数据准确的读出来。

Claims

1.一种氮气压力检测装置，其特征在于，包括托筒体、外筒和下接头；所述托筒体的外圆上分布有至少两个圆弧槽，每个所述圆弧槽的上端面具有一小孔，所述小孔与所述托筒体的上端面连通；所述外筒套在所述托筒体的外面，通过第一密封组件和第二密封组件将所述托筒体的至少两个所述圆弧槽密封为一个封闭空间；所述下接头连接在所述托筒体的下端，并通过第三密封组件进行密封。

2.如权利要求1所述的氮气压力检测装置，其特征在于，所述至少两个圆弧槽沿所述托筒体的外圆圆弧排列。

3.如权利要求2所述的氮气压力检测装置，其特征在于，所述至少两个圆弧槽为上下对称的分布在所述托筒体的外圆上的两个圆弧槽。

4.如权利要求1所述的氮气压力检测装置，其特征在于，所述圆弧槽中具有减震装置，通过所述减震装置将压力计安装在所述圆弧槽中。

5.如权利要求1-4之一所述的氮气压力检测装置，其特征在于，所述托筒体的两端的外圆上具有螺纹；所述外筒的两端内孔处各有一密封面，所述第一密封组件和所述第二密封组件分别通过所述密封面对所述外筒和所述托筒体进行密封；所述下接头的上端内孔和下端外圆上具有螺纹，通过所述上端内孔的螺纹连接所述托筒体，并限位在所述外筒的下端面。

6.如权利要求1-4之一所述的氮气压力检测装置，其特征在于，所述减震装置为一对减震垫和弹簧；所述密封装置包括支撑密封和O形圈。

7.如权利要求6所述的氮气压力检测装置，其特征在于，所述第一密封装置包括压环，所述压环为一个开口的环状金属件。