CN104237317A - 饱和度测试线路的耐压密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种饱和度测试线路的耐压密封装置，包括高压釜和位于高压釜内的胶结模型，胶结模型外表面设有密封层，密封层与高压釜之间充满围压液，饱和度探针伸入胶结模型中，饱和度探针连接的测试线依次穿过密封层、围压液及高压釜，测试线外套设耐压管；饱和度探针的接线端、测试线与耐压管的连接处均采用整体注胶密封，且均位于密封层内；耐压管穿出高压釜，其出口端面设置压帽进行密封。本发明还公开了一种饱和度测试线路的耐压密封装置，适用于岩心模型。对整个测试线路实现耐压封装，不与围压液接触；测试线路与模型表面的接触位置采用硬密封和/或注胶密封，在模型壳体外侧出口端面采用硬密封，提高密封可靠性。

Description

饱和度测试线路的耐压密封装置

技术领域

本发明涉及油气田开发实验技术领域，尤其涉及一种饱和度测试线路的耐压密封装置。

背景技术

储层中的含油、气、水饱和度直接反映储层中有效储集空间中油、气、水的含量，是储层含油气性的重要参数，也是估算石油储量和判断储层产液性质、水淹情况的基础参数。因此，对储层中含油、气、水饱和度的评价是油气的勘探和开发的重要内容之一。

在目前使用的流体饱和度测试实验中，常用的模型为大尺度胶结模型和柱状长岩心模型。在这两种模型中，测试线路负责传输饱和度测试探针获取的电信号，由于测试线路处于围压液中，必须对其进行绝缘和耐压处理。

现有的绝缘和耐压处理存在以下弊端：1、直接采用橡胶包裹的导电线，当围压达到一定程度后，围压液或待测液会渗入胶皮与导电线的间隙，液体随该间隙渗漏到围压外环境，破坏模型整体压力控制；2、测试线路与围压液直接接触，易被腐蚀，产生短路等问题，测试失效；3、若采用漆包线，绝缘层与导电线之间不易形成渗漏通道，但在线路安装等过程中，绝缘漆层极易受到破坏，造成导电线与模型外金属的短路，测试失效；4、采用多孔密封板，出口内外两个端面均不易密封，耐压强度低，一个测试线路点的渗漏即导致整体压力控制失效。

发明内容

本发明提供了一种饱和度测试线路的耐压密封装置，以至少解决现有的饱和度测试实验中，易产生短路导致测试失效，以及耐压强度低的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种饱和度测试线路的耐压密封装置，包括高压釜和位于所述高压釜内的胶结模型，所述胶结模型外表面设有密封层，所述密封层与所述高压釜之间的区域充满围压液，所述饱和度测试线路包括：饱和度探针及与所述饱和探针的接线端连接的测试线，所述饱和度探针伸入所述胶结模型中，所述测试线依次穿过所述密封层、所述围压液及所述高压釜，所述测试线是带有绝缘层的导电线，其中，所述测试线外套设耐压管；所述饱和度探针的接线端、所述测试线与所述耐压管的连接处均采用整体注胶密封，并且均位于所述密封层内；所述耐压管穿出所述高压釜，其出口端面设置压帽进行密封。

在一个实施例中，使用至少一个饱和度探针探测饱和度时，对应的至少一条测试线均密封在同一耐压管中。

在一个实施例中，注胶密封使用环氧树脂整体浇筑。

在一个实施例中，所述耐压管为柔性钢管。

根据本发明的另一个方面，提供了一种饱和度测试线路的耐压密封装置，包括外筒和位于所述外筒内的岩心模型，所述岩心模型外表面设有密封胶筒，所述密封胶筒与所述外筒之间的区域充满围压液，其中，所述饱和度测试线路包括：饱和度探针、从所述饱和度探针的接线端引出的第一测试线、导电接驳体以及从所述导电接驳体引出的第二测试线；所述第一测试线和所述第二测试线均是带有绝缘层的导电线；所述饱和度探针伸入所述岩心模型中；所述第一测试线外套设耐压单线管并密封，穿过所述密封胶筒；所述耐压单线管与所述密封胶筒的连接处设有密封结构且采用注胶密封；所述第二测试线外套设耐压集线管并密封，所述耐压单线管内的第一测试线通过所述导电接驳体与所述耐压集线管内的第二测试线连接；所述耐压集线管穿出所述外筒，其出口端面设置压帽进行密封。

在一个实施例中，所述导电接驳体包括：壳体、接入端和出口端，所述接入端连接所述耐压单线管，所述出口端连接所述耐压集线管；其中，所述接入端包括：设置在所述壳体上的接驳孔、位于所述接驳孔上端的中空的垫片、位于所述垫片上的通孔、位于所述通孔上端的接线夹、与所述接线夹连接的铜片、以及与所述铜片连接的接线柱，所述接线柱固定在所述壳体上且连接所述第二测试线；所述耐压单线管内的第一测试线依次穿过所述接驳孔、所述垫片和所述通孔进入所述导电接驳体，与所述接线夹相连，通过所述铜片和所述接线柱，与所述第二测试线形成完整的信号传递电路；所述第二测试线从所述出口端穿出，进入所述耐压集线管。

在一个实施例中，所述导电接驳体包括多个接入端，每个接入端连接一根耐压单线管，对应的多个第二测试线均密封在所述耐压集线管中。

在一个实施例中，所述接线夹具有弹性，与插入的所述第一测试线紧密接触。

在一个实施例中，在所述导电接驳体的接入端，使用压帽以及卡环实现所述耐压单线管与所述接驳孔的密封。

在一个实施例中，所述密封结构包括：由所述岩心模型内穿出所述密封胶筒的孔座、与所述孔座匹配的压紧螺帽、水平设置在所述孔座内的两个O型圈、以及管线压帽；所述耐压单线管从所述围压液空间进入所述孔座，卡在所述两个O型圈之上，所述第一测试线穿过所述两个O型圈之间的缝隙，所述饱和度探针的接线端位于所述孔座内，所述耐压单线管与所述孔座的连接处设置管线压帽进行密封。

在一个实施例中，所述耐压单线管和所述耐压集线管均为柔性钢管。

通过本发明的饱和度测试线路的耐压密封装置，从饱和度探针的末端(即接线端)作为起点直至模型壳体出口端外侧，对整个测试线路实现耐压封装，使测试线完全处于耐压管中，不与围压液接触，实现了围压液空间内的测试线的密封；测试线路与模型表面的接触位置采用硬密封和/或整体注胶密封，同时测试线密封在耐压管中，穿过模型壳体外壁，在其外侧出口端面采用硬密封，提高了密封点处理方法的可靠性。实现测试线路的多点、全程密封，密封线路能承受较高压力，待测液或者围压液不易泄露，可以保证测试线路的稳定性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1是本发明实施例的胶结模型密封示意图；

图2是本发明实施例的胶结模型密封点放大图；

图3是现有技术的柱状长岩心模型的密封示意图；

图4是本发明实施例的柱状长岩心模型密封示意图；

图5是本发明实施例的导电接驳体的正视图；

图6是本发明实施例的导电接驳体的仰视图；

图7是本发明实施例的导电接驳体的接入端放大图；

图8是本发明实施例的导电接驳体的接入端的密封示意图；

图9a是本发明实施例的柱状长岩心模型密封点示意图；

图9b是本发明实施例的柱状长岩心模型密封点的分解放大图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明将自身带有绝缘层的测试线完全密封在耐压管路中，使测试线与围压液隔离，保证电信号稳定且提高耐压性能。并且针对胶结模型和岩心模型的不同特点，在饱和度探针的接线端与模型表面、测试线与出口端面连接处进行密封，确保待测液体或围压液不会通过测试线泄露。

以下结合附图分别对胶结模型和岩心模型的密封装置及其工作原理进行详细说明。

(1)胶结模型

现有的胶结模型的测试线密封方式在围压空间内将无特殊保护的测试线汇集，通过高压釜外壁上的多孔密封板统一通到外部空间，该密封板内外两个端面均不易密封，耐压强度低，一个孔点的渗漏即导致整体实验的失效；在无特殊保护的导电线与胶皮之间，围压液容易渗入胶皮，导致线路短路等情况。

本发明实施例提供了一种饱和度测试线路的耐压密封装置，适用于胶结模型。图1是本发明实施例的胶结模型密封示意图，如图1所示，该装置包括高压釜11和位于高压釜11内的胶结模型12，胶结模型12外表面设有密封层121，密封层121与高压釜11之间的区域充满围压液13，饱和度测试线路包括：饱和度探针14及与饱和度探针14的接线端连接的测试线15，饱和度探针14伸入胶结模型12中，测试线15依次穿过密封层121、围压液13及高压釜11，测试线15是带有绝缘层的导电线；

其中，测试线15外套设耐压管16；饱和度探针14的接线端141(即测试线15与饱和度探针14的连接处，见图2)、测试线15与耐压管16的连接处均采用整体注胶密封，并且均位于密封层121内；耐压管16穿出高压釜11，其出口端面设置压帽17进行密封。

本实施例中，从饱和度探针14的末端(即接线端141)作为起点直至高压釜11出口端外侧，对整个测试线路实现耐压封装，使测试线15完全处于耐压管16中，不与围压液13接触，实现了围压液空间内的测试线的密封；测试线路与密封层121的接触位置采用整体注胶密封，同时测试线15密封在耐压管16中，穿过高压釜11外壁，在其外侧出口端面采用硬密封(例如，使用压帽)，提高了密封点处理方法的可靠性。实现测试线路的多点、全程密封。

在高压釜11内，由于测试线15外有耐压管16的保护，测试线的绝缘层(例如绝缘胶皮)不会被划破，且可以安全承受围压。

在一个实施例中，使用至少一个饱和度探针14探测饱和度时，对应的至少一条测试线15均密封在同一耐压管16中。在保证测试线15与围压液13隔离且提高耐压性能的基础上，多条测试线15均汇集密封在同一耐压管16中，结构简单，节省成本。

在一个实施例中，注胶密封可以使用环氧树脂整体浇筑。

在一个实施例中，耐压管16可以为柔性钢管。

图2是本发明实施例的胶结模型密封点放大图，如图2所示，整个测试线路与模型表面的密封具体如下：在饱和度探针14的接线端141、测试线15和耐压管16的连接处采用整体注胶密封。

(2)柱状长岩心模型

现有的柱状长岩心模型的密封如图3所示，包括外筒21和位于外筒21内的岩心模型22，岩心模型22外表面设有密封胶筒221，密封胶筒221与外筒21之间的区域充满围压液23。在饱和度探针24与导电线20的连接处，即饱和度探针24的接线端，采取孔座241、螺帽242、密封套件243组合封装，导电线20暴露于围压液23内，在导电线20与外筒21的连接处使用密封套件201和压帽202进行密封。柱状长岩心模型通常采用漆包线作为导线丝，在出口端用橡胶挤压密封，其优点是漆包线的漆层内是金属实体，较易实现硬密封。弊端之一与胶结模型相同，一个点渗漏，整体失效；弊端之二，漆包线在安装等过程中，绝缘漆层极易受到破坏，造成导线与模型外金属的短路，导致测试失效。

本发明实施例提供了一种饱和度测试线路的耐压密封装置，适用于岩心模型，尤其是柱状长岩心模型。图4是本发明实施例的柱状长岩心模型的密封方式的示意图，如图4所示，该装置包括外筒21和位于外筒21内的岩心模型22，岩心模型22外表面设有密封胶筒221，密封胶筒221与外筒21之间的区域充满围压液23；

其中，饱和度测试线路包括：饱和度探针24、从饱和度探针24的接线端引出的第一测试线25、导电接驳体26以及从导电接驳体26引出的第二测试线27；第一测试线25和第二测试线27均是带有绝缘层的导电线；饱和度探针24伸入岩心模型22中；第一测试线25外套设耐压单线管31并密封，穿过密封胶筒221；耐压单线管31与密封胶筒221的连接处设有密封结构28且采用注胶密封；第二测试线27外套设耐压集线管32并密封，耐压单线管31内的第一测试线25通过导电接驳体26与耐压集线管32内的第二测试线27连接；耐压集线管32穿出外筒21，其出口端面设置压帽29进行密封。

本实施例中，采用带有绝缘层(例如绝缘胶皮)的导电线作为测试线，避免了漆包线容易受到破坏的缺陷；从饱和度探针24的末端(即接线端)作为起点直至外筒21出口端外侧，对整个测试线路实现耐压封装，使测试线完全处于耐压管中，不与围压液23接触，实现了围压液空间内的测试线的密封。测试线路与密封胶筒221的接触位置采用密封结构进行硬密封以及采用整体注胶密封，同时用耐压管将测试线汇集其中，穿过外筒21，在其外侧出口端面采用硬密封(例如，使用压帽)，提高密封点处理方法的可靠性。实现测试线路的多点、全程密封。

并且，饱和度探针24引出的第一测试线25密封在耐压单线管31内，通过导电接驳体26与耐压集线管32相连接。饱和度探针24一般是一次性的，每次饱和度测试，均需要更换探针，使用导电接驳体26，可以保证导电接驳体26连接的耐压集线管32以及耐压集线管32中的第二测试线27无需更换，仅更换饱和度探针24及其引出的第一测试线25，使用简单，方便进行实验，且节省成本。

在一个实施例中，导电接驳体26包括：壳体41、接入端42和出口端43，接入端42连接耐压单线管31，出口端43连接耐压集线管32。导电接驳体26的正视图如图5所示，仰视图如图6所示，导电接驳体26的接入端42放大图如图7所示(图7中未示出接线柱426)。

接入端42包括：设置在壳体41上的接驳孔421、位于接驳孔421上端的中空的垫片422、位于垫片422上的通孔423、位于通孔423上端的接线夹424、与接线夹424连接的铜片425、以及与铜片425连接的接线柱426，接线柱426固定在壳体41上且连接第二测试线27；

耐压单线管31内的第一测试线25依次穿过接驳孔421、垫片422和通孔423进入导电接驳体26，与接线夹424相连，通过铜片425和接线柱426，与第二测试线27形成完整的信号传递电路；第二测试线27从出口端43穿出，进入耐压集线管32。

本实施例中，通过接驳孔421、垫片422和通孔423，使得第一测试线25与接线夹424接触良好；接线柱426固定在壳体41上，结合与接线夹424连接的铜片425，使得第一测试线25与第二测试线27形成完整的信号传递电路。

在一个实施例中，导电接驳体26可以包括多个接入端42，每个接入端42连接一根耐压单线管31(即连接一条第一测试线25)，对应的多个第二测试线27均密封在耐压集线管32中。在保证第一测试线25、第二测试线27与围压液23隔离且提高耐压性能的基础上，将多条第一测试线25与对应的第二测试线27连接，实现多条测试线路的快速密封，结构简单，节省成本。在实际应用中，可以根据实际需求，确定接入端42(也可以理解为接驳孔421)的数量。

在一个实施例中，接线夹424具有一定的弹性，能与插入的第一测试线25紧密接触。

在一个实施例中，导电接驳体26的接入端42的密封示意图如图8所示，在导电接驳体26的接入端42，使用压帽44以及卡环45实现耐压单线管31与接驳孔421的密封。即耐压单线管31外部设置有压帽44和卡环45，实现第一测试线25与接驳孔421的密封，确保围压液或待测液不会泄露。在图8中，1表示导电线金属芯，2表示绝缘层。

本实施例中，压帽44可以确保耐压单线管31与导电接驳体26连接牢固。垫片422可以将金属材质的压帽44以及卡环45绝缘，使得导电接驳体26内部带电，不让壳体41带电，同时保证围压液不能进入导电接驳体26中。

在一个实施例中，如图9a和图9b所示，密封结构28包括：由岩心模型22内穿出密封胶筒221的孔座281、与孔座281匹配的压紧螺帽282、水平设置在孔座281内的两个O型圈283、以及管线压帽284；耐压单线管31从围压液空间进入孔座281，卡在两个O型圈283之上，第一测试线25穿过两个O型圈283之间的缝隙，饱和度探针24的接线端241位于孔座281内，耐压单线管31与孔座281的连接处设置管线压帽284进行密封。由此可见，整个测试线路与模型表面的密封，采用密封结构28进行硬密封，并结合注胶密封，提高了密封的可靠性。

在一个实施例中，耐压单线管31和耐压集线管32均为柔性钢管。垫片422可以是聚四氟垫片。

综上所述，本发明实施例将测试线密封在耐压管中，在密封点采用注胶密封和/或硬密封，且在汇集部件前后均进行密封，提高密封点处理方法的可靠性。因此，密封线路能承受较高压力，待测液或者围压液不易泄露，可以保证测试线路的稳定性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种饱和度测试线路的耐压密封装置，包括高压釜和位于所述高压釜内的胶结模型，所述胶结模型外表面设有密封层，所述密封层与所述高压釜之间的区域充满围压液，所述饱和度测试线路包括：饱和度探针及与所述饱和探针的接线端连接的测试线，所述饱和度探针伸入所述胶结模型中，所述测试线依次穿过所述密封层、所述围压液及所述高压釜，所述测试线是带有绝缘层的导电线，其特征在于，

所述测试线外套设耐压管；

所述饱和度探针的接线端、所述测试线与所述耐压管的连接处均采用整体注胶密封，并且均位于所述密封层内；

所述耐压管穿出所述高压釜，其出口端面设置压帽进行密封。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，使用至少一个饱和度探针探测饱和度时，对应的至少一条测试线均密封在同一耐压管中。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，注胶密封使用环氧树脂整体浇筑。

4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述耐压管为柔性钢管。

5.一种饱和度测试线路的耐压密封装置，包括外筒和位于所述外筒内的岩心模型，所述岩心模型外表面设有密封胶筒，所述密封胶筒与所述外筒之间的区域充满围压液，其特征在于，

所述饱和度测试线路包括：饱和度探针、从所述饱和度探针的接线端引出的第一测试线、导电接驳体以及从所述导电接驳体引出的第二测试线；

所述第一测试线和所述第二测试线均是带有绝缘层的导电线；

所述饱和度探针伸入所述岩心模型中；所述第一测试线外套设耐压单线管并密封，穿过所述密封胶筒；所述耐压单线管与所述密封胶筒的连接处设有密封结构且采用注胶密封；

所述第二测试线外套设耐压集线管并密封，所述耐压单线管内的第一测试线通过所述导电接驳体与所述耐压集线管内的第二测试线连接；

所述耐压集线管穿出所述外筒，其出口端面设置压帽进行密封。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述导电接驳体包括：壳体、接入端和出口端，所述接入端连接所述耐压单线管，所述出口端连接所述耐压集线管；

其中，所述接入端包括：设置在所述壳体上的接驳孔、位于所述接驳孔上端的中空的垫片、位于所述垫片上的通孔、位于所述通孔上端的接线夹、与所述接线夹连接的铜片、以及与所述铜片连接的接线柱，所述接线柱固定在所述壳体上且连接所述第二测试线；

所述耐压单线管内的第一测试线依次穿过所述接驳孔、所述垫片和所述通孔进入所述导电接驳体，与所述接线夹相连，通过所述铜片和所述接线柱，与所述第二测试线形成完整的信号传递电路；所述第二测试线从所述出口端穿出，进入所述耐压集线管。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述导电接驳体包括多个接入端，每个接入端连接一根耐压单线管，对应的多个第二测试线均密封在所述耐压集线管中。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述接线夹具有弹性，与插入的所述第一测试线紧密接触。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，在所述导电接驳体的接入端，使用压帽以及卡环实现所述耐压单线管与所述接驳孔的密封。

10.根据权利要求5至9中任一项所述的装置，其特征在于，所述密封结构包括：由所述岩心模型内穿出所述密封胶筒的孔座、与所述孔座匹配的压紧螺帽、水平设置在所述孔座内的两个O型圈、以及管线压帽；

所述耐压单线管从所述围压液空间进入所述孔座，卡在所述两个O型圈之上，所述第一测试线穿过所述两个O型圈之间的缝隙，所述饱和度探针的接线端位于所述孔座内，所述耐压单线管与所述孔座的连接处设置管线压帽进行密封。

11.根据权利要求5至9中任一项所述的装置，其特征在于，所述耐压单线管和所述耐压集线管均为柔性钢管。