CN109458177A - 一种伞状电机驱动式井下智能取样器 - Google Patents
一种伞状电机驱动式井下智能取样器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109458177A CN109458177A CN201910045136.7A CN201910045136A CN109458177A CN 109458177 A CN109458177 A CN 109458177A CN 201910045136 A CN201910045136 A CN 201910045136A CN 109458177 A CN109458177 A CN 109458177A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- umbrella
- sampler
- motor
- control panel
- fixed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 14
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 13
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 claims description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims 2
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 claims 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 4
- 230000003068 static effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 241000521257 Hydrops Species 0.000 description 1
- 206010030113 Oedema Diseases 0.000 description 1
- 230000002337 anti-port Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012946 outsourcing Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B49/00—Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
- E21B49/08—Obtaining fluid samples or testing fluids, in boreholes or wells
- E21B49/081—Obtaining fluid samples or testing fluids, in boreholes or wells with down-hole means for trapping a fluid sample
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
本发明公开了一种伞状电机驱动式井下智能取样器，属于井下取样装置技术领域，本发明的一种伞状电机驱动式井下取样器主要包括打捞模块、两个动力模块、两个控制模块和各自执行模块，所述一种伞状电机驱动式井下智能取样器的下落、固定和取样过程自动控制，只需人为进行下放与打捞作业，可自动控制上下旋转电机运转调节伞骨开度和伸缩弹簧片，进而改变速度和固定取样器，然后控制空心电机运转拉动活塞收集气体。本发明的一种伞状电机驱动式井下智能取样器，全程基本实现自动控制，且结构简单、操作方便，可对井下不同层段、不同压力的气体进行取样。
Description
技术领域
本发明涉及取样装置技术领域，特别是一种智能抽吸式取样器。
背景技术
随着油田开发技术不断的向发展进步，我国石油行业目前对于勘探开发油气井的油气样品的真实、可靠状态越来越重视，取得第一手真实有效的油气样品资料对于油气资源的开采有着至关重要的作用。
气藏在开采初期，气井井下气压充足，气体正常流动。随着开采过程的进行，采出程度的增加和地层压力的下降，生产中往往伴随着边底水，凝析油的侵入，这些液体一方面在井底慢慢累积，阻碍了气体向井口的运动，另一方面使得上升的气体无法像开采初期一样受到足够的压力作用，在上升的过程中由于温度，压力的变化，在气体中携带的水会聚集在油管内壁，沿着内壁向井底流动。这对天然气的开采危害很大，轻则使产量降低，重则导致井筒积液，水淹喷停等。
因此诊断气井是否存在积液状况十分重要。取样器的主要作用是在试油测试及其他井下作业过程中，定深捞取井下地层流体，经过化验取得其液性资料，进而制定下步工作措施。智能取样器的设计是可以在常规取样器的基础上简化人力劳动的同时将井底样本保温保压取出，更精确智能完成取样工作。
发明内容
本发明的目的是：克服现有取样器的缺点，提供一种结构简单、组装方便且能定点取样的一种伞状电机驱动式井下智能取样器。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种伞状电机驱动式井下智能取样器主要由：止动螺母、打捞环、上端传动螺母、伞架、压盖、传动杆、轴承、上端旋转电机、上端外壳、上端控制电板、上端电池、隔筒、固定外壳、活动支腿、固定弹簧片、联轴器、下端旋转电机、下端电池、下端控制电板、下端外壳、空心电机定子、空心电机转子、固定螺母、螺纹活塞杆、活塞、进气阀等组成；所述伞架分上、下两段，中部铰连，四个伞架沿上端传动螺母周向均匀布置，且四个伞架上、下端分别与上端传动螺母和压盖铰连，并在四个伞架外部围一层可弹性变形的复合材料；所述上端传动螺母套于传动杆上，并通过螺纹配合，将旋转运动转化成直线运动，压盖与传动杆通过螺纹进行固连；所述行程记录仪通过螺钉安装于上端外壳上，安装孔外部填充橡胶进行保护；所述支腿分上、下两段，中部铰连，四个支腿沿上端传动螺母周向均匀布置，且四个支腿上、下端分别与支腿底座和支腿螺母铰连，且在中部铰链外包一层橡胶；所述螺纹活塞杆为一根带螺纹的丝杠，其上端与固定螺母相配合，将旋转运动转化为直线运动，带动下端与其相连的活塞。
所述打捞环为带孔的圆盘，共两层，其上、下端分别通过打捞环和传动杆的轴肩进行轴向定位。
所述上端外壳底部接口开设有两个螺纹，一个与隔筒配合分隔上中部件，另一个与固定外壳配合进行固连。
所述传动杆2套有活动支腿并采用螺纹配合，传动杆2底部开设有凹槽与联轴器配合来连接电机。
所述固定外壳开设有活动窗用于活动支腿的上下运动，且固定外壳外壁焊接有接口用于固定弹簧片下端。
所述下端外壳上接口与固定外壳采用螺纹连接方式固定，且中部开设有阶梯对固定螺母的轴向进行定位，下端外壳下部开设有孔用于安装进气阀。
所述空心电机内部中空，为活塞杆移动提供了空间，空心电机转子与固定螺母齿啮合方式连接，传递旋转运动。
所述螺纹活塞杆外壁设有螺纹与固定螺母配合，将电机的旋转运动转化为直线运动，拉动活塞收集气体。
本发明具有以下优点：本发明提出了一个全新的智能下落、定点、抽吸式取样器设计方案，只需井口投掷，就能定点取得样本。本发明具有结构简单、成本低、取样成功率高、安装容易和操作方便的优点。
附图说明
图1为本发明所述的一种伞状电机驱动式井下智能取样器的装配示意图。
图2为图1沿A-A截面的剖视图。
图3为固定螺母的三维视图。
图4为固定外壳的三维半剖视图。
图中：止动螺母(1)、打捞环(2)、上端传动螺母(3)、伞骨(4)、压盖(5)、传动杆(6)、轴承(7)、上端旋转电机(8)、上端外壳(9)、上端控制电板(10)、上端电池(11)、隔筒(12)、固定外壳(13)、活动支腿(14)、固定弹簧片(15)、联轴器(16)、下端旋转电机(17)、下端电池(18)、下端控制电板(19)、下端外壳(20)、空心电机定子(21)、空心电机转子(22)、固定螺母(23)、螺纹活塞杆(24)、活塞(25)、进气阀(26)。
具体实施方式
在对井下完成测井并确定了井下所需取样的深度以后，将井层数据导入取样器后可下放取样器；取样器下落过程中行程记录仪可对下落深度进行测量并把数据传递给控制电板，上端控制电板根据下落深度调整伞架的开度进而改变取样器的下落速度，使得取样器在到达指定取样位置时正好停止下落，此时取样器在瘦到重力与上升浮力的作用下悬浮在取样位置；然后，下端控制电板控制下端旋转电机工作，活动支腿下移压缩固定弹簧片撑开并固定住取样器；在固定住取样器之后，下端控制电板控制空心电机工作，由螺母丝杆机构拖动活塞上行开始储气，活塞运行到极限位置后储气结束；储气结束后，下端控制电板控制下端旋转电机反向运转使固定弹簧片放松，然后上端控制电板控制上端旋转电机再次运行改变伞架开度，增加上升浮力使取样器上升；同时，对于比较浅的井可通过打捞工具直接打捞回地面。
Claims (6)
1.一种伞状电机驱动式井下智能取样器，其特征在于：它包括止动螺母(1)、打捞环(2)、上端传动螺母(3)、伞架(4)、压盖(5)、传动杆(6)、轴承(7)、上端旋转电机(8)、上端外壳(9)、上端控制电板(10)、上端电池(11)、隔筒(12)、固定外壳(13)、活动支腿(14)、固定弹簧片(15)、联轴器(16)、下端旋转电机(17)、下端电池(18)、下端控制电板(19)、下端外壳(20)、空心电机定子(21)、空心电机转子(22)、固定螺母(23)、螺纹活塞杆(24)、活塞(25)、进气阀(26)；所述止动螺母(1)套于传动杆(6)上，其下端套有打捞环(2)；所述传动杆(6)中部开设有螺纹，与上端传动螺母(3)配合；所述上端传动螺母(3)安装有伞架(4)的一端；所述伞架(4)包裹有塑料，且下端固定在压盖(9)上；所述压盖(5)与上端外壳(9)采用螺纹连接方式固定，并安装有O形密封圈(5-1)；所述传动杆(6)开设有阶梯(6-1)和矩形凹槽(6-2)，并安装有轴承(7)；所述上端控制电板(10)和上端电池(11)安装于上端外壳(9)内部，相互之间采用电线连接；所述隔筒(12)安装于上端外壳(9)与固定外壳(13)之间，并开设有电线孔；所述固定外壳(13)上部与上端外壳(9)下部采用螺纹连接方式固定，并开设有活动窗(13-1)；所述传动支腿(14)套在传动杆(14-1)上，传动支腿(14)可随着传动杆(14-1)的旋转通过丝杆传动而上下移动；所述活动杆(14-1)下部开设有凹槽(14-2)与下端旋转电机(17)配合；所述固定弹簧片(15)上端固定于活动支腿(14)上，下端固定于固定外壳(13)外表面开设的凸起，且固定弹簧片的中部安装有橡胶(15-1)；所述下端外壳(20)与固定外壳(13)采用螺纹连接方式固定；所述空心电机定子(21)与转子(22)安装在下端外壳(20)内部，并与固定螺母(23)齿啮合连接；所述固定螺母(23)与螺纹活塞杆(24)螺纹连接，并开设有阶梯(23-1)；所述进气阀(26)与下端外壳(20)采用螺纹连接方式固定，并开设有进气口(26-3)；所述一种伞状电机驱动式井下智能取样器通过行程记录仪(20-1)，对整个下落过程进行定位，随着下路深度和下落速度的增加，当行程记录仪(20-1)记录到取样器达到一定深度后，上端控制电板(10)控制上端旋转电机(8)工作，从而使传动杆(6)转动，带动上端传动螺母(3)向下位移，使得伞架(4)缓慢撑开，降低下落速度，且当达到预定位置时正好停止，悬浮空中，此时下端控制电板(19)控制下端旋转电机(17)工作，使得传动杆(14-1)旋转带动活动支腿(14)向下位移，固定弹簧片(15-1)受压撑开抵住油管，从而固定住取样器，随后，下端控制电板(19)控制空心电机转子(22)工作，通过固定螺母(23)旋转运动带动螺纹活塞杆(24)向上位移，进气阀(26)受气压作用打开，开始进气，当螺纹活塞杆(24)运动到极限位置时，空心电机转子(22)停止工作，由于内部气压作用，进气阀(26)关闭，进气结束后，下端控制电板(19)控制下端旋转电机(17)反向转动，活动支腿(14)反向位移，固定弹簧片(15-1)卸压回收，之后上端控制电板(10)控制伞骨(4)增加开度提高上升浮力，取样器上升，当快到达井口时，通过行程记录仪提供的行程数据，调整伞骨开度，使取样器要到达井口后处于较低的上升速度，最后由工作人员回收处理。
2.如权利要求1所述的一种伞状电机驱动式井下智能取样器，其特征在于：上端外壳(9)内部安装有上端旋转电机(8)、上端控制电板(10)、上端电池(11)和线路，上端外壳(9)与固定外壳(13)采用螺纹连接方式固定，且连接部分装有隔筒和密封圈。
3.如权利要求1所述的一种伞状电机驱动式井下智能取样器，其特征在于：固定外壳(13)开设有活动窗(13-1)用于活动支腿(14)的轴向运动，且内部装有活动杆(14-1)、下端旋转电机(17)、下端电池(18)和下端控制电板(19)，活动杆(14-1)下端开设有凹槽(14-2)与下端旋转电机(17)采用联轴器(16)配合安装，且活动支腿(14)采用螺纹方式套装在活动杆(14-1)上，其中固定弹簧片上下端分别固定于活动支腿(14)边缘和固定外壳(13)外壁。
4.如权利要求1所述的一种伞状电机驱动式井下智能取样器，其特征在于：下端外壳(20)与固定外壳(13)采用螺纹连接方式固定，且连接部位装有保护壳(19-1)和密封圈用于放置下端电板(19)，下部安装有空心电机定子(21)与空心电机转子(22)、固定螺母(23)、活塞杆(24)和活塞(25)。
5.如权利要求1所述的一种伞状电机驱动式井下智能取样器，其特征在于：空心电机转子(22)与固定螺母(23)采用齿啮合方式传递旋转运动，且固定螺母(23)与下端外壳(20)开设有阶梯(23-1)用于轴向固定，螺纹活塞杆(24)外壁开设有螺纹与固定螺母(23)内壁配合，将旋转运动转化成直线运动。
6.如权利要求1所述的一种伞状电机驱动式井下智能取样器，其特征在于：下端外壳(20)底部安装有进气阀(28)，进气阀(28)由进气活塞(26)、弹簧(27)、进气通道(28-1)组成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910045136.7A CN109458177B (zh) | 2019-01-17 | 2019-01-17 | 一种伞状电机驱动式井下智能取样器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910045136.7A CN109458177B (zh) | 2019-01-17 | 2019-01-17 | 一种伞状电机驱动式井下智能取样器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109458177A true CN109458177A (zh) | 2019-03-12 |
| CN109458177B CN109458177B (zh) | 2022-02-01 |
Family
ID=65616339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910045136.7A Active CN109458177B (zh) | 2019-01-17 | 2019-01-17 | 一种伞状电机驱动式井下智能取样器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109458177B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114961718A (zh) * | 2022-06-08 | 2022-08-30 | 东营愉沁石油科技有限公司 | 一种密封性好的油田井下取样器 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1461899A1 (ru) * | 1987-03-16 | 1989-02-28 | Восточно-Сибирский Научно-Исследовательский Институт Геологии,Геофизики И Минерального Сырья | Пробоотборник |
| CN2361834Y (zh) * | 1999-02-08 | 2000-02-02 | 大庆石油管理局第二采油厂 | 存储式深度测量仪 |
| US6196074B1 (en) * | 1998-06-02 | 2001-03-06 | Bradley P. Varhol | Diffusion sampler and method of use |
| CN201381802Y (zh) * | 2009-04-07 | 2010-01-13 | 铁道第三勘察设计院集团有限公司 | 钻触震综合勘探仪 |
| CN101793199A (zh) * | 2009-02-04 | 2010-08-04 | 丰田自动车株式会社 | 可变气门设备 |
| CN201635737U (zh) * | 2010-04-17 | 2010-11-17 | 西南石油大学 | 一种真空保温保压型气井取样器 |
| CN202194634U (zh) * | 2011-08-12 | 2012-04-18 | 成都理工大学 | 温控弹簧伞式气举柱塞 |
| CN202391422U (zh) * | 2011-11-29 | 2012-08-22 | 西安思坦仪器股份有限公司 | 一种吸入式高压物性取样器 |
| CN105484745A (zh) * | 2015-08-13 | 2016-04-13 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种抽吸式取样器 |
| CN107219090A (zh) * | 2017-03-23 | 2017-09-29 | 吉林大学 | 海底冷冻保压式重力活塞取样器及其取样方法 |
| CN108691539A (zh) * | 2017-04-12 | 2018-10-23 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种取样器 |
-
2019
- 2019-01-17 CN CN201910045136.7A patent/CN109458177B/zh active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1461899A1 (ru) * | 1987-03-16 | 1989-02-28 | Восточно-Сибирский Научно-Исследовательский Институт Геологии,Геофизики И Минерального Сырья | Пробоотборник |
| US6196074B1 (en) * | 1998-06-02 | 2001-03-06 | Bradley P. Varhol | Diffusion sampler and method of use |
| CN2361834Y (zh) * | 1999-02-08 | 2000-02-02 | 大庆石油管理局第二采油厂 | 存储式深度测量仪 |
| CN101793199A (zh) * | 2009-02-04 | 2010-08-04 | 丰田自动车株式会社 | 可变气门设备 |
| CN201381802Y (zh) * | 2009-04-07 | 2010-01-13 | 铁道第三勘察设计院集团有限公司 | 钻触震综合勘探仪 |
| CN201635737U (zh) * | 2010-04-17 | 2010-11-17 | 西南石油大学 | 一种真空保温保压型气井取样器 |
| CN202194634U (zh) * | 2011-08-12 | 2012-04-18 | 成都理工大学 | 温控弹簧伞式气举柱塞 |
| CN202391422U (zh) * | 2011-11-29 | 2012-08-22 | 西安思坦仪器股份有限公司 | 一种吸入式高压物性取样器 |
| CN105484745A (zh) * | 2015-08-13 | 2016-04-13 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种抽吸式取样器 |
| CN107219090A (zh) * | 2017-03-23 | 2017-09-29 | 吉林大学 | 海底冷冻保压式重力活塞取样器及其取样方法 |
| CN108691539A (zh) * | 2017-04-12 | 2018-10-23 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种取样器 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 赵秀英等: "油田聚合物驱油专用新型密闭取样器", 《石油机械》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114961718A (zh) * | 2022-06-08 | 2022-08-30 | 东营愉沁石油科技有限公司 | 一种密封性好的油田井下取样器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109458177B (zh) | 2022-02-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN202081889U (zh) | 旋转阀式泥浆脉冲发生器 | |
| CN202125294U (zh) | 一种旋转式井下泥浆脉冲发生器 | |
| US20130081460A1 (en) | Electrical Submersible Pump Flow Meter | |
| CN103015989B (zh) | 井下连续波泥浆脉冲发生器 | |
| US20220049564A1 (en) | Sealed pressured horizontal directional drilling continuous coring device for engineering geological investigation | |
| CN105649611B (zh) | 一种同心电动分层压降测试仪器及其测试方法 | |
| CN105484745A (zh) | 一种抽吸式取样器 | |
| CN111472706B (zh) | 一种坑道保压取芯装备的作业方法 | |
| AU2016276754A1 (en) | Dual completion linear rod pump | |
| CN109458177A (zh) | 一种伞状电机驱动式井下智能取样器 | |
| CN202165053U (zh) | 一种新型的液压控制井下滑套开关阀 | |
| CN106321068A (zh) | 一种井下油套管地面检测传感器推送装置 | |
| CN115597912A (zh) | 新型井下煤层密闭取芯装置 | |
| CA3085378A1 (en) | Operational system for launching, managing and controlling a robot autonomous unit (rau) for operations in oil and gas wells and method of well logging | |
| CN212904046U (zh) | 一种软弱地基水文地质勘查装置 | |
| CN114280279A (zh) | 一种矿山用地质灾害勘测设备 | |
| CN211553373U (zh) | 一种地质勘察水底软土取样装置 | |
| CN2926503Y (zh) | 油井单层封隔取样测试器 | |
| CN216484128U (zh) | 一种海洋勘探用硬质泥沙取样器 | |
| CN109630106B (zh) | 一种电机驱动支腿式井下智能取样器 | |
| CN205823264U (zh) | 分层同采测试管柱 | |
| CN109763816A (zh) | 一种智能叶片丝杆弹簧支腿真空式取样器 | |
| CN109632386A (zh) | 一种智能伞状齿轮齿条支腿差动式取样器 | |
| CN110029646B (zh) | 一种井下式静力触探系统 | |
| CN109538202B (zh) | 一种智能伞状支腿抽吸式取样器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |