CN110671103A - 一种自给进随钻地层岩石形貌记录装置的压力调节系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自给进随钻地层岩石形貌记录装置的压力调节系统，包括气囊、液囊、气泵、气缸、压力传感器、气液动态调节系统放置室和支撑板，气囊与液囊同处于气液动态调节系统放置室内，且气囊位于液囊的上方，液囊内充满了无色透明的绝缘液，气泵放置在气液动态调节系统放置室内，气泵与气囊、气泵与气缸以及气泵与压力传感器之间均通过管线相连接。本发明采用气液闭式循环、实时动态调节的原理，在钻进过程中，由压力传感器实时感知装置内外压强变化，并通过该系统中各部件的相互作用，动态调节装置内部压强大小，使之始终与装置外部压强保持相对平衡，同时，该系统中所有气体和液体的总量始终保持恒定，并在被不断地循环利用。

Description

一种自给进随钻地层岩石形貌记录装置的压力调节系统
技术领域
本发明涉及钻井工程技术和测录技术领域，具体来说，涉及一种自给进随钻地层岩石形貌记录装置的压力调节系统。
背景技术
现阶段通过钻探取芯来研究地层岩石形貌信息，往往具有以下三点不足：一是钻探取芯率不能保证100％，总有缺失，无法获得缺失部分的相关信息。二是信息滞后，通过钻探取芯至地面，扫描分析，提取岩石信息在时间上存在滞后性。三是无法根据取得的岩石信息来准确地获得地层走向、方向角等参数。因此，十分有必要研究对地层岩石信息进行实时提取采集、实时传输、实时分析与判断的装置，于是，现有技术中提出了“自给进随钻地层岩石形貌连续记录装置”(专利号201910721482.2)，理论上很好地解决了上述问题。自给进随钻地层岩石形貌连续记录装置具有原创性，对钻井领域的新技术研究和应用影响深远，将具有十分重要的意义。然而，要想使得地底拍摄装置随钻杆在井下顺利工作，就必须解决如何平衡装置内外压强的问题，随着钻进深度的逐渐加大，该装置在井下所承受的压强将会逐渐增大，要想使得该装置在井下，超高压的环境下，仍然稳定工作，就必须通过某种装置来对装置内外压强进行实时动态调节，维持装置内外压强始终处于一种相对平衡的状态，因此，作为自给进随钻地层岩石形貌连续记录装置的配套，压力调节系统是该装置不可或缺的一部分。
发明内容
本发明的目的在于为自给进随钻地层岩石形貌连续记录装置配套一种自给进随钻地层岩石形貌连续记录装置的压力动态调节系统，解决自给进随钻地层岩石形貌连续记录装置在井内的压力动态平衡和调节问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自给进随钻地层岩石形貌记录装置的压力调节系统，包括气囊、液囊、气泵、气缸、压力传感器、气液动态调节系统放置室和支撑板，所述气囊与液囊同处于气液动态调节系统放置室内，且气囊位于液囊的上方，所述气囊通过管线与气泵相连接，所述液囊内充满了无色透明的绝缘液，形状与气囊的形状基本一致，与气液动态调节系统放置室内腔基本吻合，所述气泵放置在气液动态调节系统放置室内，通过丝扣将其固定在其中，所述气泵上预留有电源接口，气泵与气囊、气泵与气缸以及气泵与压力传感器之间均通过管线相连接，所述气缸放置在气液动态调节系统放置室内，通过丝扣将其固定在其中，液囊通过管线与装置壳体底部的液囊接口相连接，气囊通过管线与气囊接口相连接。
进一步的，所述气囊采用柔性材料制作。
进一步的，所述气缸内部储存有一定体积的气体，在调节压强时，作为气体的输出端和储存端，当需增大装置内部的压强时，气缸内的气体经由气泵抽出，充入气囊，当需减小装置内部的压强时，气囊中的气体经由气泵抽出，储存在气缸中。
进一步的，所述压力传感器放置在气液动态调节系统放置室内，通过丝扣将其固定在其中。
进一步的，所述气液动态调节系统放置室外形为环状圆柱壳体，中间预留有通过泥浆管的通道，在柱面上有两处开口，绝缘液可进入该部件内腔，所述气液动态调节系统放置室外侧由钻柱包覆。
进一步的，所述支撑板安装在气液动态调节系统放置室的两端作为气液动态调节系统放置室的载体。
进一步的，所述绝缘液为无色透明的液体，与装置本身不发生任何反应，且其性质均一稳定，不易变质，浑浊化，该绝缘液能够适应较高的温度。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明采用气液闭式循环、实时动态调节的原理，在钻进过程中，由压力传感器实时感知装置内外压强变化，并通过该系统中各部件的相互作用，动态调节装置内部压强大小，使之始终与装置外部压强保持相对平衡，同时，该系统中所有气体和液体的总量始终保持恒定，并在被不断地循环利用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的压力动态调节系统下视图的C-C剖视图；
图2是根据本发明实施例的压力动态调节系统下视图的B-B剖视图；
图3是根据本发明实施例的压力动态调节系统下视图；
图4是根据本发明实施例的压力动态调节系统前视图。
附图标记：
501、气囊；502、液囊；503、气液动态调节系统放置室；504、气囊接口；505、液囊接口；506、气泵；507、气缸；508、压力传感器；509、钻柱；510、支撑板。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对发明做出进一步的描述：
请参阅图1-4，根据本发明实施例的一种自给进随钻地层岩石形貌记录装置的压力调节系统，包括气囊501、液囊502、气泵506、气缸507、压力传感器508、气液动态调节系统放置室503和支撑板510，所述气囊501与液囊502同处于气液动态调节系统放置室503内，且气囊501位于液囊502的上方，所述气囊501通过管线与气泵506相连接，所述液囊502内充满了无色透明的绝缘液，形状与气囊501的形状基本一致，与气液动态调节系统放置室503内腔基本吻合，所述气泵506放置在气液动态调节系统放置室503内，通过丝扣将其固定在其中，所述气泵506上预留有电源接口，气泵506与气囊501、气泵506与气缸507以及气泵506与压力传感器508之间均通过管线相连接，所述气缸507放置在气液动态调节系统放置室503内，通过丝扣将其固定在其中，当气囊501内充满气体且未发生变形，即气囊501仍然保持最初的形态时，其形状应与气液动态调节系统放置室503的内腔形状基本一致，其设计目的在于，随着钻进深度的增加，在实时调节压强的过程中，气囊501将会因为其中充入气体而发生强烈的变形。而此时，气液动态调节系统放置室503的内壁就可以更好的约束气囊501的伸展方向，使得气囊501向着液囊502的一侧伸展，将压力更好的传递给液囊502，气囊501采用柔性材料制作，韧性大，不易破损，且可以适应较高的温度，该气囊501不会与其内部气体以及装置内部绝缘液发生反应，且其各项化学性质也比较稳定，气囊501通过管线与气泵506相连接，当需要增加装置内部压力时，气缸507中的气体经由气泵506向气囊501充入，气囊501体积变大，当需要减小装置内部压力时，气囊501中的气体经由气泵506，再次泵入气缸507，液囊502：液囊502与气囊501同处于气液动态调节系统放置室503内，液囊502位于气囊501的下方。其内充满了无色透明的液体，形状与气囊501的形状基本一致，与气液动态调节系统放置室503内腔基本吻合，其设计目的与气囊501的设计目的相同，均是为了与放置室的内壁有更好的接触，使得气囊501和液囊502之间的接触面积更大，相互作用更为直接，更为灵敏。液囊502同样采用柔性材料制作，韧性大，不已破损，并且不与其内部液体和装置内部绝缘液发生反应。可以适应较高的温度，其他各项化学性质均比较稳定。液囊502通过管线与装置壳体底部的液囊接口505相连接，将液囊502与壳体内腔连通。在持续钻进，实时调压的过程中，压力增大时，液体经由液囊502流出进入壳体内腔，压力减小时，液体经由壳体内腔流出重新进入液囊502，如此循环往复，气缸507内部储存有一定体积的气体，在调节压强时，作为气体的输出端和储存端。当需增大装置内部的压强时，气缸507内的气体经由气泵506抽出，充入气囊501。当需减小装置内部的压强时，气囊501中的气体经由气泵506抽出，储存在气缸507中。如此便可使得该系统中气体处于闭式循环状态，即通过使有限的气体在不同的空间内往复循环，以此来实现装置内外压强的实时调节，压力传感器508的作用在于实时监测井下装置内外压力变化，为动态调节内外压强平衡提供参考依据。
通过本发明的上述方案，所述气缸507内部储存有一定体积的气体，在调节压强时，作为气体的输出端和储存端，当需增大装置内部的压强时，气缸507内的气体经由气泵506抽出，充入气囊501，当需减小装置内部的压强时，气囊501中的气体经由气泵506抽出，储存在气缸507中。
通过本发明的上述方案，所述压力传感器508放置在气液动态调节系统放置室503内，通过丝扣将其固定在其中。
通过本发明的上述方案，所述气液动态调节系统放置室503外形为环状圆柱壳体，中间预留有通过泥浆管的通道，在柱面上有两处开口，绝缘液可进入该部件内腔，该部件有两处作用：一是作为放置气囊501、液囊502、气泵506、气缸507以及压力传感器508的载体。二是约束气囊501和液囊502，使两者之间的相互作用更加直接，对于装置内外压强的调节作用更好。
通过本发明的上述方案，所述支撑板510安装在气液动态调节系统放置室503的两端作为气液动态调节系统放置室503的载体。
通过本发明的上述方案，所述绝缘液为无色透明的液体，与装置本身不发生任何反应，且其性质均一稳定，不易变质，浑浊化，该绝缘液能够适应较高的温度。
本发明采用气液闭式循环、实时动态调节的原理，在钻进过程中，由压力传感器实时感知装置内外压强变化，并通过该系统中各部件的相互作用，动态调节装置内部压强大小，使之始终与装置外部压强保持相对平衡，同时，该系统中所有气体和液体的总量始终保持恒定，并在被不断地循环利用。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限定本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自给进随钻地层岩石形貌记录装置的压力调节系统，其特征在于，包括气囊(501)、液囊(502)、气泵(506)、气缸(507)、压力传感器(508)、气液动态调节系统放置室(503)和支撑板(510)，所述气囊(501)与液囊(502)同处于气液动态调节系统放置室(503)内，且气囊(501)位于液囊(502)的上方，所述气囊(501)通过管线与气泵(506)相连接，所述液囊(502)内充满了无色透明的绝缘液，形状与气囊(501)的形状基本一致，与气液动态调节系统放置室(503)内腔基本吻合，所述气泵(506)放置在气液动态调节系统放置室(503)内，通过丝扣将其固定在其中，所述气泵(506)上预留有电源接口，气泵(506)与气囊(501)、气泵(506)与气缸(507)以及气泵(506)与压力传感器(508)之间均通过管线相连接，所述气缸(507)放置在气液动态调节系统放置室(503)内，通过丝扣将其固定在其中，液囊(502)通过管线与装置壳体底部的液囊接口(504)相连接，气囊(501)通过管线与气囊接口(505)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种自给进随钻地层岩石形貌记录装置的压力调节系统，其特征在于，所述气囊(501)采用柔性材料制作。
3.根据权利要求1所述的一种自给进随钻地层岩石形貌记录装置的压力调节系统，其特征在于，所述气缸(507)内部储存有一定体积的气体，在调节压强时，作为气体的输出端和储存端，当需增大装置内部的压强时，气缸(507)内的气体经由气泵(506)抽出，充入气囊(501)，当需减小装置内部的压强时，气囊(501)中的气体经由气泵(506)抽出，储存在气缸(507)中。
4.根据权利要求1所述的一种自给进随钻地层岩石形貌记录装置的压力调节系统，其特征在于，所述压力传感器(508)放置在气液动态调节系统放置室(503)内，通过丝扣将其固定在其中。
5.根据权利要求1所述的一种自给进随钻地层岩石形貌记录装置的压力调节系统，其特征在于，所述气液动态调节系统放置室(503)外形为环状圆柱壳体，中间预留有通过泥浆管的通道，在柱面上有两处开口，绝缘液可进入该部件内腔，所述气液动态调节系统放置室(503)外侧由钻柱(509)包覆。
6.根据权利要求1所述的一种自给进随钻地层岩石形貌记录装置的压力调节系统，其特征在于，所述支撑板(510)安装在气液动态调节系统放置室(503)的两端作为气液动态调节系统放置室(503)的载体。
7.根据权利要求1所述的一种自给进随钻地层岩石形貌记录装置的压力调节系统，其特征在于，所述绝缘液为无色透明的液体，与装置本身不发生任何反应，且其性质均一稳定，不易变质，浑浊化，该绝缘液能够适应较高的温度。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2461521A1 (fr) * 2003-03-26 2004-09-26 Institut Francais Du Petrole Methode et dispositif pour evaluer des parametres physiques d'un gisement souterrain a partir de debris de roche qui y sont preleves
CN1688793A (zh) * 2002-10-04 2005-10-26 哈利伯顿能源服务公司 使用压力随钻测量的井控制
CN201180509Y (zh) * 2007-12-24 2009-01-14 中国石化集团胜利石油管理局钻井工艺研究院 井下蓄能式低频压力脉冲发生器
CN201687390U (zh) * 2010-05-06 2010-12-29 中国石油集团钻井工程技术研究院 导向钻具液压系统压力补偿器
CN203161212U (zh) * 2013-03-13 2013-08-28 中国石油大学(华东) 隔膜平衡式流体温度传感器
CN104234648A (zh) * 2014-07-18 2014-12-24 东北石油大学 一种钻井液密度井下实时控制系统
CN110259434A (zh) * 2019-08-06 2019-09-20 吉林大学 自给进随钻地层岩石形貌连续记录装置
CN110332315A (zh) * 2019-08-06 2019-10-15 吉林大学 一种主动式自平衡自保护智能的密封系统
CN210768745U (zh) * 2019-10-23 2020-06-16 吉林大学 一种自给进随钻地层岩石形貌记录装置的压力调节系统

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1688793A (zh) * 2002-10-04 2005-10-26 哈利伯顿能源服务公司 使用压力随钻测量的井控制
CA2461521A1 (fr) * 2003-03-26 2004-09-26 Institut Francais Du Petrole Methode et dispositif pour evaluer des parametres physiques d'un gisement souterrain a partir de debris de roche qui y sont preleves
CN201180509Y (zh) * 2007-12-24 2009-01-14 中国石化集团胜利石油管理局钻井工艺研究院 井下蓄能式低频压力脉冲发生器
CN201687390U (zh) * 2010-05-06 2010-12-29 中国石油集团钻井工程技术研究院 导向钻具液压系统压力补偿器
CN203161212U (zh) * 2013-03-13 2013-08-28 中国石油大学(华东) 隔膜平衡式流体温度传感器
CN104234648A (zh) * 2014-07-18 2014-12-24 东北石油大学 一种钻井液密度井下实时控制系统
CN110259434A (zh) * 2019-08-06 2019-09-20 吉林大学 自给进随钻地层岩石形貌连续记录装置
CN110332315A (zh) * 2019-08-06 2019-10-15 吉林大学 一种主动式自平衡自保护智能的密封系统
CN210768745U (zh) * 2019-10-23 2020-06-16 吉林大学 一种自给进随钻地层岩石形貌记录装置的压力调节系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
安本清;赵向阳;侯绪田;宋明全;李皋;: "全过程欠平衡随钻测试替代钻柱测试探讨", 石油天然气学报, no. 08, 15 August 2011 (2011-08-15) *

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