CN110863819A - 压力测量装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种压力测量装置及系统。其中，压力测量装置包括：漂浮组件以及压力计；漂浮组件与压力计固定连接，压力计用于测量井底的压力值；漂浮组件包括自膨胀橡胶筒，自膨胀橡胶筒在液体介质中浸泡预设时间后体积会发生膨胀，以使压力测量装置所受到的浮力大于压力测量装置的重力。本发明还提供一种压力测试系统，包括油管以及压力测量装置，压力测量装置设置在油管内。本发明提供的压力测量装置及系统，压力测量装置投放到井下后，经过预设时间间隔后其可以自动从井底浮出到井口，无需人工打捞，回收快速方便。

Description

压力测量装置及系统

技术领域

本发明涉及石油开采技术领域，尤其涉及一种压力测量装置及系统。

背景技术

油气生产中，为了保证压裂操作的顺利进行，需要先通过压力恢复试井获取地层压力数据。压力恢复试井是指将开始以某一工作制度生产的井关闭，使得井底压力逐渐恢复，在此期间用测量井底压力随时间的恢复值。

现有技术中，压力恢复试井采用投捞式压力计，投捞式压力计包括：压力计本体以及固定在压力计本体上的打捞头，油井在需要进行试井时，先将打捞器与打捞头连接，然后将投捞式压力计下入到油管的底部，并对井底压力温度进行预设时间的监测，预设时间一般为7天以上，预设时间后可以通过打捞器捞取投捞式压力计，将其回收，油藏工程师可以根据投放时压力计记录的相应数据进行动态分析。

但是，由于油井深度较深，打捞时下放打捞器所需要的时间较长，导致工作人员打捞工作强度过大。

发明内容

本发明提供一种压力测量装置及系统，以克服现有技术中投捞式压力计打捞不便的问题。

本发明提供一种压力测量装置，包括：漂浮组件以及压力计；所述漂浮组件与所述压力计固定连接，所述压力计用于测量井底的压力值；所述漂浮组件包括自膨胀橡胶筒，所述自膨胀橡胶筒的浮力随着其与液体介质的接触时间的增加而逐渐增大。

如上所述的压力测量装置，其中，还包括沿预设方向延伸的壳体，所述漂浮组件固定在所述壳体的一端，所述壳体的另一端形成有安装孔，所述压力计的一端伸入所述安装孔内。

如上所述的压力测量装置，其中，所述漂浮组件还包括：沿所述预设方向延伸的中心杆以及沿所述预设方向间隔设置在所述中心杆上的第一限位件和第二限位件；所述第二限位件连接在所述壳体的端面上；所述自膨胀橡胶筒套设在所述中心杆外，且所述自膨胀橡胶筒位于所述第一限位件和所述第二限位件之间。

如上所述的压力测量装置，其中，所述第一限位件包括顶壁以及固定在所述顶壁上的侧壁；所述侧壁朝向靠近所述第二限位件的方向延伸，所述顶壁上形成有用于安装所述中心杆的通孔，所述顶壁以及所述侧壁共同围成容纳腔，所述自膨胀橡胶筒至少部分位于所述容纳腔内。

如上所述的压力测量装置，其中，所述中心杆上形成有多个环形槽，多个所述环形槽沿所述预设方向间隔设置，所述通孔的孔壁能够与多个所述环形槽中的任意一个卡合。

如上所述的压力测量装置，其中，所述第二限位件与所述壳体之间还形成有弹性件。

如上所述的压力测量装置，其中，所述中心杆背离所述壳体的一端还设置有用于连接打捞工具的打捞部。

如上所述的压力测量装置，其中，所述壳体的外表面还形成有扶正件，所述扶正件的延伸方向与所述预设方向之间形成预设角度。

如上所述的压力测量装置，其中，所述扶正件的数量为多个，多个所述扶正件沿所述壳体的圆周方向间隔设置。

本发明提供一种压力测试系统，包括油管以及如上所述的压力测量装置，所述压力测量装置设置在所述油管内。

本发明提供的压力测量装置及系统，通过设置漂浮组件以及压力计；漂浮组件与压力计固定连接，压力计用于测量井底的压力值；漂浮组件包括自膨胀橡胶筒，自膨胀橡胶筒在液体介质中浸泡预设时间后体积会发生膨胀，以使压力测量装置所受到的浮力大于压力测量装置的重力，使得压力测量装置在预设时间后可以自动从井底浮出到井口，无需人工打捞，回收快速方便。

附图说明

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，本发明不局限于下述的具体实施方式。

图1为本发明压力测量装置实施例一的结构示意图；

图2为图1中自膨胀橡胶筒膨胀后的结构示意图；

图3为本发明压力测量装置实施例二的结构示意图；

图4为本发明压力测量装置实施例三的结构示意图；

图5为图4中自膨胀橡胶筒膨胀后的结构示意图；

图6为本发明压力测试系统的结构示意图。

附图标记说明：

1：压力计；

2：漂浮组件；

21：自膨胀橡胶筒；

22：中心杆；

221：打捞部；

23：第一限位件；

231：顶壁；

232：侧壁；

24：第二限位件；

3：壳体；

31：扶正件；

4：油管。

具体实施方式

油气生产中，为了保证压裂操作的顺利进行，需要先通过压力恢复试井获取地层压力数据。压力恢复试井是指将开始以某一工作制度生产的井关闭，使得井底压力逐渐恢复，在此期间用测量井底压力随时间的恢复值。

现有技术中，压力恢复试井采用投捞式压力计，投捞式压力计包括：压力计本体以及固定在压力计本体上的打捞头，油井在需要进行试井时，先将打捞器与打捞头连接，然后将投捞式压力计下入到油管的底部，并对井底压力温度进行预设时间的监测，预设时间一般为7天以上，预设时间后可以通过打捞器捞取投捞式压力计，将其回收，油藏工程师可以根据投放时压力计记录的相应数据进行动态分析。

但是，由于油井深度较深，打捞时下放打捞器所需要的时间较长，导致工作人员打捞工作强度过大。

为了解决上述问题，本发明实施例提供一种压力测量装置及系统，以提高压力测量装置的回收效率。

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，本发明不局限于下述的具体实施方式。

图1为本发明压力测量装置实施例一的结构示意图；图2为图1中自膨胀橡胶筒膨胀后的结构示意图，

请结合图1和图2，本实施例提供一种压力测量装置，包括：漂浮组件2以及压力计1；漂浮组件2与压力计1固定连接，压力计1用于测量井底的压力值；漂浮组件2包括自膨胀橡胶筒21，自膨胀橡胶筒21的浮力随着其与液体介质的接触时间的增加而逐渐增大。

具体地，压力测量装置可以用于井底压力的测试，其可以投放入井底中，并在井底放置预设时间以记录井底压力值的变化。压力测量装置可以包括：漂浮组件2和压力计1，压力计1可以用于记录压力值的变化，漂浮组件2可以使得压力测量装置自动漂浮至井口。

压力计1可以包括：检测模块、存储模块和供电模块；检测模块可以实时监测井底的压力值，存储模块可以与检测模块连接，用于存储压力值随时间的变化，供电模块可以为检测模块和存储模块提供电能，保证工作正常进行。检测模块可以为现有技术中能够检测压力的机构，存储模块可以为SIM卡或存储器能设备。供电模块可以为充电宝、锂电池等多种结构，在此不做限定。

漂浮组件2与压力计1连接，具体连接方式可以有多种，例如漂浮组件2可以固定在压力计1面向井口的顶部，或者漂浮组件2可以固定在压力计1的底部，再者，漂浮组件2可以固定在压力计1的侧表面上。

漂浮组件2包括有自膨胀橡胶筒21，自膨胀橡胶筒21可以为现有技术中常见的在液体介质中浸泡后体积会发生膨胀的材质，例如主要由橡胶本体和亲水性物质组成的遇上膨胀橡胶，或者在橡胶基体上引入亲油性官能团或亲油性组分制成的遇油膨胀橡胶。本领域技术人员了解，现有封隔器用胶筒中会采用上述自膨胀橡胶来实现座封。一般来讲，自膨胀橡胶筒21的体积变大是一个缓慢的过程，自膨胀橡胶筒21浸泡在液体介质中预设时间后，体积变大后的排水体积可以大于压力测量装置的重量，从而可以使得其在浮力的作用下浮出井口。预设时间可以为测量压力所需的时间，例如7天，使得压力测试完成之后，压力计1可以自动漂浮起来。通过控制自膨胀橡胶中各组分的配比可以获得所需要的预设时间。

压力测试时，可以先把压力测量装置投放至井油井底部，此时压力测量装置的密度大于井内液体介质的密度，压力测量装置可以落到井底，进行压力测试。在预设时间内，自膨胀橡胶筒21可以逐渐吸收液体介质或与液体介质发生反应体积逐渐变大。当到达预设时间时，压力测量装置的重力可以等于浮力，其在浮力的作用下自动漂浮到井口处，无需人工将打捞器下放到井底，回收方便，效率高。

本实施例提供的压力测量装置，通过设置漂浮组件以及压力计；漂浮组件与压力计固定连接，压力计用于测量井底的压力值；漂浮组件包括自膨胀橡胶筒，自膨胀橡胶筒在液体介质中浸泡预设时间后体积会发生膨胀，以使压力测量装置所受到的浮力大于压力测量装置的重力，使得压力测量装置在预设时间后可以自动从井底浮出到井口，无需人工打捞，回收快速方便。

进一步地，压力测量装置，还包括沿预设方向延伸的壳体3，漂浮组件2固定在壳体3的一端，壳体3的另一端形成有安装孔，压力计1的一端伸入安装孔内。

具体地，壳体3可沿预设方向延伸，其中，预设方向可以为平行于油管轴线的方向，壳体3上可以形成有安装孔，压力计1的一端可以容纳在安装孔内，从而起到保护压力计1的作用。漂浮组件2可以固定在壳体3的一端，优选地，漂浮组件2可以固定在壳体3的顶端，压力计1可以固定在壳体3的底端，保证压力测量的稳定性。

更进一步地，漂浮组件2还包括：沿预设方向延伸的中心杆22以及沿预设方向间隔设置在中心杆22上的第一限位件23和第二限位件24；第二限位件24连接在壳体3的端面上；自膨胀橡胶筒21套设在中心杆22外，且自膨胀橡胶筒21位于第一限位件23和第二限位件24之间。

具体地，第二限位件24可以沿垂直于预设方向的平面延伸，其一面可以固定在壳体3的顶端，中心杆22的一端可以固定在第二限位件24上，中心杆22中部或另一端可以形成有第一限位件23，第一限位件23也可以沿垂直与预设方向的平面延伸。自膨胀橡胶筒21可以套设在中心杆22外，自膨胀橡胶筒21可以位于第一限位件23和第二限位件24之间，自膨胀橡胶筒21膨胀之后，两侧可以抵靠在第一限位件23和第二限位件24上，从而限制其膨胀方向，保证压力测量装置上浮过程中不会翻转。另外，自膨胀橡胶筒21膨胀之后的尺寸可以小于油管的直径尺寸，防止压力测量装置卡在油管内壁，无法上浮至油井口。

优选地，第一限位件23包括顶壁231以及固定在顶壁231上的侧壁232；侧壁232朝向靠近第二限位件24的方向延伸，顶壁231上形成有用于安装中心杆22的通孔，顶壁231以及侧壁232共同围成容纳腔，自膨胀橡胶筒21至少部分位于容纳腔内。

具体地，第一限位件23可以顶壁231和侧壁232，顶壁231可以垂直于预设方向延伸，侧壁232可以沿平行于预设方向设置，顶壁231和侧壁232可以围成容纳腔，自膨胀橡胶筒21可以部分容纳在容纳腔内，优选地，自膨胀橡胶筒21可以具有一定的弹性，其可以卡合在容纳腔内，安装方便。侧壁232可以进一步限制自膨胀橡胶筒21的膨胀方向，避免自膨胀橡胶筒21沿中心杆22径向膨胀过大而卡合在油管内壁。

作为一种实施方式，中心杆22上形成有多个环形槽，多个环形槽沿预设方向间隔设置，通孔的孔壁能够与多个环形槽中的任意一个卡合，从而可以通过调节第一限位件23的卡合的环形槽来改变第一限位件23和第二限位件24之间的距离，从而调整自膨胀橡胶筒21膨胀后的形状以适应不同油管的内径尺寸，通用性更高。

在上述实施例的基础上，第二限位件24与壳体3之间还形成有弹性件，弹性件可以在第二限位件24与壳体3之间形成缓冲，从而避免自膨胀橡胶筒21带动压力计1上浮的瞬间，冲力过大，导致压力计1的破坏。弹性件的重力可以有多种，优选地，其可以为弹簧，从而降低加工成本。

图3为本发明压力测量装置实施例二的结构示意图；请结合图3，中心杆22背离壳体的一端还设置有用于连接打捞工具的打捞部221。

打捞部221可以与打捞工具连接，当自膨胀橡胶筒21故障导致压力测量装置无法漂浮至油井口，依然可以使用打捞工具将压力测量装置打捞出来。打捞部221的结构可以根据打捞工具的种类设置。优选地，打捞部221的横截面尺寸可以大于中心杆22的截面尺寸，打捞工具可以套设在打捞部221底部，从而方便打捞23与打捞工具对接。

图4为本发明压力测量装置实施例三的结构示意图；图5为图4中自膨胀橡胶筒膨胀后的结构示意图；请结合图4和图5，壳体3的外表面还形成有扶正件31，扶正件31的延伸方向与预设方向之间形成预设角度。

具体地，壳体3可以具有圆柱形外表面，其上可以形成有扶正件31，扶正件31可以保证压力计1的位置沿预设方向延伸，保证了压力计1工作位置。扶正件31可以沿与预设方向成预设角度的方向向上延伸，其可以为橡胶等具有弹性的部件，从而减轻压力测量装置与油管内壁之间的磕碰等。

进一步地，扶正件31的数量为多个，多个扶正件31沿壳体3的圆周方向间隔设置，保证压力计1可以位于油管的正中位置，保证了压力值测量的准确性。

图6为本发明压力测试系统的结构示意图。请结合图6，本实施例提供一种压力测试系统，包括油管4以及压力测量装置，压力测量装置设置在油管4内。压力测量装置，包括：漂浮组件2以及压力计1；漂浮组件2与压力计1固定连接，压力计1用于测量井底的压力值；漂浮组件2包括自膨胀橡胶筒21，自膨胀橡胶筒21在液体介质中浸泡预设时间后体积会发生膨胀，以使压力测量装置所受到的浮力大于压力测量装置的重力。

具体地，油管4可以为现有技术中常见的油管结构，油管4可以沿垂向延伸，其可以延伸至井底。其内部为中空，压力测量装置可以通过油管4投放到井底，并通过油管4上浮至井口。压力测量装置的结构和功能与上述实施例相同，具体可以参考上述事实例，在此不再赘述。

压力测试时，可以先把压力测量装置投放至井油井底部，此时压力测量装置的密度大于井内液体介质的密度，压力测量装置可以落到井底，进行压力测试。在预设时间内，自膨胀橡胶筒21可以逐渐吸收液体介质或与液体介质发生反应体积逐渐变大。当到达预设时间时，压力测量装置的重力可以等于浮力，其在浮力的作用下自动漂浮到井口处，无需人工将打捞器下放到井底，回收方便，效率高。

本实施例提供的压力测试系统，通过设置漂浮组件以及压力计；漂浮组件与压力计固定连接，压力计用于测量井底的压力值；漂浮组件包括自膨胀橡胶筒，自膨胀橡胶筒在液体介质中浸泡预设时间后体积会发生膨胀，以使压力测量装置所受到的浮力大于压力测量装置的重力，使得压力测量装置在预设时间后可以自动从井底浮出到井口，无需人工打捞，回收快速方便。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"、"固定"等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征"上"或"下"可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在以上描述中，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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种压力测量装置，其特征在于，包括：漂浮组件以及压力计；

所述漂浮组件与所述压力计固定连接，所述压力计用于测量井底的压力值；所述漂浮组件包括自膨胀橡胶筒，所述自膨胀橡胶筒的浮力随着其与液体介质的接触时间的增加而逐渐增大。

2.根据权利要求1所述的压力测量装置，其特征在于，还包括沿预设方向延伸的壳体，所述漂浮组件固定在所述壳体的一端，所述壳体的另一端形成有安装孔，所述压力计的一端伸入所述安装孔内。

3.根据权利要求2所述的压力测量装置，其特征在于，所述漂浮组件还包括：沿所述预设方向延伸的中心杆以及沿所述预设方向间隔设置在所述中心杆上的第一限位件和第二限位件；所述第二限位件连接在所述壳体的端面上；所述自膨胀橡胶筒套设在所述中心杆外，且所述自膨胀橡胶筒位于所述第一限位件和所述第二限位件之间。

4.根据权利要求3所述的压力测量装置，其特征在于，所述第一限位件包括顶壁以及固定在所述顶壁上的侧壁；所述侧壁朝向靠近所述第二限位件的方向延伸，所述顶壁上形成有用于安装所述中心杆的通孔，所述顶壁以及所述侧壁共同围成容纳腔，所述自膨胀橡胶筒至少部分位于所述容纳腔内。

5.根据权利要求4所述的压力测量装置，其特征在于，所述中心杆上形成有多个环形槽，多个所述环形槽沿所述预设方向间隔设置，所述通孔的孔壁能够与多个所述环形槽中的任意一个卡合。

6.根据权利要求3-5任一项所述的压力测量装置，其特征在于，所述第二限位件与所述壳体之间还形成有弹性件。

7.根据权利要求3-5任一项所述的压力测量装置，其特征在于，所述中心杆背离所述壳体的一端还设置有用于连接打捞工具的打捞部。

8.根据权利要求2-5任一项所述的压力测量装置，其特征在于，所述壳体的外表面还形成有扶正件，所述扶正件的延伸方向与所述预设方向之间形成预设角度。

9.根据权利要求8所述的压力测量装置，其特征在于，所述扶正件的数量为多个，多个所述扶正件沿所述壳体的圆周方向间隔设置。

10.一种压力测试系统，其特征在于，包括油管以及权利要求1-9任一项所述的压力测量装置，所述压力测量装置设置在所述油管内。

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