CN111335837B - 煤岩保压取心内筒 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤岩保压取心内筒，内部胶套插设在岩心加持筒外管内，内部胶套和加持筒外管的内壁间形成一围压空腔，内部胶套两端均设有密封堵头和密封圈，上端的密封堵头和密封圈配合使用来密封围压空腔上端口，下端的密封堵头和密封圈配合使用来密封围压空腔下端口，上端连接件的一端密封连接中空岩心加持筒的上端，另一端连接供压仓，供压仓通过供压管线与围压空腔连通，供压阀设置在供压管线上，用于控制参考压力的流体的供给，下端连接件的一端密封连接中空岩心加持筒的下端，另一端连接球阀，岩心加持筒的上端设有出口管线，上端出口管线设有上端出口阀。本发明可保证含气量的准确测定，且无需将岩心取出即可实现煤岩地层条件渗透率测试。
Description
技术领域
本发明涉及煤层气勘探开发技术领域，特别涉及一种煤岩保压取心内筒。
背景技术
原始地层条件下煤层气含量及物性特征是煤层气勘探开发方案制定的重要参数，煤层气工作者通常通过钻井取心对其进行测定。目前，油气及天然气水合物所采用的密闭取心装置或保压取心装置不适合于煤层的密闭取心。煤层气井常采用的绳索取心由于提心过程中岩心暴露，提心耗时较长，造成岩心中的气体大量逸散，而影响煤层气含量测定精度，尤其对于碎粒煤而言。
因此，有必要提供一种能够准确测定煤层气含量的煤岩保压取心装置。
发明内容
本发明实施例提供一种煤岩保压取心内筒，以解决相关技术中的不足。所述技术方案如下：
一种煤岩保压取心内筒，包括中空岩心加持筒、上端连接件、供压仓、供压管线、供压阀、上端出口阀、上端出口管线、下端连接件、球阀；
其中，岩心加持筒包括内部胶套和岩心加持筒外管，内部胶套插设在岩心加持筒外管内，内部胶套和加持筒外管的内壁间形成一围压空腔，用于装载围压流体；内部胶套两端均设有密封堵头和密封圈，上端的密封堵头和密封圈配合使用来密封围压空腔上端口，下端的密封堵头和密封圈配合使用来密封围压空腔下端口；
上端连接件的一端密封连接中空岩心加持筒的上端，另一端连接供压仓，供压仓通过供压管线与围压空腔连通，用于给围压空腔供应参考压力的流体，即向围压空腔传输参考压力的流体；
供压阀设置在供压管线上，用于控制参考压力的流体的供给，下端连接件的一端密封连接中空岩心加持筒的下端，另一端连接球阀，岩心加持筒的上端设有上端出口管线，上端出口管线设有上端出口阀。
可选地，上端的密封堵头是环空密封堵头，对所述围压空腔上端口进行环空密封，形成一环空，所述供压管线与所述环空连通，从而给所述围压空腔供应参考压力的流体。
可选地，还包括下端出口阀，所述下端出口阀设置在下端连接件的侧壁上。
可选地，所述内部胶套有一定的弹性，为弹性内部胶套。
可选地，所述流体为气体或者液体或者胶体。
可选地，所述供压管线和供压阀设置在上端连接件上。
可选地，所述上端出口管线设置在上端的密封堵头内，上端出口阀设置在上端连接件上。
可选地，所述上端出口阀或者下端出口阀与含气量测试装备连接。
可选地，所述上端出口阀或下端出口阀与渗透率测试装备连接。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
本发明实施例提供的方案，由于岩心加持筒设有内部胶套，而该内部胶套两端设有密封堵头和密封圈，通过该密封堵头对内部胶套和加持筒外管的内壁间形成的围压空腔上端口进行环空密封，可实现煤岩地下取心后即时密封,从而保证煤层含气量的准确测定；
此外，由于该内部胶套和加持筒外管的内壁间形成的围压空腔，能够将岩心包裹在筒内，从而无需将岩心取出即可实现煤岩地层条件渗透率测试,为煤层气勘探开发提供技术支撑。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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是本发明实施例提供的煤岩保压取心内筒的总体结构示意图。
图2是本发明实施例提供的煤岩保压取心内筒的岩心加持筒的结构示意图。
图中的附图标记分别表示：1、岩心加持筒，2、上端连接件，3、供压仓，4、供压管线，5、供压阀，6、上端出口阀，7、上端出口管线，8、下端出口阀，9、下端连接件，10、球阀，11、岩心加持筒外管，12、内部胶套，13、环空密封堵头，14、岩心加持筒上端出口，15、岩心加持筒下端堵头。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
原始地层条件下煤层气含量及物性特征是煤层气勘探开发方案制定的重要参数，可以通过钻井取心对其进行测定。相关技术提供的煤岩取心装置一般都需要将取出的岩心从装置中提取出来再进行煤岩底层条件渗透率测试，过程较为繁琐，且影响测试精度。对此，本发明实施例提供了一种煤岩保压取心内筒，实现煤岩地下取心后能够即时密封，且无需将岩心从内筒中取出即可进行煤岩底层条件渗透率测试，从而能够简化测试过程，提高测试精度。
如图1-2所示，本发明实施例提供的煤岩保压取心内筒，包括中空岩心加持筒1、上端连接件2、供压仓3、供压管线4、供压阀5、上端出口阀6、上端出口管线7、下端连接件9、球阀10。
为了能够模拟地层给岩心加持筒采样的岩心施加压力，参见图2，岩心加持筒1设有内部胶套12和岩心加持筒外管11。可选地，内部胶套12具有一定的弹性，即该内部胶套12为弹性内部胶套，可插设在岩心加持筒外管11内，则内部胶套12和加持筒外管11的内壁间形成一围压空腔，用于装载围压流体，例如，流体可以为气体或者液体或者胶体。
其中，内部胶套12两端均设有密封堵头和密封圈，上端的密封堵头和密封圈密封围压空腔上端口，可选地，上端的密封堵头是环空密封堵头13，对围压空腔上端口进行环空密封，形成一环空，供压管线4与所述环空连通，从而给所述围压空腔供应参考压力的流体。下端的密封堵头和密封圈配合使用来密封围压空腔下端口，从而使围压空腔形成封闭空间。其中，参考压力的流体是压力大于一定压力阈值的流体。该压力阈值可以代表压力为高压，压力阈值如何确定，本发明实施例不做具体限定。例如，可以根据经验设置或者根据当前的环境来确定。
上端连接件2的一端密封连接中空岩心加持筒1的上端，另一端连接供压仓3，供压仓3通过供压管线4与围压空腔连通，用于给围压空腔供应参考压力的流体，即向围压空腔传输参考压力的流体。供压阀5设置在供压管线4上，用于控制参考压力的流体的供给。
进一步地，下端连接件9的一端密封连接中空岩心加持筒1的下端，另一端连接球阀10，岩心加持筒1的上端具有岩心加持筒上端出口14，该岩心加持筒上端出口14设有上端出口管线7，上端出口管线7设有上端出口阀6。
在一种可选的实施方式中，供压管线4和供压阀5设置在上端连接件2上。当煤岩保压取心内筒随着钻头到达指定位置取心完成后，根据测算的地层压力，打开供压阀5给围压空腔提供压力，从而使采样的岩心周围的压力与地层压力相同。
此外，岩心加持筒1的下端具有岩心加持筒下端堵头15。如图2所示，岩心加持筒1的上端对应于图2中的左侧，岩心加持筒1的下端对应于图2中的右侧。
在一种可选的实施方式中，上端出口阀6可与含气量测试装备连接，打开上端出口阀6，可进行解吸气量测试。
在一种可选的实施方式中，该上端出口阀6还可与渗透率测试装备连接，打开上端出口阀6，可进行渗透率测试。
除上述各个部件外，可选地，该煤岩保压取心内筒还包括下端出口阀8，设置在下端连接件9的侧壁上。
在一种可选的实施方式中，下端出口阀8可与含气量测试装备连接，打开下端出口阀8，可进行解吸气量测试。
在一种可选的实施方式中，该下端出口阀8还可与渗透率测试装备连接，打开下端出口阀8，可进行渗透率测试。
在一种可选的实施方式中，上端出口管线7设置在上端的密封堵头内，上端出口阀6设置在上端连接件2上。
下面结合上述煤岩保压取心内筒的结构，详细说明其使用方法。
下钻前，按照图1和图2安装好内筒，供压仓3提前装有围压流体，根据取心层上覆压力计算供压仓3流体压力。保持供压阀5、上端出口阀6和下端出口阀8处于关闭状态。然后，将内筒装于外筒内，随取心工具下钻取心。取心完成后，球阀10密封时，打开供压阀5，给取心岩心加载围压。提钻至地面后，卸载内筒，关闭供压阀5，卸载供压仓3，将内筒带至实验室，进行含气量及地层条件下煤岩渗透率测定。将上端出口阀6或者下端出口阀8与含气量测试装备连接，打开上端出口阀6或者下端出口阀8，进行解吸气量测试。将上端出口阀6或下端出口阀8与渗透率测试装备连接，打开上端出口阀6或下端出口阀8，进行渗透率测试。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
由于岩心加持筒设有内部胶套，而该内部胶套两端设有密封堵头和密封圈，通过该密封堵头对内部胶套和加持筒外管的内壁间形成的围压空腔上端口进行环空密封，可实现煤岩地下取心后即时密封,从而保证含气量的准确测定；
此外，由于该内部胶套和加持筒外管的内壁间形成的围压空腔，能够将岩心包裹在筒内，从而无需将岩心取出即可实现煤岩地层条件渗透率测试,为煤层气勘探开发提供技术支撑。例如，通过将上端出口阀或者下端出口阀与含气量测试装备连接，打开上端出口阀或下端出口阀，进行解吸气量测试。将上端出口阀或下端出口阀与渗透率测试装备连接，打开上端出口阀或下端出口阀，从而可实现煤岩地层条件渗透率测试,为煤层气勘探开发提供技术支撑。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (8)
1.一种煤岩保压取心内筒，其特征在于，包括中空岩心加持筒(1)、上端连接件(2)、供压仓(3)、供压管线(4)、供压阀(5)、上端出口阀(6)、上端出口管线(7)、下端连接件(9)、球阀(10)；
其中，所述岩心加持筒(1)包括内部胶套(12)和岩心加持筒外管(11)，内部胶套(12)插设在岩心加持筒外管(11)内，内部胶套(12)和岩心 加持筒外管(11)的内壁间形成用于装载围压流体的围压空腔；内部胶套(12)两端均设有密封堵头和密封圈，上端的密封堵头和密封圈密封围压空腔上端口，下端的密封堵头和密封圈密封围压空腔下端口；
所述上端连接件(2)的一端密封套设在所述中空岩心加持筒(1)的上端的外侧，另一端连接所述供压仓(3)，所述供压仓(3)通过所述供压管线(4)与所述围压空腔连通，向所述围压空腔传输参考压力的流体；
所述供压阀(5)设置在所述供压管线(4)上，用于控制参考压力的流体的供给，所述下端连接件(9)的一端密封连接所述中空岩心加持筒(1)的下端，另一端连接所述球阀(10)，所述岩心加持筒(1)的上端设有所述上端出口管线(7)，所述上端出口管线(7)设有所述上端出口阀(6)；
所述上端的密封堵头是环空密封堵头(13)，对所述围压空腔上端口进行环空密封，形成一环空，所述供压管线(4)与所述环空连通，向所述围压空腔传输参考压力的流体，所述环空密封堵头(13)的上端设有岩心加持筒上端出口(14)，所述岩心加持筒上端出口(14)与所述上端出口管线(7)相连接。
2.如权利要求1所述的煤岩保压取心内筒，其特征在于，还包括下端出口阀(8)，所述下端出口阀(8)设置在下端连接件(9)的侧壁上。
3.如权利要求1所述的煤岩保压取心内筒，其特征在于，所述内部胶套(12)为具有弹性的内部胶套。
4.如权利要求1所述的煤岩保压取心内筒，其特征在于，所述流体为气体或者液体或者胶体。
5.如权利要求1所述的煤岩保压取心内筒，其特征在于，所述供压管线(4)和所述供压阀(5)设置在所述上端连接件(2)上。
6.如权利要求1所述的煤岩保压取心内筒，其特征在于，所述上端出口管线(7)设置在上端的密封堵头内，所述上端出口阀(6)设置在所述上端连接件(2)上。
7.根据权利要求2-6任一所述的煤岩保压取心内筒，其特征在于，所述上端出口阀(6)或者下端出口阀(8)与含气量测试装备连接。
8.根据权利要求2-6任一所述的煤岩保压取心内筒，其特征在于，所述上端出口阀(6)或下端出口阀(8)与渗透率测试装备连接。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |