CN112761632B - 过环空井下流体分层取样器 - Google Patents
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Abstract
一种过环空井下流体分层取样器。主要解决现有过环空井下流体取样器不能分层取样，无法满足三类油层三元复合驱开发效果评价需要的问题。其特征在于：所述集流器（1）上端通过过渡段（2）连接取样短接（3），取样短接（3）上端外部连接过流短接（4），中部连接推杆套筒（7），且过流短接（4）及推杆套筒（7）上端分别连接在中连接（8）上，所述中连接（8）上端外部连接储样筒（10），推杆套筒（7）上端内部连接抽吸推杆（9），抽吸推杆（9）上端连接活塞（11）。该过环空井下流体分层取样器可以实现三元复合驱采出井正常生产条件下的井下流体分层取样，为三类油层三元复合驱开发效果评价提供技术支持。
Description
技术领域
本发明涉及油田领域，具体说是一种过环空井下流体分层取样器。
背景技术
三元复合驱是油田聚驱后进一步提高采收率的主要技术，在主力油层开发中取得了较好效果，目前已开展三元复合驱在三类油层开发中的试验。对于三类油层开发，由于砂体规模小，注采关系不完善，不同地区的开发效果差别较大，需要准确评价开发效果，为三元复合驱在三类油层的规模应用提供依据。
井下流体取样是评价三元复合驱开发效果的方法之一。现有的井下流体分层取样方法主要是采用地层测试器或管柱式取样，仪器设备直径较大，取样时需要将井中原管柱取出，下入地层测试器或取样管柱，不能在正常生产状态下进行取样，需要作业，施工周期长，取样成本较高。已有的过环空井下流体取样器，目前只能进行合层取样，取得的样品是取样位置以下多个产层产出流体的混合液样品，不能完全满足三类油层三元复合驱开发效果评价需要。因此，急需开发一种应用于三类油层三元复合驱井过环空井下流体分层取样器。
发明内容
为了克服现有过环空井下流体取样器不能分层取样，无法满足三类油层三元复合驱开发效果评价需要的不足，本发明提供一种过环空井下流体分层取样器，该过环空井下流体分层取样器可以实现三元复合驱采出井正常生产条件下的井下流体分层取样，为三类油层三元复合驱开发效果评价提供技术支持。
本发明的技术方案是：一种过环空井下流体分层取样器，包括集流器，其特征在于：所述集流器上端通过过渡段连接取样短接，取样短接上端外部连接过流短接，取样短接中部连接推杆套筒，且过流短接及推杆套筒上端分别连接在中连接上，所述中连接上端外部连接储样筒，推杆套筒上端内部连接抽吸推杆，抽吸推杆上端连接活塞；
所述集流器外部设有集流伞，集流伞下部的集流器侧壁上开有过流进液口，所述取样短接轴向两侧开有与过流进液口相通的取样短接过流通道，取样短接上端的中心处开有下取样通道，取样短接侧壁上开有与下取样通道相通的取样进液口；所述下取样通道上端连接取样单流阀，且取样单流阀位于推杆套筒内部。
所述过流短接侧壁上开有过流出液口。
所述取样单流阀上部设有压缩弹簧，压缩弹簧上端与推杆套筒内部的弹簧挡环接触。
所述抽吸推杆上部侧壁上开有抽吸推杆出液口。
所述储样筒上部侧壁上开有放样口。
所述活塞位于储样筒内，活塞外表面开有滚动密封圈凹槽，滚动密封圈凹槽上下两端的活塞侧壁与储样筒内壁接触，活塞下侧壁上开有下溢流口，滚动密封圈凹槽处的活塞侧壁上开有上溢流口。
本发明具有如下有益效果：由于采取上述方案，该分层取样器可以由油套环型空间下入，在正常生产条件实现对单层产出流体进行取样，一次下井可取得一个层的流体样品，一次取样容积可达到300mL以上，适用于层厚不大于1m的油层取样。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是集流器的结构示意图；
图3是取样短接的主视图；
图4是沿图3中A-A处的剖视图；
图5是过流短接的结构示意图；
图6是推杆套筒的结构示意图；
图7是抽吸推杆的结构示意图；
图8是储样筒的结构示意图；
图9是活塞的结构示意图。
图中1-集流器，2-过渡段，3-取样短接，4-过流短接，5-取样单流阀，6-压缩弹簧，7-推杆套筒，8-中连接，9-抽吸推杆，10-储样筒，11-活塞，1-1-上连接螺纹，1-2-集流器过流通道，1-3-伞筋钩槽，1-4-伞筋槽，1-5-伞布固定槽，1-6-过流进液口，3-1-取样短接过流通道，3-2-取样进液口，3-3-下取样通道，3-4-单流阀密封面，4-1-过流短接下连接螺纹，4-2-过流短接过流通道，4-3-过流出液口，4-4-过流短接上连接螺纹，7-1-推杆套筒下连接螺纹，7-2-弹簧挡环，7-3-取样通道，9-1-抽吸推杆密封圈槽，9-2-抽吸推杆取样通道，9-3-抽吸推杆出液口，9-4-抽吸推杆上螺纹，9-5-密封面，10-1-放样口，11-1-下溢流口，11-2-上溢流口，11-3-滚动密封圈凹槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
由图1至图9所示，一种过环空井下流体分层取样器，包括集流器1，所述集流器1上端通过过渡段2连接取样短接3，其中过渡段2可以根据取样目的层的厚度选用不同长度，用于过流下方合层流体。取样短接3上端外部连接过流短接4，取样短接3中部连接推杆套筒7，且过流短接4及推杆套筒7上端分别连接在中连接8上，所述中连接8上端外部连接储样筒10，推杆套筒7上端内部连接抽吸推杆9，抽吸推杆9上端连接活塞11。
所述集流器1上端外部通过上连接螺纹1-1与过渡段2相连，集流器1外壁上设有伞筋钩槽1-3、伞筋槽1-4和伞布固定槽1-5，集流器1下端的侧壁上开有过流进液口1-6，集流器1中心处设有集流器过流通道1-2。金属伞筋固定在伞筋槽1-4内，伞布为倒漏斗型高强度薄织料，伞布顶端固定在伞布固定槽1-5内，伞布的中间位置通过伞筋固定。当伞布撑开时，伞布底端与井壁充分贴合，形成密封面，起到了封隔器的作用，将取样目的层与下方合层分开，使下方合层流体由过流进液口1-6进入集流器过流通道1-2，从而进入与其连接的过渡段中心的流道。
所述取样短接3轴向两侧开有取样短接过流通道3-1，取样短接过流通道3-1连通取样短接3的上下两个端面，取样短接3上端的中心处开有下取样通道3-3，取样短接3侧壁上开有与下取样通道3-3相通的取样进液口3-2，且取样进液口3-2、下取样通道3-3与取样短接过流通道3-1不相通。所述下取样通道3-3上端中心处连接取样单流阀5，取样单流阀5位于推杆套筒7内部，取样单流阀5与取样短接3之间通过锥形的单流阀密封面3-4接触，并通过密封圈密封。所述取样单流阀5上部设有压缩弹簧6，压缩弹簧6上端与推杆套筒7内部的弹簧挡环7-2接触。推杆套筒7下端通过推杆套筒下连接螺纹7-1与取样短接3相连，且推杆套筒7中心处设有取样通道7-3。
所述过流短接4上端通过过流短接上连接螺纹4-4与中连接8相连，下端通过过流短接下连接螺纹4-1与取样短接3相连，过流短接4内部与推杆套筒7之间形成环形的过流短接过流通道4-2，过流短接4侧壁上开有过流出液口4-3。
所述抽吸推杆9为中空的不锈钢，内部为抽吸推杆取样通道9-2，上端通过抽吸推杆上螺纹9-4与活塞11相连，密封面9-5与活塞11之间设有密封圈，抽吸推杆9下端外壁上开有抽吸推杆密封圈槽9-1，内设密封圈与中连接8之间密封，上部侧壁上开有抽吸推杆出液口9-3，且抽吸推杆出液口9-3位于活塞11下部。
所述储样筒10上部侧壁上开有放样口10-1。所述活塞11位于储样筒10内，活塞11外表面开有滚动密封圈凹槽11-3，滚动密封圈凹槽11-3内放置密封圈，密封圈能够随着活塞11的上下移动而移动。滚动密封圈凹槽11-3上下两端的活塞11侧壁与储样筒10内壁接触，活塞11下侧壁上开有下溢流口11-1，滚动密封圈凹槽11-3处的活塞侧壁上开有上溢流口11-2，下溢流口11-1与储样筒10内部连通，上溢流口11-2与放样口10-2连通。活塞11上端通过螺纹与取样器上部动力驱动系统的推杆连接。
取样时，该过环空井下流体分层取样器通过测井电缆下放到取样目的层，通过测井车地面深度控制系统将取样进液口3-2位于取样目的层上部，集流器1位于取样目的层下方。进行取样时首先将集流器1外部的集流伞撑开，使集流器1的密封面位于取样目的层下沿以下，取样目的层以下各层的产出流体进入过流进液口1-6，流入过渡段2，再经过取样短接过流通道3-1进入过流短接过流通道4-2内，然后从过流出液口4-3向上流出取样器。过流出液口4-3位于取样进液口3-2的上方，并有一定的过流距离，使过流流体流出时越过取样进液口3-2。过渡段2根据取样目的层的层厚分别设置为不同长度，目的是让取样进液口3-2位于取样目的层的上方。取样目的层的流体在抽吸推杆9和活塞11的抽吸作用下由取样进液口3-2及下取样通道3-3进入，经过单流阀5依次进入推杆套筒7、抽吸推杆取9内，由抽吸推杆出液口9-3流入储样筒10内。当抽吸推杆9受上方动力驱动系统带动向上运动时，带动活塞11向上运动，滚动密封圈凹槽11-3上的O型圈在摩擦力作用下向下相对滚动，滚动到下溢流口11-1和上溢流口11-2之间的位置，将储样筒10储样空间密封。由于活塞11向上运动，储样筒10储样空间内压力降低，压缩弹簧6受井下流体压力作用向上压缩，取样单流阀5打开，开始进行取样。取样完成后，当抽吸推杆9受上方动力驱动系统带动向下运动，带动活塞11向下运动，滚动密封圈凹槽11-3上的O型圈在摩擦力作用下，相对向上滚动，滚动到上溢流口11-2的上方，下溢流口11-1和上溢流口11-2连通。由于活塞11向下运动，储样筒10储样空间内压力增加，取样单流阀5封闭，储样筒10里的液体从下溢流口和和上溢流口流出，再从放样口10-1流入收集容器内，完成放样。由于取样短接3处安装取样单流阀5，使抽吸推杆9和活塞11可以往复抽吸，保证储样筒10能够取满液体。由于取样目的层以下合层流体被集流器1封隔，并从过流短接过流通道4-2越过目的层，流体未与目的层流体混合，所以，从取样进液口3-2取到的样品是目的层的单层样品，实现分层取样。
Claims (1)
1.一种过环空井下流体分层取样器，包括集流器（1），其特征在于：所述集流器（1）上端通过过渡段（2）连接取样短接（3），取样短接（3）上端外部连接过流短接（4），取样短接（3）中部连接推杆套筒（7），且过流短接（4）及推杆套筒（7）上端分别连接在中连接（8）上，所述中连接（8）上端外部连接储样筒（10），推杆套筒（7）上端内部连接抽吸推杆（9），抽吸推杆（9）上端连接活塞（11）；
所述集流器（1）外部设有集流伞，集流伞下部的集流器侧壁上开有过流进液口（1-6），所述取样短接（3）轴向两侧开有与过流进液口（1-6）相通的取样短接过流通道（3-1），取样短接（3）上端的中心处开有下取样通道（3-3），取样短接（3）侧壁上开有与下取样通道（3-3）相通的取样进液口（3-2）；所述下取样通道（3-3）上端连接取样单流阀（5），且取样单流阀（5）位于推杆套筒（7）内部；
所述过流短接（4）侧壁上开有过流出液口（4-3）；所述取样单流阀（5）上部设有压缩弹簧（6），压缩弹簧（6）上端与推杆套筒（7）内部的弹簧挡环（7-2）接触；所述抽吸推杆（9）上部侧壁上开有抽吸推杆出液口（9-3）；所述储样筒（10）上部侧壁上开有放样口（10-1）；所述活塞（11）位于储样筒（10）内，活塞（11）外表面开有滚动密封圈凹槽（11-3），滚动密封圈凹槽（11-3）上下两端的活塞（11）侧壁与储样筒（10）内壁接触，活塞（11）下侧壁上开有下溢流口（11-1），滚动密封圈凹槽（11-3）处的活塞侧壁上开有上溢流口（11-2）。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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