CN114033359A - 一种致密油藏地下压力确定装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及致密油开发技术领域，公开了一种致密油藏地下压力确定装置，包括：压力产生管、连接管、连动机构、活塞组件、多级伸缩套筒、浮动伸缩杆和语音提示器，压力产生管水平设置，连接管垂直连通于压力产生管的上端，连动机构连接于压力产生管及连接管的内部，活塞组件滑动连接于压力产生管内，活塞组件上设有压力传感器，活塞组件与连动机构连接，多级伸缩套筒固定端固定于压力产生管的顶部内壁，浮动伸缩杆的固定端与多级伸缩套筒的伸缩端垂直连接，语音提示器设置于连接管上，当压力传感器检测到压力值后发出语音提示，本发明提供的压力确定装置能够判断压力产生管是否完全处于致密油的表层之下，从而确保此时得到的压力确定值的准确性。

Description

一种致密油藏地下压力确定装置

技术领域

本发明涉及致密油开发技术领域，特别涉及一种致密油藏地下压力确定装置。

背景技术

致密油是一种非常规石油资源，现已成为全球非常规油气发展的新亮点。但由于致密储层本身的物性很差(地下覆压基质渗透率<0.1×10-3μm2)，因此致密油开发难度极高，单井通常无自然产能或自然产能显著低于工业油流下限。而油藏内压力系统的动用情况直接决定了致密油田开发的最终效果，因此井底流压的确定对充分利用地层天然能量、获得最佳的经济效益至关重要。

目前已经出现了众多致密油藏地下压力确定装置，其主要由压力产生管、连接管以及压力显示器组成，其原理是将压力产生管探入流体内，通过流体压力对管内产生的活塞水平受力通过连杆或其他连动机构推动反应杆进行升降使其压力显示在压力显示器上，通过观察压力显示器对压力进行确认。

但由于致密油均在地下，在用上述装置进行探压时无法保证压力产生管已经完全进入致密油的表层以下，若压力产生管只是部分位于流体中，则无法准确确定流体压力，从而导致得到的结果存在偏差。

发明内容

本发明提供一种致密油藏地下压力确定装置，能够判断压力产生管是否完全处于致密油的表层之下，从而确保此时得到的压力确定值的准确性。

本发明提供了一种致密油藏地下压力确定装置，包括：

压力产生管、连接管和连动机构，压力产生管水平设置，连接管垂直连通于压力产生管的上端，连动机构连接于压力产生管及连接管的内部；

活塞组件，滑动连接于压力产生管内，活塞组件上设有压力传感器，活塞组件与连动机构连接；

多级伸缩套筒，固定端固定于压力产生管的顶部内壁，多级伸缩套筒位于活塞组件靠近压力产生管管口的一侧；

浮动伸缩杆，沿压力产生管的轴向设置，浮动伸缩杆的固定端与多级伸缩套筒的伸缩端垂直连接，浮动伸缩杆的伸缩端始终与活塞组件接触，浮动伸缩杆为中空结构，当多级伸缩套筒的伸缩端位于最高处时，浮动伸缩杆的伸缩端接触压力传感器；

语音提示器，设置于连接管上，用于当压力传感器检测到压力值后发出语音提示。

可选的，活塞组件包括：

外壳，与压力产生管的内壁沿压力产生管的轴向滑动配合，外壳远离多级伸缩套筒的第一侧壁上具有一纵向的第一滑槽，压力传感器设置于第一滑槽的槽底；

限位滑块，固连于浮动伸缩杆的伸缩端，限位滑块卡接于第一滑槽内并沿其滑动，外壳的第二侧壁的内部具有空腔，第二侧壁与第一侧壁相对，第二侧壁上具有纵向的第二滑槽，第二滑槽与空腔连通，浮动伸缩杆的伸缩端穿过第二滑槽延伸入空腔内；

封闭组件，连接于浮动伸缩杆的伸缩端与空腔的内壁之间，用于封闭第二滑槽。

可选的，封闭组件包括：

转轴，沿水平方向转动连接于第二侧壁的底部；

卷帘，绕设于转轴上，卷帘的自由端与浮动伸缩杆的伸缩端固连；

连接块，固定于卷帘靠近上端的侧壁处，连接块与空腔的腔壁滑动配合。

可选的，活塞组件的下端通过支架连接有滚轮，压力产生管的内管壁具有沿其轴向的导向槽，滚轮滚动连接于导向槽内，滚轮的外周具有沿其周向的滑动槽，滑动槽内嵌有滚珠，滚珠接触导向槽的槽底。

可选的，压力产生管的管口固定有过滤组件。

可选的，过滤组件包括：

封闭板，固定于压力产生管的管口，封闭板上具有多个通孔；

下阻隔板，垂直连接于通孔的下底壁，下阻隔板的上端不接触通孔的上孔壁；

上阻隔板，垂直连接于通孔的上底壁，上阻隔板的下端不接触通孔的下孔壁。

可选的，上阻隔板及下阻隔板与通孔孔壁之间分别连接有弹性组件，以使上阻隔板及下阻隔板受力时向靠近活塞组件的一侧倾斜后恢复原位。

可选的，弹性组件包括：

铰接座，一一固定于通孔的上孔壁和下孔壁上；

转轴，依次穿过铰接座及上阻隔板或下阻隔板；

复位弹簧，套接于转轴的外围与上阻隔板或下阻隔板之间。

可选的，上阻隔板及下阻隔板靠近通孔的孔壁的一侧为弧形结构。

可选的，压力传感器为多个，多个压力传感器沿竖直方向依序排布于活塞组件上，当多个压力传感器均检测到压力值时，语音提示器播报位于最上端的压力传感器所在的位置信息。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明通过在活塞组件上设置压力传感器，并通过设置的浮动伸缩杆能够随着流体液位的升降始终浮在流体表面，且随着流体的涌入浮动伸缩杆能够随着活塞组件的移动而伸缩使其始终与活塞组件接触，若当前位置压力产生管已完全处于流体中，则浮动伸缩杆的伸缩端接触到位于最高位置处的压力传感器，使压力传感器检测到压力信号，则语音提示器发出语音提示表明当前已处于可确定压力的位置，若当前位置压力产生管未能完全处于流体中，则浮动伸缩杆的伸缩端接触不到位于最高位置处的压力传感器，使压力传感器无法检测到压力信号，则语音提示器无法发出语音提示则表明需要继续探入调整位置直至语音提示器发出提示音后才可确定压力，在此期间，多级伸缩套筒使浮动伸缩杆与压力产生管的内顶壁之间始终处于封闭状态，避免由于流体涌入浮动伸缩杆的上方使其无法浮起影响压力确定，从而保证确定的压力值为压力产生管完全进入致密油的表层下时的准确压力。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种致密油藏地下压力确定装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的活塞组件的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的封闭组件的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的滚轮的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的过滤组件的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的弹性组件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

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”、“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的技术方案和简化描述，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。

致密油是一种非常规石油资源，现已成为全球非常规油气发展的新亮点。但由于致密储层本身的物性很差(地下覆压基质渗透率<0.1×10-3μm2)，因此致密油开发难度极高，单井通常无自然产能或自然产能显著低于工业油流下限。而油藏内压力系统的动用情况直接决定了致密油田开发的最终效果，因此井底流压的确定对充分利用地层天然能量、获得最佳的经济效益至关重要。

目前已经出现了众多致密油藏地下压力确定装置，其主要由压力产生管、连接管以及压力显示器组成，其原理是将压力产生管探入流体内，通过流体压力对管内产生的活塞水平受力通过连杆或其他连动机构推动反应杆进行升降使其压力显示在压力显示器上，通过观察压力显示器对压力进行确认。

但由于致密油均在地下，在用上述装置进行探压时无法保证压力产生管已经完全进入致密油的表层以下，若压力产生管只是部分位于流体中，则无法准确确定流体压力，从而导致得到的结果存在偏差。

基于上述问题，本发明提供了一种致密油藏地下压力确定装置，能够判断压力产生管是否完全处于致密油的表层之下，从而确保此时得到的压力确定值的准确性，以下将结合附图对本发明实施例的技术方案进行详细描述，其中，图1为本发明实施例提供的一种致密油藏地下压力确定装置的结构示意图，图2为本发明实施例提供的活塞组件的结构示意图，图3为本发明实施例提供的封闭组件的结构示意图，图4为本发明实施例提供的滚轮的结构示意图，图5为本发明实施例提供的过滤组件的结构示意图，图6为本发明实施例提供的弹性组件的结构示意图。

如图1所示，本发明实施例提供的一种致密油藏地下压力确定装置，包括：压力产生管1、连接管2、连动机构3、活塞组件4、多级伸缩套筒6、浮动伸缩杆7和语音提示器，压力产生管1水平设置，连接管2垂直连通于压力产生管1的上端，连动机构3连接于压力产生管1及连接管2的内部，活塞组件4滑动连接于压力产生管1内，活塞组件4上设有压力传感器5，活塞组件4与连动机构3连接，多级伸缩套筒6固定端固定于压力产生管1的顶部内壁，多级伸缩套筒6位于活塞组件4靠近压力产生管1管口的一侧，浮动伸缩杆7沿压力产生管1的轴向设置，浮动伸缩杆7的固定端与多级伸缩套筒6的伸缩端垂直连接，浮动伸缩杆7的伸缩端始终与活塞组件4接触，浮动伸缩杆7为中空结构，当多级伸缩套筒6的伸缩端位于最高处时，浮动伸缩杆7的伸缩端接触压力传感器5，语音提示器设置于连接管2上，用于当压力传感器5检测到压力值后发出语音提示。

使用方法及工作原理：将压力产生管1探入致密油中，流体从压力产生管1的两端涌入管内，浮动伸缩杆7随着流体的进入浮起，多级伸缩套筒6随着浮动伸缩杆7的上升而缩短，在本实施例中，多级伸缩套筒6和浮动伸缩杆7均为轻质材料制成，如空心的塑料管等，保证其能浮于流体之上，随着浮动伸缩杆7的上升，若当前位置压力产生管1已完全处于流体中，则浮动伸缩杆7的伸缩端接触到位于最高位置处的压力传感器5，使压力传感器5检测到压力信号，则语音提示器发出语音提示表明当前已处于可确定压力的位置，若当前位置压力产生管1未能完全处于流体中，则浮动伸缩杆7的伸缩端接触不到位于最高位置处的压力传感器5，使压力传感器5无法检测到压力信号，则语音提示器无法发出语音提示则表明需要继续探入调整位置直至语音提示器发出提示音后才可确定压力。

本发明通过在活塞组件上设置压力传感器，并通过设置的浮动伸缩杆能够随着流体液位的升降始终浮在流体表面，且随着流体的涌入浮动伸缩杆能够随着活塞组件的移动而伸缩使其始终与活塞组件接触，若当前位置压力产生管已完全处于流体中，则浮动伸缩杆的伸缩端接触到位于最高位置处的压力传感器，使压力传感器检测到压力信号，则语音提示器发出语音提示表明当前已处于可确定压力的位置，若当前位置压力产生管未能完全处于流体中，则浮动伸缩杆的伸缩端接触不到位于最高位置处的压力传感器，使压力传感器无法检测到压力信号，则语音提示器无法发出语音提示则表明需要继续探入调整位置直至语音提示器发出提示音后才可确定压力，在此期间，多级伸缩套筒使浮动伸缩杆与压力产生管的内顶壁之间始终处于封闭状态，避免由于流体涌入浮动伸缩杆的上方使其无法浮起影响压力确定，从而保证确定的压力值为压力产生管完全进入致密油的表层下时的准确压力。

具体的参考图2，为了避免压力传感器5接触到流体使其检测信号出现偏差，在本实施例中活塞组件4包括：外壳400、限位滑块402和封闭组件41，外壳400与压力产生管1的内壁沿压力产生管1的轴向滑动配合，外壳400远离多级伸缩套筒6的第一侧壁401上具有一纵向的第一滑槽405，压力传感器5设置于第一滑槽405的槽底，限位滑块402固连于浮动伸缩杆7的伸缩端，限位滑块402卡接于第一滑槽405内并沿其滑动，外壳400的第二侧壁403的内部具有空腔404，第二侧壁403与第一侧壁401相对，第二侧壁403上具有纵向的第二滑槽，第二滑槽与空腔404连通，浮动伸缩杆7的伸缩端穿过第二滑槽延伸入空腔404内，封闭组件41连接于浮动伸缩杆7的伸缩端与空腔404的内壁之间，用于封闭第二滑槽。

使用方法及工作原理：随着流体的涌入液位上升则浮动伸缩杆7上升，流体推动外壳400向图中的右侧移动，则浮动伸缩杆7伸长，在此期间，由于限位滑块402卡接于第一滑槽405内并沿其滑动可保证浮动伸缩杆7的伸缩端始终处于空腔404内确保动伸缩杆7的伸长，若当前位置压力产生管1已完全处于流体中，则浮动伸缩杆7的伸缩端的限位滑块402接触到位于最高位置处的压力传感器5，使压力传感器5检测到压力信号，则语音提示器发出语音提示表明当前已处于可确定压力的位置，封闭组件41可以避免流体进入空腔404内与影响压力传感器5，外壳400使活塞组件4的整体重量减轻，则使其平均密度减小，可进一步保证流体推动其移动时的阻力最小，进一步确保最终确定的压力值的准确性。

参考图3，封闭组件41包括：转轴410、卷帘411和连接块412，转轴410沿水平方向转动连接于第二侧壁403的底部，卷帘411绕设于转轴410上，卷帘411的自由端与浮动伸缩杆7的伸缩端固连，连接块412固定于卷帘411靠近上端的侧壁处，连接块412与空腔404的腔壁滑动配合。

卷帘411的上端与浮动伸缩杆7的伸缩端固连，则随着浮动伸缩杆7的上移拉动卷帘411伸长使其封闭第二滑槽避免流体进入空腔404内，连接块412保证了卷帘411的移动方向，避免产生偏移褶皱，在本实施例中，也可在卷帘411和转轴410之间连接发条弹簧，使其快速复位。

为了进一步减小流体推动活塞组件4移动时的阻力，具体参考图1和图4，活塞组件4的下端通过支架10连接有滚轮11，压力产生管1的内管壁具有沿其轴向的导向槽12，滚轮11滚动连接于导向槽12内，滚轮11的外周具有沿其周向的滑动槽13，滑动槽13内嵌有滚珠14，滚珠14接触导向槽12的槽底。

滚轮11使活塞组件4与导向槽12的滑动摩擦转为滚动摩擦，进而通过滚珠14使其变为点接触，最大程度的减少了接触面的相对摩擦力，从而进一步减小流体推动活塞组件4移动时的阻力，进一步确保最终确定的压力值的准确性。

由于流体中可能存在杂质，若杂质进入滚珠14与导向槽12的槽底之间，必然后使活塞组件4的移动阻力变大，从而影响其位移使最终确定的压力值误差变大，为此本发明实施例中，压力产生管1的管口固定有过滤组件8，可将杂质过滤在压力产生管1之外。

具体参考图5，过滤组件8包括：封闭板800、下阻隔板802和上阻隔板803，封闭板800固定于压力产生管1的管口，封闭板800上具有多个通孔801，下阻隔板802垂直连接于通孔801的下底壁，下阻隔板802的上端不接触通孔801的上孔壁，上阻隔板803垂直连接于通孔801的上底壁，上阻隔板803的下端不接触通孔801的下孔壁。

流体进入后，位于每个通孔801中下部的杂质首先被下阻隔板802阻挡在外，上部进入的一部分杂质又被上阻隔板803阻挡在外，从而避免了杂质进入压力产生管1中影响活塞组件4的移动。

由于流体的冲击力可能较大，为了避免上阻隔板803及下阻隔板802在与通孔801的连接处断裂，上阻隔板803及下阻隔板802与通孔801孔壁之间分别连接有弹性组件9，以使上阻隔板803及下阻隔板802受力时向靠近活塞组件4的一侧倾斜后恢复原位，弹性组件9使上阻隔板803及下阻隔板802在受到流体冲击时的冲击力被有效缓冲，且不受力时或受力较小时能快速复位，避免了上阻隔板803及下阻隔板802在与通孔801的连接处断裂，确保其有效阻隔杂质。

参考图6，弹性组件9包括：铰接座900、转轴901和复位弹簧902，铰接座900一一固定于通孔801的上孔壁和下孔壁上，转轴901依次穿过铰接座900及上阻隔板803或下阻隔板802，复位弹簧902套接于转轴901的外围与上阻隔板803或下阻隔板802之间。

可选的，上阻隔板803及下阻隔板802靠近通孔801的孔壁的一侧为弧形结构804，下阻隔板802为两块，上阻隔板803为一块，下阻隔板802与上阻隔板803交替排列，弧形结构804保证了其转动过程中不会有过多的阻力，下阻隔板802为两块，上阻隔板803为一块保证了达到山形障碍阻碍杂质的目的，进一步确保杂质不能进入压力产生管1中影响活塞组件4的移动，在本实施例中，可将一块下阻隔板802设在通孔801的边缘处，从而将大部分杂质隔离在外，使其不会残留在通孔801中。

可选的，压力传感器5为多个，多个压力传感器5沿竖直方向依序排布于活塞组件4上，当多个压力传感器5均检测到压力值时，语音提示器播报位于最上端的压力传感器5所在的位置信息，则能够使使用者实时掌握当前位置处的流体液位，再调整时便可根据与标准液位的差距进行快速调整。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种致密油藏地下压力确定装置，包括：压力产生管(1)、连接管(2)和连动机构(3)，所述压力产生管(1)水平设置，所述连接管(2)垂直连通于所述压力产生管(1)的上端，所述连动机构(3)连接于所述压力产生管(1)及连接管(2)的内部，其特征在于，还包括：

活塞组件(4)，滑动连接于所述压力产生管(1)内，所述活塞组件(4)上设有压力传感器(5)，所述活塞组件(4)与所述连动机构(3)连接；

多级伸缩套筒(6)，固定端固定于所述压力产生管(1)的顶部内壁，所述多级伸缩套筒(6)位于所述活塞组件(4)靠近所述压力产生管(1)管口的一侧；

浮动伸缩杆(7)，沿所述压力产生管(1)的轴向设置，所述浮动伸缩杆(7)的固定端与所述多级伸缩套筒(6)的伸缩端垂直连接，所述浮动伸缩杆(7)的伸缩端始终与所述活塞组件(4)接触，所述浮动伸缩杆(7)为中空结构，当所述多级伸缩套筒(6)的伸缩端位于最高处时，所述浮动伸缩杆(7)的伸缩端接触所述压力传感器(5)；

语音提示器，设置于所述连接管(2)上，用于当所述压力传感器(5)检测到压力值后发出语音提示。

2.如权利要求1所述的致密油藏地下压力确定装置，其特征在于，所述活塞组件(4)包括：

外壳(400)，与所述压力产生管(1)的内壁沿压力产生管(1)的轴向滑动配合，所述外壳(400)远离所述多级伸缩套筒(6)的第一侧壁(401)上具有一纵向的第一滑槽(405)，所述压力传感器(5)设置于所述第一滑槽(405)的槽底；

限位滑块(402)，固连于所述浮动伸缩杆(7)的伸缩端，所述限位滑块(402)卡接于所述第一滑槽(405)内并沿其滑动，所述外壳(400)的第二侧壁(403)的内部具有空腔(404)，所述第二侧壁(403)与所述第一侧壁(401)相对，所述第二侧壁(403)上具有纵向的第二滑槽，所述第二滑槽与空腔(404)连通，所述浮动伸缩杆(7)的伸缩端穿过所述第二滑槽延伸入所述空腔(404)内；

封闭组件(41)，连接于所述浮动伸缩杆(7)的伸缩端与空腔(404)的内壁之间，用于封闭所述第二滑槽。

3.如权利要求2所述的致密油藏地下压力确定装置，其特征在于，所述封闭组件(41)包括：

转轴(410)，沿水平方向转动连接于所述第二侧壁(403)的底部；

卷帘(411)，绕设于所述转轴(410)上，所述卷帘(411)的自由端与所述浮动伸缩杆(7)的伸缩端固连；

连接块(412)，固定于所述卷帘(411)靠近上端的侧壁处，所述连接块(412)与所述空腔(404)的腔壁滑动配合。

4.如权利要求1所述的致密油藏地下压力确定装置，其特征在于，所述活塞组件(4)的下端通过支架(10)连接有滚轮(11)，所述压力产生管(1)的内管壁具有沿其轴向的导向槽(12)，所述滚轮(11)滚动连接于所述导向槽(12)内，所述滚轮(11)的外周具有沿其周向的滑动槽(13)，所述滑动槽(13)内嵌有滚珠(14)，所述滚珠(14)接触所述导向槽(12)的槽底。

5.如权利要求1所述的致密油藏地下压力确定装置，其特征在于，所述压力产生管(1)的管口固定有过滤组件(8)。

6.如权利要求5所述的致密油藏地下压力确定装置，其特征在于，所述过滤组件(8)包括：

封闭板(800)，固定于所述压力产生管(1)的管口，所述封闭板(800)上具有多个通孔(801)；

下阻隔板(802)，垂直连接于所述通孔(801)的下底壁，所述下阻隔板(802)的上端不接触所述通孔(801)的上孔壁；

上阻隔板(803)，垂直连接于所述通孔(801)的上底壁，所述上阻隔板(803)的下端不接触所述通孔(801)的下孔壁。

7.如权利要求6所述的致密油藏地下压力确定装置，其特征在于，所述上阻隔板(803)及下阻隔板(802)与所述通孔(801)孔壁之间分别连接有弹性组件(9)，以使所述上阻隔板(803)及下阻隔板(802)受力时向靠近所述活塞组件(4)的一侧倾斜后恢复原位。

8.如权利要求7所述的致密油藏地下压力确定装置，其特征在于，所述弹性组件(9)包括：

铰接座(900)，一一固定于所述通孔(801)的上孔壁和下孔壁上；

转轴(901)，依次穿过所述铰接座(900)及上阻隔板(803)或下阻隔板(802)；

复位弹簧(902)，套接于所述转轴(901)的外围与所述上阻隔板(803)或下阻隔板(802)之间。

9.如权利要求7所述的致密油藏地下压力确定装置，其特征在于，所述上阻隔板(803)及下阻隔板(802)靠近所述通孔(801)的孔壁的一侧为弧形结构(804)。

10.如权利要求1所述的致密油藏地下压力确定装置，其特征在于，所述压力传感器(5)为多个，多个所述压力传感器(5)沿竖直方向依序排布于所述活塞组件(4)上，当多个所述压力传感器(5)均检测到压力值时，所述语音提示器播报位于最上端的所述压力传感器(5)所在的位置信息。

Images