CN114486382A - 一种油气井全储层取样测试器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及油气井取样相关技术领域，公开了一种油气井全储层取样测试器，包括取样管，所述取样管由弹性材料制成，所述取样管设有内设有取样腔，所述取样腔内滑动设有至少两组取样活塞，相邻所述取样活塞之间设有提升线，所述取样管下端设有尖头安装部，所述尖头安装部下端设有尖头部，通过设置尖头部、取样管、取样腔、取样活塞、提升线、取样口等，将本装置放置在油井中，提升线从上到下依次带动取样活塞向上移动，随着本装置在井中深度的增加，不同深度的油气通过取样口补充到相邻取样活塞之间的间隙中，从而实现分深度采样的功能。

Description

一种油气井全储层取样测试器

技术领域

本发明涉及油气井取样相关技术领域，具体为一种油气井全储层取样测试器。

背景技术

随着石油开发不断深入，注水工作量的增加，井下生产的各个油层发生很大变化：地层压力亏空；地层含水变化；地层产能变化；单井的总产量及含水发生了变化等。套管井地层测试取样器是针对上述问题而设计的一种对单层测压和取样，并及时掌握单层动态变化的仪器。目前地层测试技术有两种，一种是油杆地层测试，一种是电缆地层测试。油杆地层测试施工周期长，劳动强度大，定位操作复杂，安全控制性差。电缆地层测试是采用电缆将仪器井下部分输送到井下，用自然伽玛仪器校深定位，再通过地面操控部分发出命令，使井下仪器(测试部分和泵抽部分)完成对目标井段的封隔、测试和取样，用温度传感器、压力传感器、流体识别传感器监测地层流体特性，完成对储层的动态评价。但是油井在使用一段时间后，油井内会出现堵塞物，常常是由岩层疏松导致，现有取样设备通常不能很好的通过堵塞区域，通过性不好，因此，本发明主要解决的问题是，提高采样器的通过性，并提供一种一次工作能针对不同深度进行全储层的取样操作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种油气井全储层取样测试器，用于克服现有技术中的上述缺陷。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

本发明的一种油气井全储层取样测试器，包括取样管，所述取样管设有内设有取样腔，所述取样腔内滑动设有至少两组取样活塞，相邻所述取样活塞之间设有提升线，所述取样管下端设有尖头安装部，所述尖头安装部下端设有尖头部，所述尖头安装部设有撞击滑槽，所述撞击滑槽内滑动设有撞击块，所述取样腔与外界连通设有取样口，所述取样管外侧位于所述取样口开口上侧设有取样锥形板，所述取样腔上端设有连接管，所述取样锥形板与所述取样管外侧转动连接，所述取样锥形板内侧设有螺旋板，所述螺旋板螺旋分布在所述取样锥形板内表面，所述取样腔上侧壁体设有收线轮，所述提升线上端与所述收线轮连接。

进一步的技术方案，所述取样管外侧转动设有转动桶，所述转动桶上端设有连杆，所述连杆与所述取样锥形板连接。

进一步的技术方案，所述取样腔上侧壁体设有提取动力腔，所述提取动力腔内转动设有主动线轮，所述主动线轮的轴连接设有电机，所述主动线轮连接设有所述提升线，所述提取动力腔下侧与所述取样腔连通，所述提升线下端延伸至所述取样腔中。

进一步的技术方案，所述取样腔下侧壁体设有复位腔，所述复位腔上侧与所述取样腔连通，所述复位腔内设有电机，所述复位腔的电机轴设有复位线轮，所述复位线轮设有复位线，所述取样活塞中间上下连通设有通过线槽，所述复位线通过所述通过线槽，所述复位线上侧末端设有限位块，所述限位块卡在最上侧所述取样活塞上侧。

进一步的技术方案，所述撞击滑槽下侧腔体连通设有两组通气口，所述连接管内设有两组气管，所述连接管的进气管与出气管分别与两组通气口连接，所述连接管的出气管设有开关。

进一步的技术方案，所述取样管和所述尖头安装部之间转动设有转动环，所述转动环外侧设有齿，所述转动桶内侧设有滑动齿滑槽，所述滑动齿滑槽内滑动设有滑动齿，所述滑动齿与所述滑动齿滑槽的壁体之间设有弹簧，所述滑动齿与所述转动环外侧的齿啮合，所述转动环中间设有螺纹孔，所述螺纹孔设有螺纹，所述螺纹孔内螺纹连接设有螺杆，所述螺杆下端设有撞击垫块，所述尖头安装部中间设有撞击滑槽，所述撞击滑槽内滑动设有所述撞击垫块，所述撞击垫块下侧与所述撞击块上端之间设有弹簧。

进一步的技术方案，所述取样管设有纵向滑槽，所述纵向滑槽开口向下，所述纵向滑槽内设有上下滑动设有纵向滑块，所述纵向滑块与所述纵向滑槽上侧壁体之间设有复位弹簧，所述纵向滑块下端与所述螺杆连接。

本发明的有益效果：

本发明的一种油气井全储层取样测试器通过设置尖头部、取样管、取样腔、取样活塞、提升线、取样口等，将本装置放置在油井中，提升线从上到下依次带动取样活塞向上移动，随着本装置在井中深度的增加，不同深度的油气通过取样口补充到相邻取样活塞之间的间隙中，从而实现分深度采样的功能，相较于现有取样器，本装置取样腔纵向分布，在不增加直径的情况下，可大大增大取样腔体积，可一次提取多层深度的液态、气态、固态物质，适应性较强。

本发明的一种油气井全储层取样测试器通过设置尖头部、撞击滑槽、撞击块、取样锥形板、螺旋板等，本装置在重力作用下继续下移，直到尖头部触底，撞击块在撞击滑槽内往复滑动，撞击块高速撞击撞击滑槽下侧壁体，尖头安装部带动尖头部向下进一步钻入到油泥中，从而为本装置向下穿透油泥碎石等障碍物提供冲击力。

在撞击块反复撞击撞击滑槽底部过程中，转动桶带动取样锥形板旋转，螺旋分布的螺旋板将外侧固体物质收集到取样腔内，固体类物质通过取样锥形板下侧与取样管之间的间隙，并通过取样口进入到取样腔中，被上下两组取样活塞收集起来，从而实现了固液气的全储层采集功能。

附图说明

为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是图1中A处结构放大示意图；

图3是图2中B-B处结构放大示意图；

图4是图1中C处的放大结构示意图；

图5是图4中D的放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1-5对本发明进行详细说明，其中，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。

结合附图1-5所述的一种油气井全储层取样测试器，包括取样管10，取样管10设有内设有取样腔11，取样腔11内滑动设有至少两组取样活塞12，相邻取样活塞12之间设有提升线36，取样管10下端设有尖头安装部26，尖头安装部26下端设有尖头部22，尖头安装部26设有撞击滑槽19，撞击滑槽19内滑动设有撞击块20，取样腔11与外界连通设有取样口16，取样管10外侧位于取样口16开口上侧设有取样锥形板13，取样腔11上端设有连接管40，取样锥形板13与取样管10外侧转动连接，取样锥形板13内侧设有螺旋板15，螺旋板15螺旋分布在取样锥形板13内表面，取样腔11上侧壁体设有收线轮，提升线36上端与收线轮连接。

将本装置放入油井中，连接管40起到连接本装置的作用，延伸连接管40长度，将本装置沿油井向下延伸，到指定深度后，收线轮转动带动提升线36和最上侧取样活塞12向上移动一段距离，最上侧的取样活塞12超过取样口16的高度，继续向上移动，直到第二层取样活塞12堵住取样口16开口，此过程中，外侧油气通过取样口16补充到第一层取样活塞12和第二层取样活塞12之间的间隙中，完成一次采样，继续延伸连接管40，继续转动受线轮，从而将油气吸收在第二层取样活塞12和第三层取样活塞12之间的间隙中，从而实现分深度采样的功能，本装置在重力作用下继续下移，直到尖头部22触底，气体补充到撞击滑槽19下侧，撞击块20被气体推动向上移动，撞击滑槽19下侧打开泄气口，弹簧的推动下，撞击块20高速撞击撞击滑槽19下侧壁体，尖头安装部26带动尖头部22向下进一步钻入到油泥中，从而带动本装置下移，此过程中，取样锥形板13旋转，取样锥形板13带动螺旋板15转动，螺旋分布的螺旋板15将外侧固体物质收集到取样腔11内，固体类物质通过取样锥形板13下侧与取样管10之间的间隙，并通过取样口16进入到取样腔11中，被上下两组取样活塞12收集起来，从而实现了固液气的全储层采集功能。

优选的，取样管10外侧转动设有转动桶14，转动桶14上端设有连杆35，连杆35与取样锥形板13连接。

转动桶14转动，转动桶14通过连杆35带动取样锥形板13转动，取样锥形板13转动从而带动取样锥形板13内侧的螺旋板15旋转，从而将油泥等物质收集到取样腔11内。

优选的，取样腔11上侧壁体设有提取动力腔17，提取动力腔17内转动设有主动线轮34，主动线轮34的轴连接设有电机，主动线轮34连接设有提升线36，提取动力腔17下侧与取样腔11连通，提升线36下端延伸至取样腔11中。

电机带动提取动力腔17内的主动线轮34转动，主动线轮34带动提升线36卷曲，从而带动一连串取样活塞12向上移动。

优选的，取样腔11下侧壁体设有复位腔18，复位腔18上侧与取样腔11连通，复位腔18内设有电机，复位腔18的电机轴设有复位线轮41，复位线轮41设有复位线37，取样活塞12中间上下连通设有通过线槽38，复位线37通过通过线槽38，复位线37上侧末端设有限位块39，限位块39卡在最上侧取样活塞12上侧。

复位腔18内电机带动复位线轮41转动，复位线轮41带动复位线37向下拉伸，复位线37通过限位块39拉动上侧的取样活塞12，从而将取样活塞12由上到下一次向下移动，直到所有取样活塞12复位到取样腔11下侧腔内。

优选的，撞击滑槽19下侧腔体连通设有两组通气口21，连接管40内设有两组气管，连接管40的进气管与出气管分别与两组通气口21连接，连接管40的出气管设有开关。

连接管40的进气管通过通气口21补充到撞击滑槽19下侧，从而将撞击块20向上挤压，连接管40的出气管设有开关开启，弹簧推动撞击块20在撞击滑槽19内下移，从而将撞击滑槽19内气体通过连接管40的出气管排出。

优选的，取样管10和尖头安装部26之间转动设有转动环27，转动环27外侧设有齿，转动桶14内侧设有滑动齿滑槽33，滑动齿滑槽33内滑动设有滑动齿28，滑动齿28与滑动齿滑槽33的壁体之间设有弹簧，滑动齿28与转动环27外侧的齿啮合，转动环27中间设有螺纹孔32，螺纹孔32设有螺纹，螺纹孔32内螺纹连接设有螺杆29，螺杆29下端设有撞击垫块30，尖头安装部26中间设有撞击滑槽19，撞击滑槽19内滑动设有撞击垫块30，撞击垫块30下侧与撞击块20上端之间设有弹簧。

当撞击块20向上移动时，撞击块20通过弹簧挤压撞击垫块30向上移动，撞击垫块30带动螺杆29在螺纹孔32中向上移动，受到螺纹的影响，转动环27转动，转动环27通过外侧的齿带和滑动齿28带动转动桶14单向转动，从而为转动桶14的转动提供动力。

优选的，取样管10设有纵向滑槽23，纵向滑槽23开口向下，纵向滑槽23内设有上下滑动设有纵向滑块25，纵向滑块25与纵向滑槽23上侧壁体之间设有复位弹簧24，纵向滑块25下端与螺杆29连接。

纵向滑槽23与纵向滑块25配合，限制纵向滑块25的旋转，纵向滑块25只能在纵向滑槽23中上下滑动，从而将螺杆29的上下移动转换为转动环27的转动，复位弹簧24的作用是推动纵向滑块25向下复位。

需要特别说明的是，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式，以上所述实施例仅表达了本技术方案的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术方案专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变性、改进及替代，这些都属于本技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种油气井全储层取样测试器，包括取样管，其特征在于：所述取样管由弹性材料制成，所述取样管设有内设有取样腔，所述取样腔内滑动设有至少两组取样活塞，相邻所述取样活塞之间设有提升线，所述取样管下端设有尖头安装部，所述尖头安装部下端设有尖头部，所述尖头安装部设有撞击滑槽，所述撞击滑槽内滑动设有撞击块，所述取样腔与外界连通设有取样口，所述取样管外侧位于所述取样口开口上侧设有取样锥形板，所述取样腔上端设有连接管，所述取样锥形板与所述取样管外侧转动连接，所述取样锥形板内侧设有螺旋板，所述螺旋板螺旋分布在所述取样锥形板内表面，所述取样腔上侧壁体设有收线轮，所述提升线上端与所述收线轮连接。

2.根据权利要求1所述的一种油气井全储层取样测试器，其特征在于：所述取样管外侧转动设有转动桶，所述转动桶上端设有连杆，所述连杆与所述取样锥形板连接。

3.根据权利要求1所述的一种油气井全储层取样测试器，其特征在于：所述取样腔上侧壁体设有提取动力腔，所述提取动力腔内转动设有主动线轮，所述主动线轮的轴连接设有电机，所述主动线轮连接设有所述提升线，所述提取动力腔下侧与所述取样腔连通，所述提升线下端延伸至所述取样腔中。

4.根据权利要求1所述的一种油气井全储层取样测试器，其特征在于：所述取样腔下侧壁体设有复位腔，所述复位腔上侧与所述取样腔连通，所述复位腔内设有电机，所述复位腔的电机轴设有复位线轮，所述复位线轮设有复位线，所述取样活塞中间上下连通设有通过线槽，所述复位线通过所述通过线槽，所述复位线上侧末端设有限位块，所述限位块卡在最上侧所述取样活塞上侧。

5.根据权利要求1所述的一种油气井全储层取样测试器，其特征在于：所述撞击滑槽下侧腔体连通设有两组通气口，所述连接管内设有两组气管，所述连接管的进气管与出气管分别与两组通气口连接，所述连接管的出气管设有开关。

6.根据权利要求2所述的一种油气井全储层取样测试器，其特征在于：所述取样管和所述尖头安装部之间转动设有转动环，所述转动环外侧设有齿，所述转动桶内侧设有滑动齿滑槽，所述滑动齿滑槽内滑动设有滑动齿，所述滑动齿与所述滑动齿滑槽的壁体之间设有弹簧，所述滑动齿与所述转动环外侧的齿啮合，所述转动环中间设有螺纹孔，所述螺纹孔设有螺纹，所述螺纹孔内螺纹连接设有螺杆。

7.根据权利要求6所述的一种油气井全储层取样测试器，其特征在于：所述螺杆下端设有撞击垫块，所述尖头安装部中间设有撞击滑槽，所述撞击滑槽内滑动设有所述撞击垫块，所述撞击垫块下侧与所述撞击块上端之间设有弹簧。

8.根据权利要求6所述的一种油气井全储层取样测试器，其特征在于：所述取样管设有纵向滑槽，所述纵向滑槽开口向下，所述纵向滑槽内设有上下滑动设有纵向滑块，所述纵向滑块与所述纵向滑槽上侧壁体之间设有复位弹簧，所述纵向滑块下端与所述螺杆连接。

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