CN202659231U - 一种井下取样器的保压装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种井下取样器的保压装置，结构为导流管总成一端密封连接在氮气室接头上，氮气室密封连接在氮气室接头上，接头密封连接在氮气室上，导流管总成另一端密封连在节流器上，节流器塞入接头孔内并装上锁紧环拧紧；中间接头密封连接在氮气室接头另一端上，氮气释放杆密封连接在中间接头上，在氮气释放杆上套上梭阀座和梭阀拉杆后密封连接取样室接头，梭阀拉杆沿轴向移动，中间接头上装有液道阀和气道阀；氮气释放杆上开有氮气通道，径向通道两侧设计有密封槽；梭阀拉杆内孔与氮气释放杆外圆及密封槽形成密封面；梭阀拉杆外圆与梭阀座内孔形成密封面。本实用新型让取出井口后送到化验室分析的样品保持取样时的压力，保持样品的真实状态。

Description

一种井下取样器的保压装置

技术领域

本实用新型涉及一种油、气、水井的井下取样的取样器保压装置。

背景技术

在油田开发、生产的各个阶段，为了掌握油、气井所生产出油气水混合物的组成成分及其物理化学性质，掌握注水井的注水效果，及时调整开发方案，提高油、气井的采收率，经常需要对油、气、水井井筒某特定层位的油、气、水或其混合物进行取样，并保持井下分析样的原始状态，避免不可逆转变的发生。己有的过流式取样器，结构简单，仅能适用于油、水井，且能否取得真实样品与设计层位流体的流动性质和流动状况有很大关系，且不是带压转样和带压分析，造成分析样的剪切降解，不能真实地反映出分析样的质量，给油井分析带来误导，造成错误的判断，采取了误导下的措施，收到了不良效果，给油田带来很大的损失。

一种驱替式取样器，是在取样器到达设计层位后才开启取样筒下端的取样孔，由设计层位的流体压力驱动浮动活塞在取样筒内沿活塞导杆移动，将下井前注入取样筒的浮动活塞另一端的带有一定压力的顶替液压向空气室，取样即将完成时，浮动活塞的顶替液端触动触发机构，使活塞导杆带动密封活塞一起运动，从而关闭取样孔，使取样筒获得设计层位的真实样品，但样品压力会随取样器的上提、温度的降低而降低。为了保持取样筒内样品的压力，发明了本保压装置。

发明内容

本实用新型的目的是保持取样筒内分析样的压力不变或略有升高，即保证取样完成后，取样筒到达地面时其内样品压力不低于取样时取样层位的压力，保持样品的真实状态。

本实用新型的技术方案是：

一种井下取样器的保压装置，包括梭阀拉杆、取样室接头、氮气释放杆、梭阀座、液道阀、中间接头、氮气室接头、导流管总成、氮气室、接头、节流器、锁紧环、气道阀，其特征在于：导流管总成一端密封连接在氮气室接头一端上，氮气室密封连接在氮气室接头上，接头密封连接在氮气室上，导流管总成另一端密封连在节流器上，节流器密封塞入接头孔内并装上锁紧环拧紧；中间接头密封连接在氮气室接头另一端上，氮气释放杆密封连接在中间接头上，在氮气释放杆上套上梭阀座和梭阀拉杆后密封连接取样室接头，且梭阀拉杆能沿轴向移动，中间接头上装有液道阀和气道阀；氮气释放杆上开有氮气通道，径向通道两侧设计有密封槽；梭阀拉杆的内孔与氮气释放杆的外圆及其密封槽形成密封面；梭阀拉杆的外圆与梭阀座的内孔也形成密封面。

本实用新型的梭阀拉杆在第一极限位置时，关闭氮气通道，打开顶替液通道；梭阀拉杆在第二极限位置时，打开氮气通道，关闭顶替液通道。

在氮气通道上设计有气道阀和注气孔。

在顶替液通道上设计有注液孔和液道阀。

所述的取样室接头的下端面上设有偏心轴向孔。

本实用新型的优点是:送入化验室的分析样品的压力保持了井下取样点的压力，样品在取样及转运过程中不会发生不可逆相变，保持了井下样品的真实性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的氮气通道导通位置示意图。

图3a为本实用新型的应用示意的上半节图。

图3b为本实用新型的应用示意的下半节图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细的说明：

如图1、图2所示，本实用新型的所有零件均为回转体类零件，本实用新型包括梭阀拉杆1、取样室接头2、氮气释放杆4、梭阀座6、注液孔9、液道阀10、中间接头12、氮气室接头13、导流管总成14、氮气室15、接头16、节流器17、锁紧环18、气道阀19、注气孔20，导流管总成14一端通过O形密封圈8密封连接在氮气室接头13一端上，氮气室15通过O形密封圈8密封连接在氮气室接头13上，接头16通过O形密封圈8密封连接在氮气室15上，导流管总成14另一端通过O形密封圈8密封连在节流器17上，节流器17密封塞入接头16孔内并装上锁紧环18拧紧；中间接头12通过O形密封圈8密封连接在氮气室接头13另一端上，氮气释放杆4通过O形密封圈（7，8）密封连接在中间接头12上，在氮气释放杆4上套上梭阀座6和梭阀拉杆1后通过O形密封圈11密封连接取样室接头2，且梭阀拉杆1能沿轴向移动，中间接头12上装有液道阀10和气道阀19；氮气释放杆4上开有氮气通道，径向通道两侧设计有密封槽；梭阀拉杆1的内孔与氮气释放杆4的外圆及其密封槽内O形密封圈3的形成密封面；梭阀拉杆1的外圆与梭阀座6的内孔及其内的O形密封圈5也形成密封面。梭阀拉杆1在第一极限位置时，关闭氮气通道，打开顶替液通道；梭阀拉杆1在第二极限位置时，打开氮气通道，关闭顶替液通道。在氮气通道上设计有气道阀19和注气孔20。在顶替液通道上设计有注液孔9和液道阀10；所述的取样室接头2的下端面上设有偏心轴向孔。

梭阀拉杆1下端的螺纹孔用于组装完毕后用专用工具将其拉出，上端的凸台用于轴向限位，并设有偏心轴向孔，用于气、液导通，上端的内孔及外圆均为密封面；取样室接头2的下端面上设有偏心轴向孔，用于气、液导通；氮气释放杆4上设有氮气通道，径向通道两侧设计有密封槽，且在螺纹端设计有拧紧用的六方；梭阀座的外圆和内孔上均设计密封槽；液道阀注液时由O形圈密封，注液后用六方扳手拧紧，锥面封死注液口；注液孔9设在液道阀10上；中间接头12上设计有顶替液通道和氮气通道，其外圆的一侧设计有液道阀10安装孔，安装孔的底部设计有与顶替液通道相通的注液口，另一侧设计有分别与氮气通道相通的气道阀19和注气孔20；氮气室接头13上也设计有顶替液通道和氮气通道；导流管总成14由中空的导流管和两端起密封作用的锥套及压紧螺钉组成，其组装顺序是:在导流管两端外圆上套上压紧螺钉，再装上锥套，将锥套内孔用银焊焊接在导流管上；氮气室为能够承受高压氮气作用的筒状体；接头的内孔为台阶结构，中间为密封面，上端为螺纹孔；节流器17为一部件，目的是控制取样器内顶替液的流动速度；锁紧环18的上端面开有起子槽；气道阀用螺纹密封安装在中间接头上，用于开启或关闭氮气通道；注气孔开设在中间接头上，注气时装入专用接头，注气后关闭气道阀，换上专用堵头。

本实用新型中，取样室接头、中间接头、氮气室接头、氮气室、接头及导流管总成与节流器和氮气室接头、氮气释放杆与中间接头、液道阀和气道阀与中间接头之间均为螺纹连接，其组装顺序为：首先装上各零件上的O形圈密封，将导流管总成密封连接在氮气室接头上，将氮气室连接在氮气室接头上，将接头连接在氮气室上，用专用工具拉出导流管总成，连上节流器并保证连接处密封，将节流器塞入接头孔内后装上锁紧环、拧紧；再将中间接头连接在氮气室接头上，氮气释放杆密封连接在中间接头上，在氮气释放杆上套上梭阀座和梭阀拉杆后连上取样室接头，最后在中间接头上装上液道阀和气道阀。

本实用新型具体实施方式如图3a、图3b所示：装有本保压装置的井下取样器在整体组装前，通过注气孔20向氮气室15注入高压氮气，此高压氮气的压力高于取样层位流体压力一定数值，在取样器整体组装后、下井前开启气道阀19，使氮气压力导通至氮气释放杆4的氮气通道内，由于梭阀拉杆1的内孔与氮气释放杆4的外圆及其上的O形密封圈3形成了密封面，故氮气室15内的氮气并不会渗漏，只是由于体积略有增大，导致压力略有降低；取样即将完成时，在触发机构动作以后，触发机构上的导杆连接头会推动梭阀拉杆1向上运动，即将运动至上死点时，梭阀拉杆1自动关闭顶替液通道，打开氮气通道，使氮气室15内的氮气压力作用在浮动活塞的顶替液端，即给取样筒内的样品施加了一个额外的压力，从而保持或增加取样筒内样品的压力。

本保压装置设计有独立的氮气通道和顶替液通道，氮气通道从氮气室15经氮气室接头13、中间接头12连至氮气释放杆4，顶替液通道从取样筒经梭阀拉杆1与取样室接头2及梭阀座6之间的间隙、中间接头12、氮气室接头13、导流管总成14、节流器17及控制阀连至空气室，控制阀控制顶替液是否流入空气室，梭阀拉杆1的两个极限位置分别控制顶替液通道和氮气通道是否与取样筒的导通。

导流管总成14与氮气室接头13和节流器17之间的连接均为密封连接，锁紧环18限制节流器17的轴向移动，各O形密封圈均起密封作用，保证氮气通道和顶替液通道不会互相串通，也不会外泄，

在本保压装置组装完毕后、取样器整体连接前，从注气孔20向氮气室15注入高于取样层位△MPa压力的氮气，然后关闭气道阀19，堵死注气孔20，

按图3a、图3b进行整体组装后、取样器下井前，通过注液孔9向取样器的顶替液通道及取样筒注入一定压力的顶替液，并由控制阀控制，使取样筒进入空气室的流道断开，以保证浮动活塞不会因为井内流体压力而移动；取样器下井前打开气道阀19，液道阀10，

取样器到达取样层位后，控制装置打开控制阀，使取样筒到空气室的顶替液通道打开，取样筒内的顶替液由于井下流体压力的作用被压入空气室。

取样即将结束时，浮动活塞的顶替液端击发触发机构，密封活塞及触发机构的轴向限制被解除，在井下流体压力的作用下，密封活塞、活塞导杆、浮动活塞及触发机构的导杆连接头一起向上运动，推动梭阀拉杆1也向上运动，在取样孔关闭，锁死密封活塞后，梭阀拉杆1运动至上死点时，梭阀拉杆1自动关闭顶替液通道，打开氮气通道（如附图2所示），氮气室15内的氮气流至取样筒内，氮气压力便作用在浮动活塞的顶替液端，从而给取样筒内的样品施加了一个附加压力。

通过压力、体积、温度关系的计算及室内试验，便能找出氮气体积的增加与样品的压力、温度降低的具体数值关系，因此，只要取样前先测出取样层位的压力、温度，便可决定△的具体数值，从而保证取样完成后，取样器到达地面时取样筒内样品的压力等于或略大于取样层位的压力，保证样品的真实性。

Claims (5)

1.一种井下取样器的保压装置，包括梭阀拉杆（1）、取样室接头（2）、氮气释放杆（4）、梭阀座（6）、液道阀（10）、中间接头（12）、氮气室接头（13）、导流管总成（14）、氮气室（15）、接头（16）、节流器（17）、锁紧环（18）、气道阀（19），其特征在于：导流管总成（14）一端密封连接在氮气室接头（13）一端上，氮气室（15）密封连接在氮气室接头（13）上，接头（16）密封连接在氮气室（15）上，导流管总成（14）另一端密封连在节流器（17）上，节流器（17）密封塞入接头（16）孔内并装上锁紧环（18）拧紧；中间接头（12）密封连接在氮气室接头（13）另一端上，氮气释放杆（4）密封连接在中间接头（12）上，在氮气释放杆（4）上套上梭阀座（6）和梭阀拉杆（1）后密封连接取样室接头（2），且梭阀拉杆（1）能沿轴向移动，中间接头（12）上装有液道阀（10）和气道阀（19）；氮气释放杆（4）上开有氮气通道，径向通道两侧设计有密封槽；梭阀拉杆（1）的内孔与氮气释放杆（4）的外圆及其密封槽形成密封面；梭阀拉杆（1）的外圆与梭阀座（6）的内孔也形成密封面。

2.根据权利要求1所述的井下取样器的保压装置，其特征在于：梭阀拉杆（1）在第一极限位置时，关闭氮气通道，打开顶替液通道；梭阀拉杆（1）在第二极限位置时，打开氮气通道，关闭顶替液通道。

3.根据权利要求1所述的井下取样器的保压装置，其特征在于：在氮气通道上设计有气道阀（19）和注气孔（20）。

4.根据权利要求1所述的井下取样器的保压装置，其特征在于：在顶替液通道上设计有注液孔（9）和液道阀（10）。

5.根据权利要求1所述的井下取样器的保压装置，其特征在于：所述的取样室接头（2）的下端面上设有偏心轴向孔。

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