CN211666706U - 一种井下低渗透地层封隔器用推靠臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于石油勘探开发动态地层测试工具领域中的一种井下低渗透地层封隔器用推靠臂。包括支撑板、橡胶垫、过滤网和连接件，其中：所述支撑板、橡胶垫和过滤网均采用具有大流道通径结构。与封隔器配合使用时，由于推靠臂与井壁结合面大大增加，当抽吸地层流体时，流体沿着封隔器表面和四周方向流入到封隔器内部，抽吸面积比传统的封隔器大数十倍，对低渗地层的压力测量和流体取样非常有效；克服了现有封隔器在以上抽吸过程中，由于抽吸地层的有效面积小，低渗地层在抽吸时流体渗流速度底，实际测量到的压力在较长时间流体才能逐渐接近地层压力，不能够实时、准确反映实际地层压力的问题。

Description

一种井下低渗透地层封隔器用推靠臂

技术领域：

本实用新型属于石油勘探开发动态地层测试工具领域中的一种井下低渗透地层封隔器用推靠臂。

背景技术：

在石油勘探开发过程中，需要对地层及其所含流体特征进一步分析，这其中包括对地层流体取样和地层压力流度测量。电缆地层动态测试器可以实现这一功能，将带有地层封隔器的仪器下井，到达目的层位后打开封隔器，封隔器在液压动力驱动下推靠到井壁，并通过井壁泥饼的弥合作用，使井下泥浆与地层被封隔开，地层流体才有可能通过探针吸入，进而实现地层流体的取样和地层压力流度测量。

石油勘探逐渐步入高端技术推动阶段，过去被认为难以开发的低渗透油气田现在通过高端技术得以实现开发，而地层测试取样与测压技术就是其中之一。对于低渗地层如低于3个毫达西地层，由于地层流体的流动速度极其缓慢，现有的封隔器由于抽取面积小，无法获取到流动速度缓慢的流体样品，也无法测量地层压力。例如：

图1为常规封隔器及其抽吸时的流体流动形态(传统意义上的流动模型)，其结构为在特定形状金属板上压接橡胶，橡胶推靠地层后实现密封，抽吸管可以从地层抽吸流体。其抽吸流体时流体进入到探针，流体的流动呈现球状如图1 所示，称之为球形流动模型。在以上抽吸过程中，由于抽吸管的直径rp一般为 3cm左右，抽吸地层的有效面积为7cm²左右，低渗地层在抽吸时流体渗流速度一般在0-0.5ml/秒，实际测量到的压力曲线形状如图2所示。其中：MOB为地层流度；△V：抽吸体积cm3；△P：地层压力差PSI；△t：抽吸时间,秒.C：模型系数；rp：封隔器吸孔直径。

使用公式1-1，计算出压力测量的流体流度。

由于渗流速度的影响，在较长的△t时间(一般大于10秒)流体才能逐渐接近地层压力，但不是实际地层压力，要比地层压力小很多。由于无法获得真实地层压力，所以计算出的地层流度MOB将是一个非真实数据。

发明内容

本实用新型的目的就是针对现有技术存在的问题，提供一种能够满足实时、准确测量低渗透地层流体、电缆地层测试取样和压力测量的封隔器需要的井下低渗透地层封隔器用推靠臂。

其技术方案是：

一种井下低渗透地层封隔器用推靠臂，包括支撑板、橡胶垫、过滤网和连接件，其中：所述支撑板呈加长的长方形弧面结构，在支撑板的外凸弧面开设长方形引流槽，引流槽内径向加工有引流孔，引流孔从支撑板内凹面延伸出连接口，连接口外周边设有密封件；所述橡胶垫呈加长的长方形弧面结构，中部开设加长的长方形开口槽；所述过滤网呈长方形弧面结构，过滤网上分布有过滤孔，过滤网与橡胶垫的长方形开口槽构成嵌入式配合；支撑板、橡胶垫、过滤网通过连接件连接构成一体结构。

上述方案进一步包括：

所述支撑板与橡胶垫整体胶结为一体结构，且边角呈弧形倒角。

橡胶垫的长方形开口槽内周边设有台阶，过滤网嵌入在台阶内。

分布在过滤网上的过滤孔为矩阵式排列的细长条孔。

所述细长条孔为锯齿形连续孔或间断孔。

在支撑板内凹面连接口外围设有与封隔器伸缩臂连接的加强座。

本实用新型的效果：

本实用新型采用了具有大流道通径的推靠臂，与封隔器配合使用时，由于推靠臂与井壁结合面大大增加，当抽吸地层流体时，流体沿着封隔器表面和四周方向流入到封隔器内部，抽吸面积比传统的封隔器大数十倍，对低渗地层的压力测量和流体取样非常有效；克服了现有封隔器在以上抽吸过程中，由于抽吸地层的有效面积小，低渗地层在抽吸时流体渗流速度底，实际测量到的压力在较长时间流体才能逐渐接近地层压力，不能够实时、准确反映实际地层压力的问题。

附图说明

图1现有封隔器点状抽吸源流体流动形态；

图2现有封隔器低渗地层压力测量曲线；

图3本实用新型的大流道地层封隔器工作原理图；

图4本实用新型的井下低渗透地层封隔器用推靠臂装配示意图；

图5本实用新型的井下低渗透地层封隔器用推靠臂背面示意图；

图6本实用新型的流体流动形态示意图；

图7是本实用新型封隔器压力测量曲线；

图8是本实用新型的井下低渗透地层封隔器用推靠臂结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施实例对本实用新型作进一步说明。

实施例1

参照附图4、5和8，一种井下低渗透地层封隔器用推靠臂，包括支撑板4、橡胶垫3、过滤网2和连接件(螺钉1)。

其中：支撑板4呈加长的长方形弧面结构，在支撑板4的外凸弧面开设长方形引流槽，引流槽内径向加工有引流孔，引流孔从支撑板内凹面延伸出连接口5，连接口5外周边设有密封件6。橡胶垫3与支撑板相同的结构，中部开设加长的长方形开口槽。过滤网2呈长方形弧面结构，过滤网2上分布有过滤孔，过滤网2与橡胶垫3的长方形开口槽构成嵌入式配合。支撑板4、橡胶垫3、过滤网2通过(螺钉1)连接构成一体结构。

实施例2

在上述实施例1的基础上进一步优化：

支撑板4与橡胶垫3整体胶结为一体结构，且边角呈弧形倒角。

橡胶垫3的长方形开口槽内周边设有台阶8，过滤网2嵌入在台阶内。

实施例3

在上述实施例1或2的基础上进一步优化：

分布在过滤网2上的过滤孔为矩阵式排列的细长条孔。该细长条孔为锯齿形连续孔或间断孔。在支撑板4内凹面连接口5外围设有与封隔器伸缩臂连接的加强座7。

典型实施例4

参照附图4、5和8，一种井下低渗透地层封隔器用推靠臂，包括支撑板4、橡胶垫3、过滤网2和连接件(螺钉1)。

其中：支撑板4呈加长的长方形弧面结构金属支撑板，应力强度达到1500Kg，推靠到井壁后不能产生形变。在支撑板4的外凸弧面开设长方形引流槽，引流槽内径向加工有引流孔，引流孔从支撑板内凹面延伸出连接口5，连接口5外周边设有密封件6。橡胶垫3采用为特殊耐高温、高硬度橡胶，贴靠井壁后能够起到封隔泥浆和地层的作用。橡胶垫3与支撑板相同的结构，中部开设加长的长方形开口槽。过滤网2呈长方形弧面结构，过滤网2上分布有过滤孔，过滤网2 与橡胶垫3的长方形开口槽构成嵌入式配合，用以滤去泥浆或地层流体中的固体颗粒物如碎屑和砂子,防止堵塞流道管线。支撑板4、橡胶垫3、过滤网2通过(螺钉1)连接构成一体结构。支撑板4与橡胶垫3采用热塑工艺整体胶结为一体结构，且边角呈弧形倒角。保证在受力环境和高温环境下不脱落。

作为优选，过滤网2采用分段排列的细长过滤孔结构，过滤孔宽度选用1.2mm，也可以根据不同地层情况选用不大小的过滤网，通常情况下低渗地层一般为压实程度高的粉砂岩或泥质粉砂岩，1.2mm过滤可以正常工作。

应用本实用新型的封隔器在进行流体测试中，连接口5上部为螺纹，与其它连接管相连，中部设有密封圈，当与其它连接管连接时实现密封。当抽吸地层流体时，流体沿着推靠臂表面和四周方向流入到封隔器内部(参照附图3和6)。对于点状抽吸源(参照图1)，球形模型较准确的模拟了流动情况。对于条状或柱状抽吸源(参照图3/67)，采用柱状流动模型较为准确。该封隔器在球形流动模型和柱形模型基础上进行校正，而得到一种新型流动模型。

Claims (6)

1.一种井下低渗透地层封隔器用推靠臂，包括支撑板、橡胶垫、过滤网和连接件，其特征在于：所述支撑板呈加长的长方形弧面结构，在支撑板的外凸弧面开设长方形引流槽，引流槽内径向加工有引流孔，引流孔从支撑板内凹面延伸出连接口，连接口外周边设有密封件；所述橡胶垫呈加长的长方形弧面结构，中部开设加长的长方形开口槽；所述过滤网呈长方形弧面结构，过滤网上分布有过滤孔，过滤网与橡胶垫的长方形开口槽构成嵌入式配合；支撑板、橡胶垫、过滤网通过连接件连接构成一体结构。

2.根据权利要求1所述的井下低渗透地层封隔器用推靠臂，其特征在于：所述支撑板与橡胶垫整体胶结为一体结构，且边角呈弧形倒角。

3.根据权利要求2所述的井下低渗透地层封隔器用推靠臂，其特征在于：橡胶垫的长方形开口槽内周边设有台阶，过滤网嵌入在台阶内。

4.根据权利要求1、2或3所述的井下低渗透地层封隔器用推靠臂，其特征在于：分布在过滤网上的过滤孔为矩阵式排列的细长条孔。

5.根据权利要求4所述的井下低渗透地层封隔器用推靠臂，其特征在于：所述细长条孔为锯齿形连续孔或间断孔。

6.根据权利要求1、2或3所述的井下低渗透地层封隔器用推靠臂，其特征在于：在支撑板内凹面连接口外围设有与封隔器伸缩臂连接的加强座。

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