CN2451735Y - 毛细管井下压力监测传压筒 - Google Patents
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Abstract
一种用于石油井下压力监测的毛细管井下压力监测传压筒，进气口1、单向阀2、工作筒3、进液口4、弹簧5组成，该装置顶部有进气口1，工作筒3内有单向阀2，工作筒3的周槽有进液口4，单向阀2的下部有弹簧5，在高温深井中也能稳定可靠地长期运行，单向阀的巧妙应用，减少了充气补压次数，避免了井下液体津入毛细管，只需一次作业(如检泵、换封时)将装置下入井中，即可在地面上随时观测油层压力变化情况，数据真实可靠，及时准确，简化了施工，提高了系统的安全可靠性。
Description
本实用新型用于石油井下压力监测的一种毛细管井下压力监测传压筒。
在油田开采过程中，准确及时地掌握井下油层压力变化情况是研究油层特性、了解油田动态变化的基础，也是机械采油井确定产量、选择工作参数、判断是否合理生产的依据，机械采油井测试井下油层压力资料的方法很少，也很困难，主要有油套环空测试和井下放置存储式压力计。油套环空测试是钢丝绳吊着井下压力计从套管与油管环形空间内下入井下，其缺点在于：测试压力数据不仅要停产影响油井产量，而且钢丝绳与油管易发生缠绕，造成作业失败，该方法还受到油套管环空间隙的限制，在电潜泵、大排量抽油泵，定向井以及稠油井都无法应用，且只能点测某时的井下压力数据，另一种方法是将带有存储器的井下压力计连接在油管下端，长期放置井下，记录压力资料，待修井作业时再取出压力计回放数据，该仪器受井下温度的影响易损坏，费用高，而且数据分析难度较大。目前的测压方法不能及时反应油水井工作制度改变后油层压力的动态变化情况，特别是在海洋、沙漠等恶劣环境中，每测取一个油层压力数据都要付出很大代价。
本实用新型的目的在于提供一种只需一次作业便可在地面上随时观测油层压力变化情况的井下压力监测传压筒。
本实用新型是这样实现的：由进气口1、单向阀2、工作筒3、进液口4、弹簧5组成，该装置顶部有进气口1，工作筒3内有单向阀2，工作筒3的周遭有进液口4，单向阀2的下部有弹簧5。
气囊式传压筒工作筒3的内侧有气囊10，其下部有出气口7。
气囊式传压筒进液口4沿着工作筒3是一个以上。
气囊式传压筒、浮筒式传压筒、活塞式传压筒进气口1与毛细管6连接。
浮筒式传压筒工作筒3内有浮筒8。
活塞式传压筒工作筒3内有活塞9。
本实用新型的优点在于将井下压力的变化通过毛细管传输到地面传感器，由于井下无任何电子器件和橡胶密封元件，不受井下高温影响，不会发生零点漂移、元件损坏等故障，在高温深井中也能稳定可靠地长期运行，非常适合中国的国情和油田现场条件。单向阀的巧妙应用，减少了充气补压次数，避免了井下液体浸入毛细管，只需一次作业(如检泵、换封时)将装置下入井中，即可在地面上随时观测油层压力变化情况，数据真实可靠，及时准确，简化了施工，提高了系统的安全可靠性。
图1为本实用新型气囊式传压筒的结构示意图；
图2为本实用新型浮筒式传压筒的结构示意图；
图3为本实用新型活塞式传压筒的结构示意图。
下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：
本实用新型由进气口1、单向阀2、工作筒3、进液口4、弹簧5组成，该装置顶部有进气口1，工作筒3内有单向阀2，工作筒3的周遭有进液口4，单向阀2的下部有弹簧5。
气囊式传压筒工作筒3的内侧有气囊10，其下部有出气口7。
气囊式传压筒进液口4沿着工作筒3是一个以上。
气囊式传压筒、浮筒式传压筒、活塞式传压筒进气口1于毛细管6连接。
浮筒式传压筒工作筒3内有浮筒8。
活塞式传压筒工作筒3内有活塞9。
将一根中间有小孔的毛细管线6下入井中待测部位后与储气筒(传压筒)相连，从地面注入氮气使毛细管和储气筒(传压筒)内充满气体，当井下压力波动时，压力通过储气筒和毛细管线中的气体传导至地面测试仪表从而对千米以下的井下压力进行实时监测。
本实用新型有三种基本结构形式：浮筒式、气囊式和活塞式传压筒。
(1)浮筒式传压筒，适合深井和超深井，当系统吹扫或补压充气时，压缩气体从地面经毛细管线6到达工作筒上端进气口1，当进气口1的气体压力大于进液口4的压力(测试位置)时，单向阀2的阀芯被顶开，气体进入工作筒3，工作筒3内的液体由进液口4排出，工作筒3内液面逐渐下降，这样漂在液面上的浮筒8随着下降，直到工作筒3内全部充满气体为止，此时毛细管测压系统的吹扫或充气工作完成，关闭地面管线使系统保持压力，这时浮筒8处于工作筒3的最下端，单向阀2在弹簧5作用下处于开启位置，传压筒3呈工作状态，油井在生产过程中若测压点压力降低，那么工作筒3内的气体就会从进液口4溢出，直到气体压力与液体压力相等时，气体溢出停止，这时气柱停止流动并把液体压力传导到地面仪表。反之，若井内测压点压力升高，那么液体从进液口4进入工作筒3，压缩工作筒3内气体和毛细管线6内的气柱，式整个系统气体压力升高，直到气压与液压平衡时，进液口4停止进液，气体不再被压缩，工作筒3内液面停止在某一位置，整个系统气体停止运动，这样气柱将液体压力传递到地面传感器和仪表，实现了井下压力的地面监测。油井在作业过程中若因充气不及时或在生产过程中井下压力异常升高，地面毛细管折断或有泄漏，这些情况都将造成传压筒内气体压力远小于测压点的液体压力，那么大量液体会从进液口进入工作筒，液面推动浮筒向上运动，直到压液弹簧5关闭单向阀2，这样液体就不能进入毛细管6，确保了毛细管测压系统的安全。
(2)气囊式传压筒：在工作筒3内设有一个可充气的橡胶气囊10，气囊10的下端有一个能出气的单向阀2。当毛细管测压系统充气或吹扫时，气囊10内充满气体，工作筒3内与气囊10之间的井下液体被挤出，高于液体压力的气体由单向阀2排出，吹扫或充气工作结束，然后关闭地面上的系统阀门，井下液体压力与气囊内气体压力处于相对平衡，工作筒3即可处于工作状态，将井下液体压力传导给地面传感器和测试系统。若施工作业发生系统泄漏故障，毛细管6和气囊10内的气体压力小于周围液体压力，气囊10的单向阀2关闭，气囊10被压缩，工作筒3腔内充满井下液体，但无法进入毛细管，这样确保了毛细管路的安全。
(3)活塞式传压筒：在工作筒内设计了一个可上下活动的活塞9总成，在活塞9总成上安装了机械开启式单向阀2，这样将工作筒3分为气体室和液体室两部分。当测压系统吹扫或充气时，此时传压筒内气体压力大于井下液体压力，由于单向阀2阀芯在弹簧5作用下处于关闭状态，因此活塞受气体压力作用而上下运动气体室增大，液体室减少，直到工作筒3内液体被排出，活塞9总成下行到工作筒3底部时，单向阀2芯受压后压缩弹簧5，阀2芯相对在滑套内移置上位，此时阀2芯上的通道将气体室和液体室连通，高压气体可由进液口4排出，工作筒3充满气体，系统的吹扫或补气工作完成。油井生产时，井下液体压力将活塞9压缩到工作筒3某一位置后(此时单向阀2处于关闭位置)，液体室与气体室内压力达到平衡，毛细管6将气体室压力传导到地面。同样，在井下压力异常升高、作业施工或地面管线泄漏等情况下，井下高压液体推动活塞上移，使单向阀2芯与阀座接触，关闭毛细管6通道，井下液体被滑套和单向阀2两道密封阻止无法进入毛细管6内。
Claims (6)
1．毛细管井下压力监测传压筒，由进气口(1)、单向阀(2)、工作筒(3)、进液口(4)、弹簧(5)组成，其特征在于：该装置顶部有进气口(1)，工作筒(3)内有单向阀(2)，工作筒(3)的周遭有进液口(4)，单向阀(2)的下部有弹簧(5)。
2．根据权利要求1所述的毛细管井下压力监测传压筒，其特征在于：气囊式传压筒工作筒(3)的内侧有气囊(10)，其下部有出气口(7)。
3．根据权利要求2所述的毛细管井下压力监测传压筒，其特征在于：气囊式传压筒进液口(4)沿着工作筒(3)的周遭是一个以上。
4．根据权利要求1所述的毛细管井下压力监测传压筒，其特征在于：气囊式传压筒、浮筒式传压筒、活塞式传压筒进气口(1)与毛细管6连接。
5．根据权利要求1所述的毛细管井下压力监测传压筒，其特征在于：浮筒式传压筒工作筒(3)内有浮筒(8)。
6．根据权利要求1所述的毛细管井下压力监测传压筒，其特征在于：活塞式传压筒工作筒(3)内有活塞(9)。
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