本发明专利技术涉及一种包括采样腔室(01)的流体采样装置，该装置包括下部活塞(05)、上部活塞(02)和中间活塞(28)。使中间活塞(28)移动，以便当关闭腔室时，确保腔室(01)大致恒定体积。
【技术实现步骤摘要】
用于地质部位开发监控的采样压力下流体的装置
本专利技术涉及诸如气体储层开发(气体储存/提取、气体开采)之类的地下介质开发以及监控这些操作(蓄水层上操作的污染)的
本专利技术尤其涉及监控诸如二氧化碳(CO2)或甲烷之类气体的地质存储部位的领域。本专利技术还涉及诸如通过CO2注入来提高油回收或从母岩中开采气体之类的其它领域。具体地，本专利技术涉及流体采样装置，更具体地说，涉及一种用于采样压力下井中流体的装置、管道、导管、管线、储层等。井中存在的流体需要进行采样以便确定其成分，从而表征井筒所达到的地质储层以及整个工业储存和/或生产过程中随时间的进程。这对于地质气体储存部位的监控尤其如此。
技术介绍
工业企业家已经开发出许多技术来监控注入到多孔介质内流体的演变进程。例如，大家已知道，基于对挥发性种类的研究来对地质的CO2储存部位进行地质监控的方法。此类方法的实例在专利申请FR-2,972,758和FR-2,974,358中已有描述。这些方法基本上适用于两个隔间：-储存/盐田蓄水层，其中，主要目的是量化溶解和沉淀的CO2，并由此建立起真正的质量平衡，-叠置在冠岩上的蓄水层，其中，主要目的是尽可能早地诊断出泄漏。为了实施这些方法，因此有必要让装置在通过地质地层钻探出的井中采样压力下的流体。此类装置称作为采样器。大家已经知道称作FTS(Flow-ThroughSampler)的采样器，其允许从通过地质地层钻探出的井中获得流体采样。此类装置由采样腔室组成，采样腔室的各端具有弹簧加载的阀门。门闩机构将诸阀门连接在一起，并使它们保持打开。腔室之上有编程关闭时间的时钟和释放阀门的触发机构。下端设置有允许流体进入的装置。在顶部处有用以附连缆线的缆线插口。专利US-5.945,611披露了一种用于采样管道、管子、导管等中处于压力下的流体的装置。该装置包括多个活塞、具有公共通道的本体，其中，所述活塞可滑动地安装在位于所述通道内的侧向入口和侧向出口端口，并与管道连通，所述入口和出口端口这样进行布置，使得活塞的运动可覆盖和打开所述入口和出口端口。专利US-5,896,926披露了一种用于在原位采样静压状态下地下水而不干扰环境的装置，但包括封隔器来使采样系统与位于上方的区域隔绝开，以及用于将流体“抽吸”到采样腔室内的所述采样器内的就地泵送系统。法国专利申请，其申请号是FR-12/03,329(尚未出版)，披露了一种采样装置，一方面，该采样装置包括受浸没在采样流体的油腔室内弹簧控制的活塞，另一方面，该采样装置包括一旦移动便排出流体的第二活塞。该装置通过容纳在填满油的腔室内的压缩弹簧来保持打开或关闭的位置。弹簧腔室内状装的油允许减缓减压效应以达到顺利地采样。该装置能够通过手动阀来使用实心活塞的机械动作回收采样的流体。该设计允许避免水银系统或活塞流体系统，并允许在受控压力条件下回收所有或部分的流体。此外，该设计允许避免使用如几乎所有已知采样器中使用的波动腔室和油腔室。该装置的另一优点在于，其可在打开位置中下降到地下介质中，因此，克服了打开的问题并允许完全地填充采样腔室。然而，本专利申请中描述的装置可提出有关由于流体的可压缩性可能阻滞第一活塞返回而关闭采样器的问题。本专利技术涉及流体采样装置，该采样装置包括采样腔室，采样腔室包括下部活塞、上部活塞和中间活塞。中间活塞移动而在关闭腔室时确保大致恒定的腔室体积，以避免与采样流体不可压缩性相关的问题。
技术实现思路
本专利技术涉及一种用于采样至少一个压力下流体的装置，其包括限定用于容纳所述流体的内部体积的采样腔室。所述装置包括布置在所述腔室下部中的下部活塞、布置在所述腔室上部中的上部活塞、布置在所述下部活塞与上部活塞之间的中间活塞、用于通过移动所述下部活塞来关闭和打开所述腔室的装置，以及用于移动所述中间活塞的装置，以便在所述腔室关闭的同时允许限定用于所述腔室的大致恒定的体积。根据本专利技术的一个实施例，所述腔室的体积由所述中间活塞和所述下部活塞所限定。有利地是，所述中间活塞布置在离开处于所述腔室的打开位置和关闭位置中的所述下部活塞大致恒定距离处，当所述腔室处于关闭位置中时，所述中间活塞搁置在所述上部活塞上。此外，所述装置包括用于将流体输送到腔室外的装置，所述输送装置包括用于控制所述上部活塞和所述中间活塞的接头从所述腔室的上部下降到下部的控制装置。根据本专利技术的另一个实施例，所述腔室的体积由所述中间活塞和所述上部活塞所限定。有利地是，所述中间活塞布置在离开处于所述腔室的打开位置和关闭位置中的所述上部活塞大致恒定距离处，所述中间活塞搁置在处于所述腔室的打开位置和关闭位置中的所述下部活塞上。较佳地，所述上部和下部活塞通过连接杆连接，所述中间活塞在该连接杆上滑动。有利地是，所述上部活塞设有允许流体在所述腔室的外部循环的端口，所述端口可由针阀关闭。所述装置可进一步包括用于将流体输送到腔室之外的装置，所述输送装置包括用于将所述中间活塞从所述腔室的下部活塞朝上部活塞移动的装置。根据本专利技术，打开和关闭所述腔室的装置包括直线元件，其连接至下部活塞和弹簧元件上，以便在打开位置中时，所述弹簧元件被压缩。有利地是，所述下部活塞装备有针阀和高压连接，其允许所述流体从所述采样腔室排出。此外，本专利技术涉及根据本专利技术装置的使用，其中，通过采样监控井中的流体来监控地下地质部位的开发。该方法包括以下阶段：a)致动用于关闭和打开所述采样装置的所述腔室的所述装置，以使其处于“打开”位置中，b)在“打开”位置中，使所述装置下降到监控井中，c)在“打开”位置中，使所述装置保持在预定位置中，d)致动用于关闭和打开所述采样装置的所述腔室的所述装置，以使其处于“关闭”位置中，以及e)使所述装置返回至地面。还可进一步执行以下阶段：f)通过致动流体输送装置，将所述流体输送到装置的所述腔室外，以及g)进行采样流体的至少一个分析。较佳地，地下地质部位的开发在于：监控地质CO2储存部位，或监控天然气储存/提取部位，或监控页岩气体开发部位，或使用气体注入(特别是CO2)监控提高的油回收部位。附图说明参照附图，从阅读下文中对借助于非限制性实例给出的实施例的描述中，将会清楚根据本专利技术方法的其它特征和优点，附图中：图1示出了处于“打开”位置中的根据现有技术(FR-12/03,329)的装置。该图的右边是沿着左边图中轴线A-A剖切的剖视图，图2示出了根据现有技术(FR-12/03,329)的装置的下部，图3示出了处于“关闭”位置中的根据现有技术(FR-12/03,329)的装置。该图的中间是沿着左边图中轴线B-B剖切的剖视图，而该图的右边是沿着中间图中轴线C-C剖切的剖视图，图4示出了处于“打开”位置中的根据本专利技术第一实施例的装置。该图的右边是沿着左边图中轴线A-A剖切的剖视图，图5示出了处于“关闭”位置中的根据本专利技术第一实施例的装置。该图的右边是沿着左边图中轴线C-C剖切的剖视图，图6示出了处于“打开”位置中的根据本专利技术第二实施例的装置的腔室。图7是处于“打开”位置中的根据本专利技术第二实施例的装置的腔室下部的详图，图8是处于“打开”位置中的根据本专利技术第二实施例的装置的腔室上部的详图，图9示出了处于“关闭”位置中的根据本专利技术第二实施例的装置的腔室，图10是处于“关闭”位置中的根据本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于采样至少一个压力下流体的装置，其包括限定用于容纳所述流体的内部体积的采样腔室(01)，其特征在于，所述装置包括布置在所述腔室(01)下部中的下部活塞(05)、布置在所述腔室(01)上部中的上部活塞(02)、布置在所述下部活塞(05)与上部活塞(02)之间的中间活塞(28)、用于通过移动所述下部活塞(05)来关闭和打开所述腔室(01)的装置，以及用于移动所述中间活塞(28)的装置，以便在所述腔室(01)关闭的同时允许限定用于所述腔室(01)的大致恒定的体积。
【技术特征摘要】
2013.09.24 FR 13591961.一种用于采样至少一个压力下流体的装置，其包括限定用于容纳所述流体的内部体积的采样腔室(01)，其特征在于，所述装置包括布置在所述腔室(01)下部中的下部活塞(05)、布置在所述腔室(01)上部中的上部活塞(02)、布置在所述下部活塞(05)与上部活塞(02)之间的中间活塞(28)、用于通过移动所述下部活塞(05)来关闭和打开所述腔室(01)的装置，以及用于移动所述中间活塞(28)的装置，以便在所述腔室(01)关闭的同时允许限定用于所述腔室(01)的大致恒定的体积。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述腔室(01)的体积由所述中间活塞(28)和所述下部活塞(05)所限定。3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述中间活塞(28)布置在离开处于所述腔室(01)的打开位置和关闭位置中的所述下部活塞(05)大致恒定距离处，当所述腔室(01)处于关闭位置中时，所述中间活塞(28)搁置在所述上部活塞(02)上。4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置包括用于将流体输送到所述腔室外的输送装置，所述输送装置包括用于控制所述上部活塞(02)和所述中间活塞(28)的接头从所述腔室(01)的上部下降到下部的控制装置。5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述腔室的体积由所述中间活塞(28)和所述上部活塞(02)所限定。6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述中间活塞(28)布置在离开处于所述腔室(01)的打开位置和关闭位置中的所述上部活塞(02)大致恒定距离处，所述中间活塞(28)搁置在处于所述腔室(01)的打开位置和关闭位置中的所述下部活塞(05)上。7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述上部活塞(02...
【专利技术属性】
技术研发人员：B·加西亚，J·曲卡德，C·法纳德斯迈托，V·罗琼，T·瓦尔瑞夫，
申请(专利权)人：IFP新能源公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。