本实用新型专利技术涉及煤层气保压取心技术领域，特别涉及一种气液双压力定压补偿装置。该装置包括氮气室，氮气室上端封闭，氮气室下端连接定压启动室，氮气室内部充有高压氮气，定压启动室内部设有定压腔，定压启动室上端通过定压启动室堵封密封该定压腔，定压启动室下端连接气阀滑动室，气阀滑动室上部设有气阀滑动腔，浮动气阀安装在该气阀滑动腔内。本实用新型专利技术实现了气压转变为液压并传递至保压取心筒，最终实现保压取心筒精准压力控制的目的，可根据原位地层压力对所获的煤样实施精准的压力保持，为深层煤岩保温保压取心提供技术支撑。为深层煤岩保温保压取心提供技术支撑。为深层煤岩保温保压取心提供技术支撑。
【技术实现步骤摘要】
一种气液双压力定压补偿装置
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[0001]本技术涉及煤层气保压取心
，特别涉及一种气液双压力定压补偿装置。
技术介绍
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[0002]随着煤层气勘探开发深度的增加，准确测算煤层气含量更为重要，因为它直接影响着煤层气井产能预测、开发靶区优选和井网布局等诸多关键开发决策。由于煤储层自身强度低、变形大，具有双重孔隙结构特征，导致煤体结构具有强烈的非均质性和储层物性的各向异性，以及明显的应力敏感性，再加上煤层气本身容易分解和逸散，从而导致深层煤层气保压取心存在一定的技术难度。
[0003]常规地质与煤田勘探所用的系列常规绳索式取心工具，由于其管体薄、丝扣强度低、岩心直径小等诸多问题，且大多缺乏保压密闭功能，导致煤层气含量测试精确度低，仅适用于埋藏较浅的煤层勘探开发。另外，传统的油气井取心工具在煤层钻井取心过程中存在钻头水力冲蚀、钻柱扰动等原因造成深层煤岩在取心过程中易遭受污染，且大多不具备原位地层压力保持功能，难以获得高价值的煤心样品。而适用于深海天然气水合物取心工具因租赁日费高、核心技术多被国外石油公司所垄断，不符合国内深层煤层气高效经济开发的现状。
技术实现思路
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[0004]本技术要解决的技术问题是提供一种气液双压力定压补偿装置，该装置与常规保压取心工具配合使用，实现了气压转变为液压并传递至保压取心筒，最终实现保压取心筒精准压力控制的目的，可根据原位地层压力对所获的煤样实施精准的压力保持，为深层煤岩保温保压取心提供技术支撑。克服了现有油气井保压取心工具在深层煤岩取心过程中难以获得原位地层压力的煤心样品，过高或过低的围压都可能对煤心样品带来损害，从而影响煤心样品的测试化验数据的不足。
[0005]本技术所采取的技术方案是：一种气液双压力定压补偿装置，包括下连接套；还包括氮气室，氮气室上端封闭，氮气室下端连接定压启动室，氮气室内部充有高压氮气，定压启动室内部设有定压腔，定压启动室上端通过定压启动室堵封密封该定压腔，定压启动室下端连接气阀滑动室，气阀滑动室上部设有气阀滑动腔，浮动气阀安装在该气阀滑动腔内；
[0006]浮动气阀上端通过定压启动室底壁上的流通孔道与定压腔相连通，浮动气阀外壁上设有上密封凸壁和下密封凸壁，在上密封凸壁和下密封凸壁之间为气阀凹槽，上密封凸壁、下密封凸壁分别与气阀滑动腔腔壁之间密封，气阀滑动腔腔壁上开有凹槽，浮动气阀底端轴向开有气阀主气道，浮动气阀底端周向开有与气阀主气道相连通的气阀旁通气道；
[0007]定压启动室本体内加工有气道Ⅰ，气阀滑动室本体内分别加工有气道
Ⅴ
、气道Ⅱ、气道Ⅲ、气道Ⅳ，气道Ⅰ一端连通氮气室内部，气道Ⅰ另一端连通气道
Ⅴ
一端，气道
Ⅴ
另一端
连通浮动气阀的气阀凹槽，当浮动气阀下移使下密封凸壁下移至气阀滑动腔腔壁上凹槽内时，气阀凹槽通过下密封凸壁与凹槽之间间隙与气阀旁通气道相连通，气阀主气道与气道Ⅲ一端相连通，气道Ⅲ另一端伸出气阀滑动室侧壁并安装有测压接头，气道Ⅱ一端与气道Ⅲ相连通，气道Ⅱ另一端伸出气阀滑动室侧壁，气道Ⅳ一端伸出气阀滑动室侧壁，气道Ⅳ另一端与气阀滑动室下部腔室相连通；
[0008]定压启动室和气阀滑动室外侧通过固定销钉连接机械滑套开关，机械滑套开关内壁上设有连通凹槽，在气阀滑动室与机械滑套开关发生相对运动时能够使固定销钉被剪断，当机械滑套开关行至气阀滑动室下端外壁限位台阶处时，连通凹槽连通气道Ⅱ和气道Ⅳ；气阀滑动室下端连接下连接套，下连接套内安装有隔离活塞，下连接套下端连接保压取心内筒，隔离活塞下端的下连接套内充有液体介质。
[0009]氮气室内部充有100MPa的高压氮气。
[0010]定压启动室堵封上安装有单流阀，通过该单流阀能够向定压启动室内部定压腔注气。
[0011]浮动气阀上端截面积大小与下端截面积大小相同。
[0012]机械滑套开关通过固定销钉与定压启动室外壁相连接。
[0013]本技术的有益效果是：
[0014]1、实现定压补偿：定压启动室预置的氮气压力为井底静液柱压力，当保压取心筒压力低于定压启动室压力时，高压氮气的通道打开，对保压取心筒进行压力补偿；随着高压氮气补偿，保压取心筒压力回升至定压启动室压力时，高压氮气的通道被阻断，实现定压补偿的目的。
[0015]2、补偿能量充足，效率高：联合利用气液压缩性强、液体不可压缩的特性，依靠气体的可压缩性的性质进行高压储能，利用液体的不可压缩性质进行压力传递，实现活塞移动较少距离即可实现保压取心筒压力的快速回升。
[0016]3、机械滑套开关与浮动气阀联合作用，补偿机构安全可靠：机械滑套开关起初由销钉固定，防止该开关提前打开；浮动气阀依靠两端的压力不同而左右移动，实现高压氮气补偿的自动化控制。
附图说明：
[0017]下面结合附图和具体实施方式对本技术做进一步详细的说明。
[0018]图1为本技术未启动时的结构示意图。
[0019]图2为本技术启动时的结构示意图。
[0020]图3为定压启动室的结构示意图。
[0021]图4为浮动气阀的结构示意图。
[0022]图5为气阀滑动室的结构示意图。
[0023]图6为浮动气阀与气阀滑动室的结构示意图。
具体实施方式：
[0024]如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，一种气液双压力定压补偿装置，包括下连接套8；还包括氮气室1，氮气室1上端封闭，氮气室1下端连接定压启动室3，氮气室1内部充有高
压氮气，定压启动室3内部设有定压腔，定压启动室3上端通过定压启动室堵封2密封该定压腔，定压启动室3下端连接气阀滑动室7，气阀滑动室7上部设有气阀滑动腔21，浮动气阀4安装在该气阀滑动腔21内；
[0025]浮动气阀4上端通过定压启动室3底壁上的流通孔道与定压腔相连通，浮动气阀4外壁上设有上密封凸壁18和下密封凸壁16，在上密封凸壁18和下密封凸壁16之间为气阀凹槽19，上密封凸壁18、下密封凸壁16分别与气阀滑动腔21腔壁之间密封，气阀滑动腔21腔壁上开有凹槽23，浮动气阀4底端轴向开有气阀主气道17，浮动气阀4底端周向开有与气阀主气道17相连通的气阀旁通气道20；
[0026]定压启动室3本体内加工有气道Ⅰ11，气阀滑动室7本体内分别加工有气道
Ⅴ
22、气道Ⅱ12、气道Ⅲ14、气道Ⅳ15，气道Ⅰ11一端连通氮气室1内部，气道Ⅰ11另一端连通气道
Ⅴ
22一端，气道
Ⅴ
22另一端连通浮动气阀4的气阀凹槽19，当浮动气阀4下移使下密封凸壁16下移至气阀滑动腔21腔壁上凹槽23内时，气阀凹槽19通过下密封凸壁16与凹槽23之间间隙与气阀旁通气道20相连通，气阀主气道17与气道Ⅲ14一端相连通，气道Ⅲ14另一端伸出气阀滑动室7侧壁并安装有带有单流阀的测压接头，气道Ⅱ12一端与气道Ⅲ14相连通，气道Ⅱ12另一端伸出气阀滑动室7侧壁，气道Ⅳ15一本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种气液双压力定压补偿装置，包括下连接套(8)；其特征在于：还包括氮气室(1)，氮气室(1)上端封闭，氮气室(1)下端连接定压启动室(3)，氮气室(1)内部充有高压氮气，定压启动室(3)内部设有定压腔，定压启动室(3)上端通过定压启动室堵封(2)密封该定压腔，定压启动室(3)下端连接气阀滑动室(7)，气阀滑动室(7)上部设有气阀滑动腔(21)，浮动气阀(4)安装在该气阀滑动腔(21)内；浮动气阀(4)上端通过定压启动室(3)底壁上的流通孔道与定压腔相连通，浮动气阀(4)外壁上设有上密封凸壁(18)和下密封凸壁(16)，在上密封凸壁(18)和下密封凸壁(16)之间为气阀凹槽(19)，上密封凸壁(18)、下密封凸壁(16)分别与气阀滑动腔(21)腔壁之间密封，气阀滑动腔(21)腔壁上开有凹槽(23)，浮动气阀(4)底端轴向开有气阀主气道(17)，浮动气阀(4)底端周向开有与气阀主气道(17)相连通的气阀旁通气道(20)；定压启动室(3)本体内加工有气道Ⅰ(11)，气阀滑动室(7)本体内分别加工有气道
Ⅴ
(22)、气道Ⅱ(12)、气道Ⅲ(14)、气道Ⅳ(15)，气道Ⅰ(11)一端连通氮气室(1)内部，气道Ⅰ(11)另一端连通气道
Ⅴ
(22)一端，气道
Ⅴ
(22)另一端连通浮动气阀(4)的气阀凹槽(19)，当浮动气阀(4)下移使下密封凸壁(16)下移至气阀滑动腔(21)腔壁上凹槽(23)内时，气阀凹槽(19)通过下密封凸壁(16)与凹槽(23)之间...
【专利技术属性】
技术研发人员：王西贵，邹德永，刘笑傲，苏洋，曹继飞，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：新型
国别省市：
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