一种抽取地层流体并保压储存的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及石油勘探和钻采技术领域，是一种抽取地层流体并保压储存的装置和方法，前者包括抽吸短节、储存短节、连接短节、采样组件、第一泵吸机构和第二泵吸机构。本发明专利技术结构合理而紧凑，第一泵吸机构不断向初级采样腔抽吸和给排，提高了初级采样腔内地层流体的纯度，第二泵吸机构将初级采样腔内的地层流体抽吸至二级采样腔内并进行保压，若二级采样腔内的地层流体在后续工作过程中压力减小，第二泵吸机构向二级采样腔内进行加压，保证地层流体提出井口到达分析室，防止地层流体样品在到达地面后压力骤减，从而使地层流体样品发生“相变”等不可逆的现象，提高了分析数据的可靠性和真实性，具有安全、省力、简便、高效的特点。高效的特点。高效的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种抽取地层流体并保压储存的装置和方法


[0001]本专利技术涉及石油勘探和钻采
，是一种抽取地层流体并保压储存的装置和方法。

技术介绍

[0002]在石油勘探过程中，需要在指定层位获取地层高温高压的原状地层流体样品，以便返回地面后在实验室进行分析，了解储层流体的性质，为勘探开发提供可靠的数据。这种高温高压地层单相流体样品在到达地面后，由于温度逐步降低，导致在同体积下的压力骤减，从而使样品发生“相变”、产生脱气等不可逆的现象。比如原状地层流体为油藏，在压力下降超过“泡点压力”以后，就会分离成气液两相，之后又无法还原，失去了分析利用价值。为此，通常需要在取样容器里加装一套保压装置，以使样品时刻处于“单相流体”状态。目前国内的随钻地层流体取样技术处于空白，钻井过程中将地层的流体取样至采样室，并取样后如何保压提至井口是地层流体取样的技术难点。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种抽取地层流体并保压储存的装置和方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有地层高温高压的原状地层流体样品的获取时存在的运输过程中容易发生“相变”、产生脱气等不可逆现象的问题。
[0004]本专利技术的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种抽取地层流体并保压储存的装置，包括抽吸短节、储存短节、连接短节、采样组件、第一泵吸机构和第二泵吸机构，储存短节、连接短节和抽吸短节由左至右依次密封固定安装在一起，抽吸短节左部内侧设有初级采样腔，抽吸短节左端间隔设有与初级采样腔连通的第一进液通道和第一出液通道，储存短节右部内侧设有二级采样腔，储存短节右端设有与二级采样腔连通且中部内侧设有第二单向阀的第二进液通道，连接短节内设有左端与第二进液通道连通且右端与第一出液通道连通的连接通道，连接短节外侧间隔设有分别与连接通道、第一进液通道连通的排液通道和采样通道，排液通道内设有排液阀门，采样通道内设有采样组件，采样组件包括安装座、探针管和过滤筒，对应采样通道位置的连接短节外侧固定安装有中空结构的安装座，安装座内设有一端密封固定安装于采样通道内且内侧设有第一单向阀的过滤筒，过滤筒的另一端封闭且位于安装座外侧，过滤筒远离连接短节的一端外侧沿圆周间隔分布有若干个内进液孔，探针管一端密封套装于安装座内侧和过滤筒外侧之间，探针管另一端外侧沿圆周间隔分布有若干个外进液孔，对应连接短节与探针管之间位置的安装座内侧与过滤筒外侧之间形成采样驱动室，安装座外侧间隔设有若干个与采样驱动室连通的采样驱动孔，抽吸短节右部内侧设有能够使探针管向外伸出并将探针管外侧的地层流体依次经采样通道和第一进液通道吸入初级采样腔内并将地层流体经第一出液通道和排液通道排出的第一泵吸机构，二级采样腔左部内侧设有用于将初级采样腔内的流体经连接通道吸入二级采样腔内的第二泵吸机构。
[0005]下面是对上述专利技术技术方案之一的进一步优化或/和改进：上述第一泵吸机构可包括第一油泵、第一活塞杆、第一活塞筒和第一压缩弹簧，初级采样腔右部设有第一活塞杆，第一活塞杆右端外侧与初级采样腔右部内壁固定安装在一起，初级采样腔左部设有右端内侧套装于第一活塞杆左部外侧的第一活塞筒，第一活塞筒左端固定有外侧与初级采样腔左端内壁密封接触的第一左活塞环，第一活塞筒右端外侧固定有与初级采样腔右部内壁密封接触的第一右活塞环，第一右活塞环右端与第一活塞杆右端之间设有第一压缩弹簧，第一左活塞环右端、第一右活塞环左端、第一活塞筒外侧与初级采样腔内壁之间形成第一油腔，抽吸短节右部内侧设有第一储油室，抽吸短节内间隔设有一端和第一储油室连通且另一端和第一油腔连通的第一供油通道、一端和第一供油通道连通且另一端和采样驱动室连通的第二供油通道、一端和第二供油通道与第一油腔之间的第一供油通道连通且另一端和第一储油室连通的第一回油通道以及一端和第一回油通道与第一油腔之间的第一供油通道连通且另一端和第一回油通道连通的第二回油通道，第一储油室内设有能够将第一储油室内的液体泵入第一供油通道内的第一油泵，对应第一活塞杆右方位置的初级采样腔右部设有能够使第一油泵与第二供油通道之间的第一供油通道导通或者使第一供油通道与第二回油通道导通的第一二位三通电磁阀，对应第一二位三通电磁阀左方位置的抽吸短节内左右间隔设有第一左安装室和第一右安装室，第一左安装室内设有能够启闭第二供油通道的第一二位二通电磁阀，第一右安装室内设有能够使第一油腔与第二供油通道之间的第一供油通道导通或者使第一供油通道与第一回油通道导通的第二二位三通电磁阀，抽吸短节内设有和第一油泵与第一二位三通电磁阀之间的第一供油通道连通的第一测压通道，第一测压通道内设有第一压力传感器，第一活塞筒内侧设有检测第一活塞筒左右移动距离的第一位移传感器，第一压力传感器和第一位移传感器均与固定安装于连接短节内的控制单元电连接，控制单元分别与第一二位三通电磁阀、第二二位三通电磁阀、第一二位二通电磁阀以及第一油泵电连接。
[0006]上述第二泵吸机构可包括第二油泵、第二活塞杆、第二活塞筒和第二压缩弹簧，二级采样腔左部设有第二活塞杆，第二活塞杆左端外侧与二级采样腔左部内壁固定安装在一起，二级采样腔右部设有左端内侧套装于第二活塞杆右部外侧的第二活塞筒，第二活塞筒右端固定有外侧与二级采样腔右端内壁密封接触的第二右活塞环，第二活塞筒左端外侧固定有与二级采样腔左部内壁密封接触的第二左活塞环，第二左活塞环左端与第二活塞杆左端之间设有第二压缩弹簧，第二左活塞环右端、第二右活塞环左端、第二活塞筒外侧与二级采样腔内壁之间形成第二油腔，储存短节左部内侧设有第二储油室，储存短节内间隔设有一端和第二储油室连通且另一端和第二油腔连通的第三供油通道、一端和第三供油通道连通且另一端和第二储油室连通的第三回油通道，以及一端和第三回油通道与第二储油室之间的第三供油通道连通且另一端和第三回油通道连通的第四回油通道，第二储油室内设有能够将第二储油室内的液体泵入第三供油通道内的第二油泵，储存短节内左右间隔设有第二左安装室和第二右安装室，第二左安装室内设有能够使第三回油通道与第二油泵之间的第三供油通道导通或者使第三供油通道与第四回油通道导通的第三二位三通电磁阀，第二右安装室内设有能够使第三二位三通电磁阀与第二油腔之间的第三供油通道导通或者使第三供油通道与第三回油通道导通的第四二位三通电磁阀，对应第二活塞杆左方位置的二级采样腔左部设有能够启闭第二油腔与第四二位三通电磁阀之间的第三供油通道的第二
二位二通电磁阀，连接短节左部设有与二级采样腔右端连通的保压通道，保压通道内密封固定安装有第二压力传感器，第二压力传感器与控制单元电连接，控制单元分别与第三二位三通电磁阀、第四二位三通电磁阀、第二二位二通电磁阀以及第二油泵电连接。
[0007]上述对应第一供油通道与第一右活塞环之间位置的初级采样腔内壁可有第一限位台阶，对应第三供油通道与第二左活塞环之间位置的二级采样腔内壁有第二限位台阶，安装座远离储存短节外侧的端部内侧有第三限位台阶。
[0008]上述储存短节内可设有和第二油泵与第四二位三通电磁阀之间的第三供油通道连通的第二测压通道，第二测压通道内设有第三压力传感器，第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抽取地层流体并保压储存的装置，其特征在于包括抽吸短节、储存短节、连接短节、采样组件、第一泵吸机构和第二泵吸机构，储存短节、连接短节和抽吸短节由左至右依次密封固定安装在一起，抽吸短节左部内侧设有初级采样腔，抽吸短节左端间隔设有与初级采样腔连通的第一进液通道和第一出液通道，储存短节右部内侧设有二级采样腔，储存短节右端设有与二级采样腔连通且中部内侧设有第二单向阀的第二进液通道，连接短节内设有左端与第二进液通道连通且右端与第一出液通道连通的连接通道，连接短节外侧间隔设有分别与连接通道、第一进液通道连通的排液通道和采样通道，排液通道内设有排液阀门，采样通道内设有采样组件，采样组件包括安装座、探针管和过滤筒，对应采样通道位置的连接短节外侧固定安装有中空结构的安装座，安装座内设有一端密封固定安装于采样通道内且内侧设有第一单向阀的过滤筒，过滤筒的另一端封闭且位于安装座外侧，过滤筒远离连接短节的一端外侧沿圆周间隔分布有若干个内进液孔，探针管一端密封套装于安装座内侧和过滤筒外侧之间，探针管另一端外侧沿圆周间隔分布有若干个外进液孔，对应连接短节与探针管之间位置的安装座内侧与过滤筒外侧之间形成采样驱动室，安装座外侧间隔设有若干个与采样驱动室连通的采样驱动孔，抽吸短节右部内侧设有能够使探针管向外伸出并将探针管外侧的地层流体依次经采样通道和第一进液通道吸入初级采样腔内并将地层流体经第一出液通道和排液通道排出的第一泵吸机构，二级采样腔左部内侧设有用于将初级采样腔内的流体经连接通道吸入二级采样腔内的第二泵吸机构。2.根据权利要求1所述的抽取地层流体并保压储存的装置，其特征在于第一泵吸机构包括第一油泵、第一活塞杆、第一活塞筒和第一压缩弹簧，初级采样腔右部设有第一活塞杆，第一活塞杆右端外侧与初级采样腔右部内壁固定安装在一起，初级采样腔左部设有右端内侧套装于第一活塞杆左部外侧的第一活塞筒，第一活塞筒左端固定有外侧与初级采样腔左端内壁密封接触的第一左活塞环，第一活塞筒右端外侧固定有与初级采样腔右部内壁密封接触的第一右活塞环，第一右活塞环右端与第一活塞杆右端之间设有第一压缩弹簧，第一左活塞环右端、第一右活塞环左端、第一活塞筒外侧与初级采样腔内壁之间形成第一油腔，抽吸短节右部内侧设有第一储油室，抽吸短节内间隔设有一端和第一储油室连通且另一端和第一油腔连通的第一供油通道、一端和第一供油通道连通且另一端和采样驱动室连通的第二供油通道、一端和第二供油通道与第一油腔之间的第一供油通道连通且另一端和第一储油室连通的第一回油通道以及一端和第一回油通道与第一油腔之间的第一供油通道连通且另一端和第一回油通道连通的第二回油通道，第一储油室内设有能够将第一储油室内的液体泵入第一供油通道内的第一油泵，对应第一活塞杆右方位置的初级采样腔右部设有能够使第一油泵与第二供油通道之间的第一供油通道导通或者使第一供油通道与第二回油通道导通的第一二位三通电磁阀，对应第一二位三通电磁阀左方位置的抽吸短节内左右间隔设有第一左安装室和第一右安装室，第一左安装室内设有能够启闭第二供油通道的第一二位二通电磁阀，第一右安装室内设有能够使第一油腔与第二供油通道之间的第一供油通道导通或者使第一供油通道与第一回油通道导通的第二二位三通电磁阀，抽吸短节内设有和第一油泵与第一二位三通电磁阀之间的第一供油通道连通的第一测压通道，第一测压通道内设有第一压力传感器，第一活塞筒内侧设有检测第一活塞筒左右移动距离的第一位移传感器，第一压力传感器和第一位移传感器均与固定安装于连接短节内的控制单元电连接，控制单元分别与第一二位三通电磁阀、第二二位三通电磁阀、第一二位二通电磁
阀以及第一油泵电连接。3.根据权利要求1或2所述的抽取地层流体并保压储存的装置，其特征在于第二泵吸机构包括第二油泵、第二活塞杆、第二活塞筒和第二压缩弹簧，二级采样腔左部设有第二活塞杆，第二活塞杆左端外侧与二级采样腔左部内壁固定安装在一起，二级采样腔右部设有左端内侧套装于第二活塞杆右部外侧的第二活塞筒，第二活塞筒右端固定有外侧与二级采样腔右端内壁密封接触的第二右活塞环，第二活塞筒左端外侧固定有与二级采样腔左部内壁密封接触的第二左活塞环，第二左活塞环左端与第二活塞杆左端之间设有第二压缩弹簧，第二左活塞环右端、第二右活塞环左端、第二活塞筒外侧与二级采样腔内壁之间形成第二油腔，储存短节左部内侧设有第二储油室，储存短节内间隔设有一端和第二储油室连通且另一端和第二油腔连通的第三供油通道、一端和第三供油通道连通且另一端和第二储油室连通的第三回油通道，以及一端和第三回油通道与第二储油室之间的第三供油通道连通且另一端和第三回油通道连通的第四回油通道，第二储油室内设有能够将第二储油室内的液体泵入第三供油通道内的第二油泵，储存短节内左右间隔设有第二左安装室和第二右安装室，第二左安装室内设有能够使第三回油通道与第二油泵之间的第三供油通道导通或者使第三供油通道与第四回油通道导通的第三二位三通电磁阀，第二右安装室内设有能够使第三二位三通电磁阀与第二油腔之间的第三供油通道导通...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊明，宋朝晖，乔东宇，赵继斌，罗顺，李富强，王新东，高本文，张磊，朱年涛，
申请(专利权)人：中国石油集团西部钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：