[發(fā)明專利]一種氣彈簧組件及地層流體取樣器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310361836.X
• 申請(qǐng)日: 2013-08-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103410506A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚顯忠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)海洋石油總公司;中海油田服務(wù)股份有限公司
• 主分類號(hào): E21B49/08
• 分類號(hào): E21B49/08
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 林桐苒;曲鵬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油勘探設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氣彈簧組件及地層流體取樣器。

背景技術(shù)

石油勘探過(guò)程中，需要用地層測(cè)試儀器下井抽取地層流體樣品，當(dāng)?shù)貙訙y(cè)試儀器返回地面后，為保持所獲樣品不因溫度的降低而發(fā)生相變，通常需要使取樣瓶具有壓力補(bǔ)償及維持裝置。

目前國(guó)內(nèi)外普遍采用氮?dú)獗喝拥姆椒ǎ丛谌悠恐杏没钊糸_(kāi)一個(gè)壓縮氮?dú)馇唬Y(jié)合圖1所示，這種方法是在取樣瓶?jī)?nèi)直接串聯(lián)一個(gè)“活塞”，并隔出一個(gè)高壓氮?dú)馇坏慕Y(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)使得取樣瓶制作復(fù)雜、成本上升，不但容易產(chǎn)生氮?dú)庑孤┑綐悠非坏谋晃廴粳F(xiàn)象，而且還需要一套高壓注氣設(shè)備，每次取樣作業(yè)之后需要泄壓、拆卸、保養(yǎng)、重新裝配、注氣、密封等一系列維修保養(yǎng)工作，操作十分不便，頻繁施工的維修保養(yǎng)難度也很大。

此外，已有的氮?dú)馇粌啥说幕钊菃为?dú)的，只能裝在取樣瓶?jī)?nèi)才能形成氮?dú)飧祝喈?dāng)于單層瓶子結(jié)構(gòu)。每次保養(yǎng)必須取出活塞，放氣，作業(yè)前還要重新充氣，因而保養(yǎng)操作相當(dāng)不便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種氣彈簧組件及地層流體取樣器，利用氣彈簧組件的活塞體積補(bǔ)償作用，解決地層流體取樣后隨溫度下降而減少的體積，同時(shí)利用氮?dú)鈴椈傻幕钊斄Ξa(chǎn)生預(yù)定的地層流體保壓值。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種氣彈簧組件，包括缸體、活塞、密封件、注氣口，

所述活塞與所述缸體底部之間填充有高壓氮?dú)猓谒龈左w內(nèi)形成一個(gè)壓縮氮?dú)馇唬凰龌钊谒龈邏旱獨(dú)獾淖饔孟庐a(chǎn)生向上的推力，其中所述活塞的有效行程為H；

所述缸體的長(zhǎng)度小于所述活塞的長(zhǎng)度與所述活塞的有效行程H之和，所述活塞在所述缸體外移動(dòng)。

其中，所述氣彈簧組件應(yīng)用于密封容器之內(nèi)，當(dāng)所述密封容器內(nèi)的液體或氣體受溫度降低而體積減少時(shí)，利用所述活塞的行程來(lái)補(bǔ)償；其中維持的壓力由所述活塞的推力與活塞面積所決定。

本發(fā)明還提供了一種地層流體取樣器，包括取樣瓶外殼，所述取樣瓶外殼內(nèi)裝有如上所述的氣彈簧組件，

所述氣彈簧組件密封所述取樣瓶的上取樣腔和下取樣腔，且所述氣彈簧組件可在所述取樣瓶外殼內(nèi)上下移動(dòng)。

其中，所述地層流體取樣器在井下獲取液態(tài)或氣態(tài)的地層高壓原狀流體返回地面后，通過(guò)所述氣彈簧組件的活塞移動(dòng)所產(chǎn)生的推力維持所述地層高壓原狀流體的壓力不低于一特定值。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)上述方案具有如下有益效果：

1、利用氣彈簧組件的活塞體積補(bǔ)償作用，解決地層流體取樣后隨溫度下降而減少的體積，同時(shí)利用氮?dú)鈴椈傻幕钊斄Ξa(chǎn)生預(yù)定的地層流體保壓值；

2、氣彈簧組件具有免維護(hù)、工作壽命高的特點(diǎn)，可以專業(yè)化制作，并大大簡(jiǎn)化取樣操作流程，同時(shí)取樣瓶的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本較低；

3、本申請(qǐng)所述的取樣器中的氣彈簧組件是一個(gè)整體制成的元件（高壽命10000次以上、免維護(hù)），可直接放入取樣瓶?jī)?nèi)，高壓氮?dú)庠跉鈴椈山M件內(nèi)部，而不是在取樣瓶里，因而相當(dāng)于雙層瓶子結(jié)構(gòu)，在保養(yǎng)取樣瓶時(shí)，氮?dú)鈴椈刹挥梅艢猓瑹o(wú)需每次作業(yè)都重新充氣，相較于現(xiàn)有技術(shù)，其操作非常方便；

4、氣彈簧組件起到密封和隔離取樣瓶?jī)?nèi)的取樣腔和泥漿腔的作用，由氣彈簧活塞進(jìn)行體積填充、且氣彈簧活塞產(chǎn)生的推力（壓強(qiáng)）維持地層高壓原狀流體的壓力不低于某一特定值；

5、氣彈簧組件的外徑上有密封件，當(dāng)整體置于地層流體取樣瓶?jī)?nèi)時(shí)，氣彈簧組件可以上下移動(dòng)并分隔取樣腔和泥漿腔。本發(fā)明利用氣彈簧組件的活塞伸出所增加的體積來(lái)補(bǔ)償?shù)貙恿黧w取樣瓶在取樣后隨溫度下降而減少的體積量，同時(shí)利用氣彈簧的活塞頂力維持預(yù)定的地層流體保壓值；

6、氣彈簧組件鑲套在取樣瓶?jī)?nèi)，屬于雙層結(jié)構(gòu)，氮?dú)獠蝗菀仔孤┑降貙恿黧w取樣腔，而且工作更加安全、可靠。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

附圖說(shuō)明

附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與本申請(qǐng)的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明的技術(shù)方案，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的限制。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的地層流體取樣器的示意圖

圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的氣彈簧組件的示意圖；

圖3是本發(fā)明另一實(shí)施例的氣彈簧組件的示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例的氣彈簧組件應(yīng)用于密閉容器內(nèi)的工作示意圖；