[實用新型]用于石油測井儀器的高強度復合承壓外殼

有效

• 申請號: 201420443065.9
• 申請日: 2014-08-07
• 公開（公告）號: CN204098894U
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 吳亞民
• 申請（專利權）人: 吳亞民
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00
• 代理公司: 西安西達專利代理有限責任公司 61202
• 代理人: 第五思軍

技術領域

本實用新型屬于石油測井儀器領域，具體涉及用于石油測井儀器的高強度復合承壓外殼。

背景技術

石油工業勘探開發中，在鉆井過程或鉆井完成后會有一個重要的工作內容是對井下的原油情況進行判定分析，包括原油層深度、原油層厚度、原油量等物理的或化學的性能參數。這就需要石油測井儀器來完成這項工作。

眾所周知，感應測井與電磁波測井儀器是常規石油測井儀器裝備的重要組成部分，這些儀器一般都由電子線路和探頭（電極系、線圈系）兩部分組成，儀器探頭屬機電一體化。在全世界測井界電極系目前大都采用油壓平衡技術；該技術重要特征是：1）借助皮囊或活塞形成的流體移動封隔與平衡；2）將井下幾千米環境壓力由高溫復合材料絕緣外殼內硅油傳遞到浸油的各部件上；3）這種外殼目前結構是高溫復合絕緣管材；4）非金屬的高溫復合絕緣管材是為了有利于電信號的傳輸不受干擾。這種技術要求全部構件在油浸和井下高溫高壓條件下性能參數不超過設計容限，從而保證電子儀與機械部分正常工作，使儀器的完整性能穩定可靠。采用油壓平衡技術的電極系雖已應用幾十年，但其工藝復雜，油液容易滲漏，給制作和應用維修都帶來諸多不便。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本實用新型的目的是提供用于石油測井儀器的高強度復合承壓外殼，該高強度復合承壓外殼制造的石油測井儀器，在儀器不用罐充硅油的情況下，且能夠承受幾千米井下巨大壓力，即絕對承壓。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：

用于石油測井儀器的高強度復合承壓外殼，包括陶瓷層、設置在陶瓷層外側的復合外套耐高溫抗磨抗腐蝕保護層、設置在陶瓷層和復合外套耐高溫抗磨抗腐蝕保護層之間的過渡層。

所述陶瓷層是由氧化鋯瓷或氧化硅瓷構成。

所述陶瓷層厚度為6-10毫米。

所述過渡層為耐高溫彈性體偶聯劑構成。

所述耐高溫彈性體偶聯劑是由KH550或者KH560和丁腈橡膠或氟橡膠或聚硫橡膠組成的復合彈性體。

所述過渡層厚度為1-1.5毫米。

所述復合外套耐高溫抗磨抗腐蝕保護層是由高強玻璃纖維或玄武巖纖維或芳綸纖維浸漬耐高溫樹脂固化劑纏繞而成。

所述復合外套耐高溫抗磨抗腐蝕保護層厚度為5-10毫米。

所述耐高溫樹脂為耐高溫環氧樹脂或乙烯基樹脂或聚氨酯樹脂。

本實用新型的有益效果是：

油井的直徑一般在300毫米以內。井的深度不盡相同，有幾百米，也有1000米-8000米，像海洋石油井的深度在萬米以上。測井儀器最大外圓直徑為110毫米以內，儀器長度不超過5米。井下幾千米的地質環境十分復雜。在三、四千米井下溫度175℃、壓力140MPa以上，越深的溫度和壓力指標越高。同時還伴有原油、天然氣、水、腐蝕氣體H₂S、CO₂、SO₂等。目前國際通用的石油測井儀器工況條件指標大致為三種：

1）150℃?????100MPa；

2）175℃?????140MPa；

?3）240℃?????175MPa；

本實用新型的高強度復合承壓外殼在這樣的條件下，具有優異的耐熱性，從而保證絕緣值不得降低。機械拉伸強度不得衰減，膨脹延伸率不得有大的變化。在耐應力腐蝕作用下外觀顏色無變化，材質結構不得松弛、裂變、開裂。確保測井過程中信號傳遞準確，穩定可靠。井壁巖石堅硬，在提升測井儀器過程中，絕對承壓外殼的耐磨性亦同樣顯得十分重要。

附圖說明

圖1為本實用新型的高溫承壓絕緣外殼的結構示意圖。

其中：1為陶瓷層?；2為過渡層；3為保護層。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細描述。

?參見圖1，用于石油測井儀器的高強度復合承壓外殼，包括陶瓷層、設置在陶瓷層外側的復合外套耐高溫抗磨抗腐蝕保護層、設置在陶瓷層和復合外套耐高溫抗磨抗腐蝕保護層之間的過渡層。

（一）最內層材料為陶瓷材料，一般選用氧化鋯瓷或氮化硅瓷，其厚度一般為6-10毫米范圍內。

（二）中間過渡層為耐高溫彈性體偶聯劑，一般選用KH550或者KH560和丁腈橡膠或氟橡膠或聚硫橡膠組成的復合彈性體。厚度一般為1-1.5毫米。