[發明專利]井下流體分層取樣系統及分層取樣方法

在審

• 申請號: 202010715635.5
• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN113969783A
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 楊清海;許建國;明爾揚;段永偉;付濤;伊鵬;劉成雙;張鳳銳
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B49/08
• 分類號: E21B49/08;E21B33/122;E21B17/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 韓嫚嫚;趙燕力

1.一種井下流體分層取樣系統，其特征在于，包括井下工具結構和地面結構；

所述井下工具結構包括設于遠離井口一端的引導部，所述引導部靠近井口的一端通過控制回路短節連接磁定位短節，所述磁定位短節靠近井口的一端連接第一封隔器，所述第一封隔器靠近井口的一端連接第一敷纜管，第一敷纜管的內腔構成第一護管流體通道，所述第一敷纜管上串接電控取樣筒結構，所述電控取樣筒結構內設置筒體中心通道和至少一個取樣通道，取樣通道的入口與取樣層對應設置，所述取樣通道用于對應取樣層的流體流通至筒體中心通道；所述第一敷纜管靠近井口的一端連接第二封隔器，所述第二封隔器內軸向貫通設置封隔器流體通道，所述第二封隔器靠近井口的一端連接泵組，所述泵組內軸向貫通設置泵組流體通道，所述泵組用于建立流體循環使取樣層的流體流經對應的取樣通道至筒體中心通道；所述泵組靠近井口的一端連通有第二敷纜管，第二敷纜管的內腔構成第二護管流體通道；第一護管流體通道、筒體中心通道、封隔器流體通道、泵組流體通道和第二護管流體通道呈連通設置；

第二敷纜管、泵組、第二封隔器、第一敷纜管、電控取樣筒結構和第一封隔器內穿設電纜，電纜遠離井口的一端電連接控制回路短節；磁定位短節、第一封隔器、第一敷纜管、電控取樣筒結構、第二封隔器、泵組和第二敷纜管之間均通過電氣及液壓快速接頭導電連接；

所述地面結構包括連續管作業機和控制部，電纜位于井口的一端與所述控制部電連接，控制回路短節、磁定位短節、第一封隔器、電控取樣筒結構、第二封隔器、泵組和連續管作業機均與所述控制部電連接。

2.如權利要求1所述的井下流體分層取樣系統，其特征在于，所述電氣及液壓快速接頭包括接頭內管，所述接頭內管的內腔構成軸向貫通的接頭流體通道；所述接頭內管的外壁上套設絕緣套結構，所述絕緣套結構的側壁內沿軸向穿設導電銅套，所述導電銅套用于磁定位短節、第一封隔器、第一敷纜管、電控取樣筒結構、第二封隔器、泵組和第二敷纜管之間相鄰電纜的導電連接，所述絕緣套結構的外壁上包覆接頭外管，所述接頭內管和所述接頭外管的端部均設置花鍵式插接結構，所述接頭外管的外側扣設油壬接頭。

3.如權利要求2所述的井下流體分層取樣系統，其特征在于，所述第一敷纜管為雙層金屬管，所述第一敷纜管包括同軸且徑向間隔設置的護纜內管和護纜外管，所述護纜內管和所述護纜外管之間的環空構成電纜通道，護纜內管的內腔構成護管流體通道。

4.如權利要求2所述的井下流體分層取樣系統，其特征在于，所述第一敷纜管為敷纜連續管結構，所述第一敷纜管包括管本體，所述管本體的外壁上敷設絕緣耐腐套，所述絕緣耐腐套內敷設電纜，管本體的內腔構成護管流體通道。

5.如權利要求3或4所述的井下流體分層取樣系統，其特征在于，所述第二敷纜管為敷纜連續管結構，所述第二敷纜管包括管本體，所述管本體的外壁上敷設絕緣耐腐套，所述絕緣耐腐套內敷設電纜，管本體的內腔構成護管流體通道。

6.如權利要求5所述的井下流體分層取樣系統，其特征在于，所述電控取樣筒結構包括至少一個呈筒狀設置的取樣器本體，所述取樣器本體串接于所述第一敷纜管上，所述取樣器本體上設置軸向貫通的本體中心孔，本體中心孔構成所述筒體中心通道；所述取樣器本體的側壁內沿軸向設置所述取樣通道，所述取樣通道上設置能與取樣器本體外側連通的取樣入口，所述取樣入口構成取樣通道的入口，所述取樣通道上還設置能與所述筒體中心通道連通的取樣出口，所述取樣出口允許流體自取樣通道單向流入筒體中心通道；所述取樣器本體上分別連接設置電控配產器，所述電控配產器用于控制所述取樣出口的開閉；所述電控配產器內穿設電纜且所述電控配產器與所述控制部電連接。

7.如權利要求6所述的井下流體分層取樣系統，其特征在于，所述電控配產器設置于取樣出口處，所述電控配產器上設置開度可調的取樣水嘴，取樣水嘴的出口和取樣水嘴的入口處均設置水嘴壓力傳感器，所述水嘴壓力傳感器與所述控制部電連接。