一种油井用环空加压高压物性取样装置的制作方法

本实用新型涉及一种油井用环空加压高压物性取样装置，属于油气开采领域。

背景技术：

高压物性取样是指，由井下取样器在油层或接近油层部位采集的用于分析在地层高温高压条件下石油的物理性质和参数的原油品。

为了获取油藏条件下流体特征的高压物性(PVT)参数，为在油气田储层评价、油气田开发设计和采收率预测研究提供依据，井下高压物性取样作业非常普遍。

现有的井下高压物性取样作业多采用时钟控制，然而时钟控制存在一定的缺陷：大斜度定向井和水平井摩阻力大，稠油井浮力大，钢丝下入仪器下入困难，甚至无法下入至预定深度；高温/高压和高硫化氢井井口防喷作业风险大；深水水合物容易导致井下复杂情况的出现，避免钢丝作业。钢丝或者电缆井下取样，井口安装防喷系统和起、下仪器增加了作业时间，降低了作业时效。

技术实现要素：

本实用新型设计开发了一种油井用环空加压高压物性取样装置，能够克服现有取样装置下入深度不够、需要在井口额外安装辅助工具的问题。

本实用新型提供的技术方案为：

一种油井用环空加压高压物性取样装置，包括：

托筒，其为内部中空的圆柱筒体，且内部设置有缩径，在所述托筒外部设置有呈环形排列的多个传压孔；

传压接头，其设置在所述托筒内部，且一端固定在所述缩径上；

多个控制机构，其连接在所述传压接头的另一端；

多个取样器，其通过连接件与所述多个控制器连接；

其中，所述传压接头上部设置有破裂盘，其与所述传压孔位置相对，能够接收来自所述传压孔传递的外部压力，触发控制机构，同时或分批地激发取样器进行取样。

优选的是，所述传压接头还包括密封盘根，其设置在所述破裂盘的两端。

优选的是，所述传压接头的另一端与支架的一端连接，所述支架的另一端覆盖所述控制机构。

优选的是，所述支架包括两个副支架，两个所述副支架对称设置，中间形成环形流动通道，使放置的控制机构形成环空结构。

优选的是，所述副支架又包括长、短两片副支架，通过螺栓连接，其中所述长、短两片副支架之间的轴向上设置有放置孔。

优选的是，每个所述副支架上的放置孔的数量至少为2个，至多不超过4个。

优选的是，所述取样器包括：

触发机构，其一端通过连接件与相对应的所述控制器相抵触；

空气室，其一端与所述触发机构的另一端连接；

取样室，其设置在所述空气室的下部，并与其连通，下部设置有活塞，其套设在导向杆上。

优选的是，所述取样器还包括：

缓冲管，其设置在所述空气室内，并将所述取样室和所述空气室连通；

流量调节器，其设置在所述取样室和所述空气室连接处，能够调节缓冲液的排出速率；

预置关闭装置，其设置在所述取样室上部，能够关闭所述取样器。

优选的是，所述导向杆的一端连接有针阀体，能够在取样后把井下样液圈闭在取样室内。

优选的是，所述托筒的一端连接有上接头，另一端连接有下接头。

本实用新型所述的有益效果：采用破裂盘替代机械时钟，由钻(油)杆替代传统钢丝下入高压物性取样仪器至取样深度，地面环空加压，触发破裂盘，激活取样器的触发机构进行取样。解决了下入深度和井口泄漏问题,作业安全，减少了作业时间，不需要井口安装防喷系统和钢丝起、下仪器，提高了作业时效，可控性强。采用破裂盘可以同时激活一个托筒上所有取样器的触发机构，一次性地获取多达8个井下地层流体样；也可以单独的击破破裂盘选择性地激活取样器的触发机构，因而可以在不同的流动阶段，单独每一个或者多个、分批次地进行井下地层流体取样。

附图说明

图1为本实用新型所述的油井用环空加压高压物性取样装置的结构示意图。

图2为本实用新型所述的传压接头和控制器连接的结构示意图。

图3为本实用新型所述的取样器的结构示意图。

图4为本实用新型所述的副支架的结构示意图。

图5为本实用新型所述的副支架的长片副支架的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1-5所示，本实用新型提供一种油井用环空加压高压物性取样装置，包括：传压接头、控制机构、取样器300、托筒400以及支架500。

托筒400为内部中空的圆柱筒体结构，两端分别连接有上接头和下接头，上接头和下接头能够通过丝扣与钻杆连接，在托筒400靠近上接头的一端内部，设置有缩径，传压接头的一端固定在缩径上。

传压接头设置在托筒内部，包括密封盘根110、第一破裂盘120，其中密封盘根110设置在破裂盘120的上下两端，在托筒400上，与第一破裂盘120相对应的位置上，设置有多个呈环形分布的传压孔，能够传递外部压力。

作为一种优选，本实用新型中，传压孔的数量为四个。

传压接头的另一端与支架500的一端连接，支架500的另一端覆盖在控制机构上。支架500包括两个副支架；两个副支架对称设置，中间形成环形流动通道，使放置的控制机构形成环空结构。

每个副支架包括长片副支架520和短片副支架510，长片副支架520和短片副支架510之间的轴向上设置有放置孔521，能够用来放置控制机构或取样器。长片副支架520能够覆盖控制机构，短片副支架的一端连接传压接头另一端连接控制机构。

控制机构包括破裂盘控制器210和第一触发机构220，其中破裂盘控制器210能够与破裂盘120连通，第一触发机构220通过连接件与取样器300的一端相连接，取样器300的的另一端通过支架500与下接头连接。

每个副支架上的放置孔的数量至少为2个，至多不超过4个。

在破裂盘控制器210中设置有第二破裂盘，其中，第一破裂盘120的压力等级低于或者等于第二破裂盘的压力，当压力等级相同时，控制机构激发第二触发机构310，所有取样器300将进行同时取样，当压力等级不同时，取样器将分批进行取样，满足不同流动阶段的取样要求。

取样器300从上到下依次包括：第二触发机构310、空气室330、预置关闭组件350以及取样室370；

第二触发机构310设置在取样器的最上端，其通过连接件与控制机构的第一触发机构220相抵触。

空气室330设置在触发机构310的下方，与设置在其下方的取样室370连通，取样室370内设置有导向杆360，下部设置有活塞380，活塞380密封套设在导向杆360上，能够存储缓冲液，并在取样结束后，存储井下样品；针阀体390连接在导向杆360的底端，导向杆360能够提拉针阀体390向上运动，针阀体390能够在触发取样后把井下样液圈闭在取样室370内。

在取样室370和空气室330的连接处，还设置有流量调节器340，能够调节缓冲液的排出速率。

缓冲管320设置在空气室内，能够将取样室370和所述空气室330连通，在取样室370的上部设置有预置关闭组件350，能够关闭取样器。

取样器300中还设置有梭杆，与缓冲管320在空气室330的一端部分接触，能够将取样室370和空气室330进行隔断和导通。

活塞380被缓冲油约束在取样室底部，当接到取样指令时，地面增加环空压力，击破第一破裂盘120选择性地激活第二触发机构310，允许梭杆向上移动，在穿梭机构形成一个通路。

井下液体通过针阀体390的入口进入取样室370的底部，推动活塞380沿着导向杆360向上运动，活塞380上部的缓冲液受压通过缓冲管320排出到空气室330中，排泄速率由流量调节器340控制，随着井下样品缓慢填充取样室370，活塞380向上运动，直到活塞380碰到预置关闭组件350，装置外部套筒开始上升，同时释放锁定钢球，中心芯子缩短受冲击，导向杆360拖动针阀体390向上移动。“O”环保护套和针阀体390进入取样室370。当第二个“O”环保护套进入取样室370后，限位销钉弹出锁死针阀体390，取样器300关闭。最后将环空加压高压物性取样器提拉出井，完成取样。

采用破裂盘替代机械时钟，由钻(油)杆替代传统钢丝下入高压物性取样仪器至取样深度，地面环空加压，触发破裂盘，激活取样器的触发机构进行取样。解决了下入深度和井口泄漏问题,作业安全，减少了作业时间，不需要井口安装防喷系统和钢丝起、下仪器，提高了作业时效，可控性强。采用破裂盘可以同时激活一个托筒上所有取样器的触发机构，一次性地获取多达8个井下地层流体样；也可以单独的击破破裂盘选择性地激活取样器的触发机构，因而可以在不同的流动阶段，单独每一个或者多个、分批次地进行井下地层流体取样。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。