一种井下仪器地层流体取样装置的制作方法

本技术涉及油气田取样装置领域，具体涉及一种井下仪器地层流体取样装置。

背景技术：

随钻地层测试流体取样仪器可精确测量地层压力，获取地层流体样品。通过实时测量地层孔隙压力，优化钻井泥浆、保障钻井安全。通过多点压力测量计算压力梯度，识别流体界面、判断层间连通性，进行地质导向，提高钻井效率、节省钻井时间和成本。随钻地层测试流体取样仪器是在钻井过程中唯一快速获取地层真实流体样品的随钻测井装备，地层流体样品为油藏描述和评价提供重要参数，确定油气水界面，识别油藏或凝析气藏，并预测其产量和经济效益，为地层评价提供“一锤定音”式的实物依据。

随钻地层测试流体取样仪器在井下获取样品并将样品带回地面后，到实验室进行物性分析，获取重要地质参数。现有的地层流体取样装置不能满足随钻地层测试仪器模块化设计需求。

技术实现要素：

本技术的实施例提供一种井下仪器地层流体取样装置，包括基体、取样筒单元、取样单元和控制系统；所述基体上设置有容置槽，所述取样筒单元设置在所述容置槽内，所述取样筒单元包括取样筒和单向阀，所述单向阀的出口与所述取样筒的入口连通，所述取样单元用于抽取地层流体，并通过流体管路与所述单向阀的入口连通，所述控制系统用于控制所述单向阀的开合和所述取样单元的启停。

有益效果：

本技术实施例的井下仪器地层流体取样装置，其在基体的容置槽内设置取样筒单元，利用取样筒存储地层流体样品，并通过单向阀将取样筒与取样单元之间的流体管路打开或关闭，实现取样功能。此外，取样模块集成在基体内，可将基体连接在随钻地层测试流体取样仪器上，这样将取样装置模块化设计，便于仪器的安装和维护。

附图说明

附图用来提供对本技术技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术的技术方案，并不构成对本技术技术方案的限制。

图1为本技术一实施例的井下仪器地层流体取样装置的外观结构示意图；

图2为图1中a-a处的剖视图；

图3为图2的局部放大图；

图4为图1中b-b处的剖视图；

附图标记为：1、上连接头，2、基体，21、容置槽，3、取样筒，31、取样筒的入口，4、转接块，5、单向阀，51、单向阀的入口，52、单向阀的出口，6、电路板，7、下连接头，8、偏心流道，9、中心流道，10、取样筒单元，11、导线孔，12、流体管路。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本技术的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。

如图1-图4所示，本实施例提供一种井下仪器地层流体取样装置，包括基体2、取样筒单元10、取样单元和控制系统；所述基体2上设置有容置槽21，所述取样筒单元10设置在所述容置槽21内，所述取样筒单元10包括取样筒3和单向阀5，所述单向阀5的出口52与所述取样筒3的入口31连通，所述取样单元用于抽取地层流体，并通过流体管路12与所述单向阀5的入口51连通，所述控制系统用于控制所述单向阀5的开合和所述取样单元的启停。

本实施例的井下仪器地层流体取样装置，其在基体2的容置槽21内设置取样筒单元10，利用取样筒3存储地层流体样品，并通过单向阀5将取样筒3与取样单元之间的流体管路12打开或关闭，实现取样功能。此外，取样模块集成在基体2内，可将基体2连接在随钻地层测试流体取样仪器上，这样将取样装置模块化设计，便于仪器的安装和维护。基体2可以为钻铤，本实施例的取样装置可应用于随钻地层测试流体取样仪器，在钻井过程中进行地层流体取样，可以满足在随钻振动冲击环境下高可靠工作。

如图1、图2和图4所示，所述基体2可以为钻铤，基体2的中心设有供钻井泥浆通过的中心流道9，中心流道9在基体2的某些地方有时为避开相应结构会偏心设置，形成偏心流道8。所述容置槽21可以设置为多个并沿所述基体2的周向分布，一个所述容置槽21内设置有一个所述取样筒单元10，每个所述取样筒单元10的所述单向阀5均与所述取样单元连通。比如，容置槽21可以设置为四个，均匀分布在基体2的周向。其中，所述流体管路12设置在所述基体2内，流体管路12与容置槽21均可对称式设计，合理利用基体2空间。流体管路12可以包括主管路和与主管路连通的各个分支管路，取样单元设置在主管路上，每个所述取样筒单元10设置在相应的分支管路上，通过控制每个取样筒单元10的单向阀5的开合，来向每个取样筒单元10的取样筒3输入或停止输入地层流体样品。

所述容置槽21可以沿所述基体2的轴向延伸，相应地取样筒3的形状也可以设置为长筒状，可合理利用基体2的空间。为便于拆卸，所述取样筒3可拆卸安装在所述容置槽21内。这样，当井下仪器回到地面后，可将取样筒3从基体2上拆卸，带入实验室进行地层流体样品分析。

所述单向阀5可以为电动高压流体截止阀，以适应高压的地层流体。所述取样筒单元10还包括用于驱动所述单向阀5打开或关闭的电机，所述电机与所述控制系统电连接。这样，通过控制系统对电机进行控制，从而实现单向阀5的打开或关闭。其中，控制系统可以设置在地面，基体2内设置有与控制系统电连接的电路模块，包括电路板6和导线等，导线可位于基体2内设置的导线孔11内。单向阀5采用电机驱动，相较于液压驱动方式，当基体2为钻铤时可不受钻铤结构、钻铤之间连接方式的限制。

所述取样单元可以包括与所述流体管路12连通的取样泵和取样头，所述取样头用于伸入地层进行地层流体取样，所述取样泵用作抽取和输送地层流体的动力源。其中，取样泵作为动力源，将地层流体从取样头抽入流体管路12内，并输送至各个取样筒单元10的取样筒3内。取样泵可以采用精密数字泵，并受所述控制系统控制。

如图3所示，所述取样筒单元10还可以包括转接块4，所述转接块4内部设有流道，所述单向阀5的出口52与所述取样筒3的入口31通过所述转接块4连通。通过设置所述转接块4，便于单向阀5和取样筒3两者的位置布局，并建立两者间的流体通路。

如图2所示，所述基体2的两端分别设有连接头，包括上连接头1和下连接头7，分别用于与上部和下部的待连接仪器进行机械和电气连接，或串接在地层测试仪器上。上连接头1和下连接头7可以采用标准接头。

本实施例的井下仪器地层流体取样装置，可应用于随钻地层测试仪器上，基体2可为钻铤，取样筒3完成地层流体取样，并在随钻地层测试仪器返回地面后，可将取样筒3拆卸并携带井下原状地层流体进入实验室做样品分析。

在本技术实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定连接”、“安装”、“装配”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；术语“安装”、“连接”、“固定连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。

技术特征：

技术总结
一种井下仪器地层流体取样装置，涉及油气田取样装置领域，包括基体、取样筒单元、取样单元和控制系统；所述基体上设置有容置槽，所述取样筒单元设置在所述容置槽内，所述取样筒单元包括取样筒和单向阀，所述单向阀的出口与所述取样筒的入口连通，所述取样单元用于抽取地层流体，并通过流体管路与所述单向阀的入口连通，所述控制系统用于控制所述单向阀的开合和所述取样单元的启停。本申请实施例的取样装置，利用取样筒存储地层流体样品，并通过单向阀将取样筒与取样单元之间的流体管路打开或关闭，实现取样功能。

技术研发人员：秦小飞;冯永仁;郝桂青;谭忠健;余强;鲍忠利;王健;张国强;陈鸣
受保护的技术使用者：中国海洋石油集团有限公司;中海油田服务股份有限公司
技术研发日：2019.07.09
技术公布日：2019.10.01