一种井下取样测试装置及测试方法与流程

本发明涉及井下取样测试技术领域，具体涉及一种井下取样测试装置及测试方法。

背景技术：

油田开发中丛式井组阴极保护系统，是解决套管外腐蚀的有效手段。长庆油田阴极保护油水井有7000多口，取得良好的保护效果，10年来，实施阴极保护的油水井的套损率仅为没有实施油水井的1/7。

丛式井组阴极保护系统中阳极井是整个系统的关键环节，由于气候的变化，工业用水，不可避免的造成地层水位的变化。一旦地层水位低于阳极井深，就会增加系统的电阻，影响保护效果。因此需要对阳极井进行现场测试，目前没有专门的阳极井取样测试装置，无法直观的测试阳极井的地层水位及水质成分。现有井下取样测试装置如申请号200620123886.x(一种井下取样器)，申请号201120187307.9(注入井井下取样器)，申请号201520217987.2(井下取样测试装置)，申请号201820543502.2(液压式井下取样器)，只能采集井下液体样，不能确定液面深度。

为了解决现有技术中纯在的问题，本发明提供一种不仅可以采集井下液体样，还可以确定液面深度的井下取样测试装置及测试方法。

技术实现要素：

本发明克服了现有技术的不足，提供了一种井下取样测试装置及测试方法，尤其是具有可以测量井深、井下液面深度及该井所在区域的底层水液面海拔的特点，为后期该区域新井的施工提供施工依据。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种井下取样测试装置，包括导电单元，导电单元一端连接取样装置，所述取样装置内设置有检测电极，取样装置上还设置有进液口，取样装置的底部还连接有配重块，所述导电单元另一端连接检测装置。

进一步地，所述的取样装置包括进液桶和取样桶，进液桶的开口朝下，进液桶的底部与导电单元连接，取样桶的开口朝上，进液桶的开口处与取样桶的开口处密封连接，所述检测电极设置在进液桶的底部，且检测电极的一端与进液桶的底部固定连接，同时穿过进液桶的底部与导电单元导电连接，进液桶的侧壁上设置有若干个进液口。

进一步地，所述的进液桶的开口处与取样桶的开口处均设置有连接丝扣，所述进液桶的开口处与取样桶的开口处通过连接丝扣螺纹密封连接。

进一步地，所述的导电单元与取样装置之间还是设置有转换接头，转换接头一端与导电单元固定连接，转换接头另一端与取样装置之间螺纹连接。

进一步地，所述的导电单元为电缆，电缆沿长度方向设置有长度刻度。

进一步地，所述的电缆为钢丝电缆，承载力≥0.5kg/m。

进一步地，所述的取样装置的底部设置有转换头，转换头一端与取样装置的底部固定连接，转换头另一端设置有配重连接丝扣，所述的配重块通过配重连接丝扣与转换头另一端连接，所述的配重块设置有多个，根据井深和地面检测装置的要求增加或减少配重。

一种井下取样测试装置的测试方法，包括上述任意一项所述的一种井下取样测试装置，包括以下方法

s1：检测井下取样测试装置连接是否完好

将导电单元与取样装置和接检测装置连接好，然后将取样装置放置在盐水中，通过观察接检测装置是否存在电阻，如果有电阻值则连接完好；

s2：下方井下取样测试装置至井下

安装地面下放装置，将井下取样测试装置下放至井下，调制检测装置；

s3：检测液面深度

在下放井下取样测试装置至井下的过程中，观察检测装置所检测的电阻值，当电阻值有明显下降时，则取样装置内的检测电极与井下液面接触，反复检测确定液面的位置，此时导电单元的长度+导电单元端部到检测电极位置的长度即为此时井下液面的高度；

s4：检测井的深度

在s3的基础上，继续下放井下取样测试装置，当检测装置所检测的重量值突然下降到一定值不变时，若配重块的个数为n，此时的导电单元的长度+取样装置的长度+配重块(n-1)的长度为此时井的深度。

进一步地，一种井下取样测试装置的测试方法应用于该井所在区域的地层水液面海拔的检测确定中，检测确定方法如下：

该井所在区域的地层水液面海拔为h，地面的海拔为a，s3中检测的井下液面的高度为h，获取该井的井斜值为α；

其中，h＝a-h×cosα。

本发明的有益效果是：

与现有技术相比，本发明通过导电单元一端连接取样装置，另一端连接检测装置，检测装置位于地面，当通过地面的下放装置将整个导电单元及所连接的取样装置下放至井内，当地面的检测装置检测到电阻值明显下降时则取样装置中的检测电极与井下的液面接触，此时检测电极及导电单元到井口的距离为井下液面的深度，为了深度的准确性可以进行多次上提下放获取平均值，确定井下液面的深度，然后当地面的检测装置检测到的整个井下取样测试装置的重量突然下降稳定在一定值时，此时的配重块及导电单元到井口的距离为该井的深度，当需要进行井下取液检测时，此时在当检测到电阻值下降时，井下的液体通过取样装置上的进液口进入取样装置内，然后上提整个井下取样测试装置至地面然后取下取样装置进行井下液体的检测，通过该装置实现了井下液体的取样，同时可以进行井下液面深度的检测，及该井深度的检测，通过这些数据的确定可以给该区域新井的开发施工提供依据，从而节省施工成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的取样测试装置在井下整体结构结构示意图。

图2为本发明的取样测试装置整体结构示意图。

图中：1-导气管、2-电缆、3-转换接头、4-检测电极、5-进液口、6-连接丝扣、7-取样桶、8-配重块、9-进液桶、10-转换头、11-配重连接丝扣。

具体实施方式

首先需要说明的是，在本发明各个实施例中，所涉及的术语为：

导电单元，用于将井下取样测试装置中检测电极所检测到的电阻值传输到地面通过检测装置可以进行检测。

取样装置，用于井下液体的取样，同时可实现检测液面深度。

检测电极，用于检测液面的深度。

配重块，用于增加整个取样测试装置的配重，使整个取样测试装置可以顺利的下放至井下，同时还可以通过检测装置检测整个取样测试装置及配重的重量来确定井的深度。

检测装置，用于检测取样装置中检测电极遇到井下液体后的的电阻值及检测整个取样测试装置及配重的重量。

下面，将通过几个具体的实施例对本发明实施例提供的井下取样测试装置及测试方法的方案进行详细介绍说明。

实施例1:

参照图1，一种井下取样测试装置，包括导电单元，导电单元一端连接取样装置，所述取样装置内设置有检测电极4，取样装置上还设置有进液口5，取样装置的底部还连接有配重块8，所述导电单元另一端连接检测装置。

上述实施例中通过导电单元一端连接取样装置，另一端连接检测装置，检测装置位于地面，当通过地面的下放装置将整个导电单元及所连接的取样装置下放至井内，当地面的检测装置检测到电阻值明显下降时则取样装置中的检测电极4与井下的液面接触，此时检测电极4及导电单元到井口的距离为井下液面的深度，为了深度的准确性可以进行多次上提下放获取平均值，确定井下液面的深度，然后当地面的检测装置检测到的整个井下取样测试装置的重量突然下降稳定在一定值时，此时的配重块8及导电单元到井口的距离为该井的深度，当需要进行井下取液检测时，此时在当检测到电阻值下降时，井下的液体通过取样装置上的进液口5进入取样装置内，然后上提整个井下取样测试装置至地面然后取下取样装置进行井下液体的检测，通过该装置实现了井下液体的取样，同时可以进行井下液面深度的检测，及该井深度的检测，通过这些数据的确定可以给该区域新井的开发施工提供依据，从而节省施工成本。

实施例2:

参照图1和图2，所述的取样装置包括进液桶9和取样桶7，进液桶9的开口朝下，进液桶9的底部与导电单元连接，取样桶7的开口朝上，进液桶9的开口处与取样桶7的开口处密封连接，所述检测电极4设置在进液桶9的底部，且检测电极4的一端与进液桶9的底部固定连接，同时穿过进液桶9的底部与导电单元导电连接，进液桶9的侧壁上设置有若干个进液口5。

进一步的，所述的进液桶9的开口处与取样桶7的开口处均设置有连接丝扣6，所述进液桶9的开口处与取样桶7的开口处通过连接丝扣6螺纹密封连接。

上述实施例中取样装置为进液桶9和取样桶7两部分组成，在进行井下取液检测时，当液体从进入进液桶9进入取样桶7内后，上提导电单元至进液桶9和取样桶7位于地面，然后通过连接丝扣6旋拧取样桶7直接将其取下，将取出的液体进行检测，方便取样，其中需要提前将所连接的配重块8取下，检测电极4设置在进液桶9的底部且所设置若干个进液口5可以避免井筒杂物污染密闭电极，造成测试错误，检测电极4的一端与进液桶9的底部固定连接，同时穿过进液桶9的底部与导电单元导电连接，用于检测装置可以连通检测到检测电极4的电阻值，进液桶9的开口处与取样桶7的开口处通过连接丝扣6螺纹密封连接，避免井下的杂质进入取样装置内。

实施例3:

参照图2，所述的导电单元与取样装置之间还是设置有转换接头3，转换接头3一端与导电单元固定连接，转换接头3另一端与取样装置之间螺纹连接。

上述实施例中采用转换接头3连接取样装置和导电单元，转换接头3上可以设置丝扣连接取样装置，另一端通过导电固定连接导电单元，方便更换检测电极4。

实施例4:

所述的导电单元为电缆2，电缆2沿长度方向设置有长度刻度。

进一步的所述的电缆2为钢丝电缆，承载力≥0.5kg/m。

上述实施例中导电单元采用电缆可以直接连通检测电极4和检测装置，便于检测，电缆2为钢丝电缆，承载力≥0.5kg/m，或钢丝电缆的承载力约为0.5kg/m都适用于该井下取样测试装置的正常使用，保证电缆2有一定的承载力，其中电缆2沿长度方向设置有长度刻度，可以直接观察刻度得到检测到的液面深度和井的深度，其中刻度可以精准到厘米，保证数据的准确性。

实施例5:

进一步的，所述的检测装置为万用表和重量检测器。

上述实施例中当需要进行检测液面深度时可以在导电单元位于地面的一端连接万用表，通过检测电阻值确定液面深度，当需要检测井深时可以更换重量检测器连接在导电单元位于地面的一端检测重量值判断井的深度，通过该检测装置可以直观的观察到所需的数值，判断液面深度或者井的深度。

实施例6:

进一步的，参照图2，所述的取样装置的底部设置有转换头10，转换头10一端与取样装置的底部固定连接，转换头10另一端设置有配重连接丝扣11，所述的配重块8通过配重连接丝扣11与转换头10另一端连接，所述的配重块8设置有多个，根据井深和地面检测装置的要求增加或减少配重。

上述实施例中转换头10通过配重连接丝扣11连接配重块8，方便更换安装配重块8，保证配重块8不会掉落，配重块8设置有多个，根据井深和地面检测装置的要求增加或减少配重，其中配重块8的配重标准为，井深度每增加100m，配重增加10kg，保证井下取样测试装置的正常工作。

实施例7:

一种井下取样测试装置的测试方法，包括上述实施例1-6任意一项所述的一种井下取样测试装置，包括以下方法

s1：检测井下取样测试装置连接是否完好

将导电单元与取样装置和接检测装置连接好，然后将取样装置放置在盐水中，通过观察接检测装置是否存在电阻，如果有电阻值则连接完好；

s2：下方井下取样测试装置至井下

安装地面下放装置，将井下取样测试装置下放至井下，调制检测装置；

s3：检测液面深度

在下放井下取样测试装置至井下的过程中，观察检测装置所检测的电阻值，当电阻值有明显下降时，则取样装置内的检测电极4与井下液面接触，反复检测确定液面的位置，此时导电单元的长度+导电单元端部到检测电极4位置的长度即为此时井下液面的高度；

s4：检测井的深度

在s3的基础上，继续下放井下取样测试装置，当检测装置所检测的重量值突然下降到一定值不变时，若配重块8的个数为n，此时的导电单元的长度+取样装置的长度+配重块8(n-1)的长度为此时井的深度。

进一步的，一种井下取样测试装置的测试方法应用于该井所在区域的地层水液面海拔的检测确定中，检测确定方法如下：

该井所在区域的地层水液面海拔为h，地面的海拔为a，s3中检测的井下液面的高度为h，获取该井的井斜值为α；

其中，h＝a-h×cosα。

进一步的实际使用中，

1、先将井下测试取样装置，运抵现场，做好hse工作；

2、然后进行井下测试取样

连接井下测试取样装置，首先连接电缆2，转换接头3，检测电极4，把检测电极4放在盐水中通过万用表观察设备是否连接完好，如果电阻值有变化则连接完好，进行下一步；

3、再连接进液桶9和取样桶7，测试井深度约为270m，选择30kg配重；

4、安装地面下放装置，连接检测装置即万用表，万用表调制测试电阻模式，及重量检测器可以直接连接在万用表一端；

开始下放井下测试取样装置，其中重量检测器开始重量显示42kg，万用表显示无穷大；

下放井下测试取样装置，在200m以内下放速度为10m/min，后降低为2m/min；

5、继续下放井下测试取样装置，万用表电阻值有明显下降，电阻值为0.8ω，说明井下取样测试装置抵达地层水液面，此时，再上提井下取样测试装置，让万用表电阻无穷大，即处在液面以上。反复测试确定液面位置，下放速度控制在1m/min以内，此时电缆上的刻度显示240m，即液面的深度为h＝240m；

6、继续下放井下测试取样装置，下放速度控制在1m/min以内，当地面重力检测器显示由175kg，突然下降至132kg，此时电缆上的刻度显示260m，即该井深为260m；

7、根据上述的数据计算本地区的地层水液面的海拔h，获取地面海拔值a＝1200m，该井下液面的深度h＝240m，获取到该井的井斜α＝2°，然后代入公式h＝a-h×cosα＝960.15m。

通过上述的井下取样装置及检测方法可以获取该井的井深，及井下的液面的深度，通过井下液面的深度可以得到该井所在区域的地层水液面的海拔，通过该区域的地层水液面的海拔数据及上述该井的深度，可以计算出所需开发新井施工所需深度，从而节省了开发新井施工的成本。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细的说明，但本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化，其都在该技术的保护范围内。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。