本发明属于地层取样,具体涉及一种地层测试探头及地层测试器。
背景技术:
1、地层测试器在井下工作过程中,首先通过液压系统驱动地层测试探头中的坐封橡胶坐封在井壁上,使目标地层与外界泥浆隔离;继而通过流体通道抽吸地层流体即可,抽吸的地层流体用于供检测地层参数。
2、在实际工程应用中发现,坐封橡胶常常因较大的内外压力剪切坐封橡胶而产生裂纹,这些裂纹随着内外压差的增大极易加速扩展,并最终造成坐封橡胶撕裂或者脱落的情况。因此继续一种地层测试探头,该探头能够很好的解决因坐封橡胶受剪切力而导致坐封橡胶撕裂的问题。
技术实现思路
1、为了解决上述全部或部分问题,本发明目的在于提供一种地层测试探头及地层测试器,本发明的地层测试探头的滤网可以限制坐封橡胶坐封过程中受到剪切力作用向内发生的形变,从而可以减少坐封过程中坐封橡胶由于内外压力差而出现裂纹的情况。
2、根据本发明的一个方面,提供了一种地层测试探头,包括探头基座和坐封橡胶,所述坐封橡胶靠近井壁一侧的外表面与井壁表面配合,其特征在于,
3、所述坐封橡胶所围成的圆环内设置有滤网,所述滤网被限位在所述探头基座上,所述滤网和所述探头基座之间设置有弹性结构,在所述坐封橡胶与所述井壁接触后,所述滤网能够在井壁的作用力下向靠近所述密封底座的方向压缩所述弹性结构移动,以使所述坐封橡胶能够坐封在相应的井壁上,所述滤网用于在坐封过程中支撑所述坐封橡胶的内环面以及用于在抽吸过程中过滤流体。
4、进一步的,所述弹性结构的硬度小于所述坐封橡胶的硬度,所述弹性结构为设置在所述滤网和所述探头基座之间的一圈滤网橡胶;
5、所述探头基座靠近所述坐封橡胶一侧的外表面与所述井壁表面配合。
6、进一步的,在所述坐封橡胶靠近井壁的过程中,所述滤网被配置为使所述弹性结构处于自然状态或者压缩状态;且在所述坐封橡胶靠近井壁的过程中,所述滤网靠近所述井壁一侧的外表面与所述坐封橡胶靠近所述井壁一侧的外表面重合。
7、进一步的,所述滤网通过若干个导向限位件被限位在所述探头基座上,且在所述坐封橡胶靠近井壁的过程中,所述滤网通过若干个所述导向限位件被配置为使所述弹性结构处于自然状态或者压缩状态;
8、所述滤网能够在井壁的作用力下相对若干个所述导向限位件向靠近所述密封底座的方向压缩所述弹性结构移动,以使所述坐封橡胶能够坐封在相应的井壁上。
9、进一步的,每个所述导向限位件均为导向限位螺钉,所述滤网的外圆周上开设有若干个阶梯孔,每个所述阶梯孔的小孔均靠近所述密封底座设置,每个所述导向限位螺钉的螺钉头分别位于相应的所述阶梯孔的大孔内,且每个所述螺钉头的直径均大于相应的所述阶梯孔的小孔的直径,每个所述导向限位螺钉的螺钉杆分别穿过相应的阶梯孔与所述探头基座固定连接;在所述坐封橡胶靠近井壁的过程中,所述导向限位螺钉的螺钉头压在所述阶梯孔的小孔上。
10、进一步的,所述螺钉头的厚度小于所述阶梯孔的大孔的深度。
11、进一步的,所述坐封橡胶包括第一坐封橡胶和第二坐封橡胶,所述第一坐封橡胶的硬度大于所述第二坐封橡胶的硬度,所述第二坐封橡胶的硬度大于所述弹性结构的硬度,所述第二坐封橡胶位于所述第一坐封橡胶和所述滤网之间,所述第一坐封橡胶和所述第二坐封橡胶均能够坐封在所述井壁上。
12、进一步的,所述第一坐封橡胶和所述第二坐封橡胶靠近所述井壁一侧的外表面均与所述井壁配合,且在所述坐封橡胶靠近井壁的过程中,所述第二坐封橡胶与所述井壁接触先于所述第一坐封橡胶与所述井壁接触,所述滤网与所述第二坐封橡胶同时与所述井壁接触。
13、进一步的,所述探头基座通过紧固螺钉固定在密封底座上,且所述探头基座和所述密封底座之间设置有密封圈。
14、本发明还提供一种地层测试器,包括以上任意一项所述的地层测试探头。
15、由上述技术方案可知,本发明提供的一种地层测试探头及地层测试器,具有如下有益效果:
16、本发明的地层测试探头包括滤网,滤网支撑在坐封橡胶的内环面上,滤网的设置可以限制坐封橡胶坐封过程中受到剪切力作用向内发生的形变,从而可以减少坐封过程中坐封橡胶由于内外压力差而出现裂纹的情况,以及减少因裂纹造成撕裂的情况发生,从而达到提高坐封成功率的目的;且滤网的设置还可防止地层内大颗粒的砂岩等被吸入仪器管路内,造成管路堵塞。
17、本发明地层测试探头的第一坐封橡胶和所述第二坐封橡胶均坐封在井壁上,提高了密封成功率。
18、本发明地层测试探头的探头基座靠近所述坐封橡胶一侧的外表面与所述井壁表面配合,因此可以使第一坐封橡胶和第二坐封橡胶的厚度均匀,从而可以保证坐封过程中,第一坐封橡胶和第二坐封橡胶的受力始终均布在整个圆弧面,从而可以避免第一坐封橡胶和/或第二坐封橡胶由于应力集中而出现的损坏。
19、本发明地层测试探头的弹性结构的硬度小于所述坐封橡胶的硬度,也即坐封过程中弹性结构的设置不会影响坐封橡胶的顺利变形;且采用滤网橡胶作为弹性结构时不会出现由于砂石进入滤网而导致的坐封过程中滤网卡死的情况。
1.一种地层测试探头,包括探头基座和坐封橡胶,所述坐封橡胶靠近井壁一侧的外表面与井壁表面配合,其特征在于,
2.根据权利要求1所述的地层测试探头,其特征在于,所述弹性结构的硬度小于所述坐封橡胶的硬度,所述弹性结构为设置在所述滤网和所述探头基座之间的一圈滤网橡胶;
3.根据权利要求1所述的地层测试探头,其特征在于,在所述坐封橡胶靠近井壁的过程中,所述滤网被配置为使所述弹性结构处于自然状态或者压缩状态;且在所述坐封橡胶靠近井壁的过程中,所述滤网靠近所述井壁一侧的外表面与所述坐封橡胶靠近所述井壁一侧的外表面重合。
4.根据权利要求3所述的地层测试探头,其特征在于,所述滤网通过若干个导向限位件被限位在所述探头基座上,且在所述坐封橡胶靠近井壁的过程中,所述滤网通过若干个所述导向限位件被配置为使所述弹性结构处于自然状态或者压缩状态;
5.根据权利要求4所述的地层测试探头,其特征在于,每个所述导向限位件均为导向限位螺钉,所述滤网的外圆周上开设有若干个阶梯孔,每个所述阶梯孔的小孔均靠近所述密封底座设置,每个所述导向限位螺钉的螺钉头分别位于相应的所述阶梯孔的大孔内,且每个所述螺钉头的直径均大于相应的所述阶梯孔的小孔的直径,每个所述导向限位螺钉的螺钉杆分别穿过相应的阶梯孔与所述探头基座固定连接;在所述坐封橡胶靠近井壁的过程中,所述导向限位螺钉的螺钉头压在所述阶梯孔的小孔上。
6.根据权利要求5所述的地层测试探头,其特征在于,所述螺钉头的厚度小于所述阶梯孔的大孔的深度。
7.根据权利要求1所述的地层测试探头,其特征在于,所述坐封橡胶包括第一坐封橡胶和第二坐封橡胶,所述第一坐封橡胶的硬度大于所述第二坐封橡胶的硬度,所述第二坐封橡胶的硬度大于所述弹性结构的硬度,所述第二坐封橡胶位于所述第一坐封橡胶和所述滤网之间,所述第一坐封橡胶和所述第二坐封橡胶均能够坐封在所述井壁上。
8.根据权利要求7所述的地层测试探头,其特征在于,所述第一坐封橡胶和所述第二坐封橡胶靠近所述井壁一侧的外表面均与所述井壁配合,且在所述坐封橡胶靠近井壁的过程中,所述第二坐封橡胶与所述井壁接触先于所述第一坐封橡胶与所述井壁接触,所述滤网与所述第二坐封橡胶同时与所述井壁接触。
9.根据权利要求1所述的地层测试探头,其特征在于,所述探头基座通过紧固螺钉固定在密封底座上,且所述探头基座和所述密封底座之间设置有密封圈。
10.一种地层测试器,其特征在于,包括权利要求1-9任意一项所述的地层测试探头。