专利名称：一种内嵌式聚焦探针的制作方法
技术领域：
本发明涉及地球探测仪器，尤其涉及一种外挂式聚焦探针。
背景技术：
在钻探过程中获取高纯度原状地层流体对油气田的勘探开发具有重要意义。受泥浆滤液的影响，采用目前已有的探针设备获取高纯度原状地层流体往往显得非常困难，主要原因在于滤液不断地混合到地层流体中。为获得所需要的地层流体，需要大量的时间排除已被滤液污染的各种流体。这不仅增加了勘探开发成本，而且也加大了作业的难度和危险性。另一方面，目前已有的探针，包括有单流体通道结构和双流体通道结构的不同形式，但是目前单流体通道结构无法满足当前地层测试技术的较高要求，而目前现有的双流体通道结构又较为复杂，加工、使用的成本较高，难以兼容现有的其他探测仪器。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中的双流体通道结构的探针结构复杂的缺陷。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种内嵌式聚焦探针，包括复合探针(1)、 单口基座(2)、密封头(3)、吸管(7)以及基体(9)，其中
该复合探针(1)包含底座部分(12)以及同轴且垂直于该底座部分(12)的内层管(13) 及外层管(14)，该内层管(13)套在该外层管(14)中；
该单口基座(2)包含有互相垂直的中心管(21)和底座部分(22)，该中心管(21)远离该单口基座(2)的底座部分(22)的端部套在该内层管(13)的中心孔(11)中；
该密封头(3)包含互相垂直的底座部分(31)和管状的延伸部分(32)，该密封头(3)的底座部分(31)密封地套在该复合探针(1)的内层管(13)的外部，并顶住该复合探针(1)的外层管(14)的端部；该延伸部分(32)密封地套在该复合探针(1)的该外层管(14)的外表面；
第一内套(4)同时套在该延伸部分(32)的外表面、该复合探针(1)的底座部分(12)以及该复合探针(1)未被该延伸部分(32)包覆的内层管(13)的外部；该第一内套(4)套住该复合探针(1)的底座部分(12)的端部连接有固定环(6)；该固定环(6)上分布有过油孔 (61)；
该单口基座(2)及该基体(9)通过第二内套(5)连接为一体；该基体(9)包含有中心通孔，该单口基座(2)包含伸入该基体(9)的台阶(23)，该台阶(23)的外表面接触该中心通孔的内壁，且该台阶(23)的内表面接触该第二内套(5)的外表面；
密封头(3)的底座部分(31)还固定连接有轴线与该中心孔(11)的轴线平行的导向销 (10)，该导向销(10)的另一端伸入基体(9)中；
该中心孔(11)与该中心管(21)联通，该单口基座(2)的底座部分(22)设置有与该中
4心管(21)联通的第一管路(24)；
该单口基座(2)的底座部分(22)还设置有与该第一管路(24)不相联通的第二管路 (沈)，该吸管(7)与该第二管路(26)联通并固定在单口基座(2)上，伸入该内层管(13)与该外层管(14)之间的通路空间中；该密封头(3)的底座部分(31)设置有平行于该中心孔 (11)轴线的外吸孔(33)，该外吸孔(33)与该通路空间相联通。优选地，该复合探针(1)的内层管(13)的高度比外层管(14)的高度高。优选地，该第二内套(5)套在该第一内套(4)的外表面。优选地，该固定环(6 )与该复合探针(1)的底座部分(12 )之间留有第一空间(50 )， 与该单口基座(2)的底座部分(22)之间留有第二空间(60)，该第一空间(50)与第二空间 (60)通过该过油孔(61)相联通。优选地，基体(9)的该中心通孔不接触该台阶(23)外表面的部分，接触该第二内套(5)的外表面。优选地，该导向销(10)可在该基体(9)中滑动。优选地，该单口基座(2)与该基体(9)相接触的表面上，设置有内陷的第一导流槽 (25)与该第一管路(24)联通；该基体(9)与该单口基座(2)相接触的表面上，设置有内陷的第二导流槽(91)与该第一导流槽(25)对接。优选地，该单口基座(2)与该基体(9)相接触的表面上，还设置有内陷且与该第一导流槽(25)不相联通的第三导流槽(27)，该第三导流槽与该第二管路(26)联通；该基体 (9)与单口基座(2)相接触的表面上，还设置有内陷且与该第二导流槽(91)不相联通的第四导流槽(92 )，该第四导流槽(92 )与该第三导流槽(27 )对接。优选地，该吸管(7)采用背母(8)固定在该单口基座(2)上。现有技术中的探针采用双活塞式结构，且以外设管道提供双流体通道，结构非常复杂，无法与现有仪器进行兼容对接。本发明实施例的探针，包含有双流体通道，可以将滤液与地层流体分离。外层流体通道负责抽取滤液及被污染的地层流体，内层流体通道负责抽取所需要的地层流体，达到聚焦的效果。本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。图1是本发明实施例内嵌式聚焦探针的外形示意图。图2是图1所示实施例的仰视图。图3是图2所示仰视图的R-R剖面示意图。图4是图2所示仰视图的Q-Q剖面示意图。图5是图2所示仰视图的V-V剖面示意图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。图1是本发明实施例内嵌式聚焦探针的外形示意图，图2是图1所示实施例的仰视图，图3是图2所示仰视图的R-R剖面示意图，图4是图2所示仰视图的Q-Q剖面示意图， 图5是图2所示仰视图的V-V剖面示意图。如图1至图5所示，本发明实施例内嵌式聚焦探针主要包括复合探针1、单口基座 2、密封头(Packer) 3、第一内套4、第二内套5、固定环6、吸管7、背母8、基体9、导向销10。复合探针1包含有底座部分12以及同轴且垂直于该底座部分12的内层管13及外层管14，其中内层管13套在外层管14中且二者相隔有一定间距。内层管13的高度比外层管14的高度高。密封头3包含底座部分31和管状的延伸部分32。密封头3的底座部分31通过密封圈密封地套在复合探针1的内层管13的外部，并顶住复合探针1的外层管14的端部；密封头3的管状的延伸部分32垂直于底座部分31，套在复合探针1的外层管14的外表面并通过密封圈与复合探针1的外层管14密封。第一内套4同时套在密封头3的管状的延伸部分32的外表面、复合探针1的底座部分12以及复合探针1未被密封头3的延伸部分32包覆的内层管13的外部。单口基座2包含有中心管21和底座部分22，其中心管21垂直于其底座22。其中心管21远离其底座部分22的端部，套在复合探针1的内层管13的中心孔11中。第一内套4套住复合探针1的底座部分12的端部，通过内螺纹连接有固定环6，该固定环6与复合探针1的底座部分12之间留有第一空间50，且与单口基座2的底座部分 22之间留有第二空间60。该固定环6套在该单口基座2的中心管21外部，其上分布有过油孔61，该过油孔61使得前述的第一空间50和第二空间60相联通。叠在一起的单口基座2和基体9通过第二内套5连接为一体。其中，该基体9包含有中心通孔，该单口基座2包含有伸入基体9的台阶23，该台阶23的外表面接触该基体 9的中心通孔的内壁，且该台阶23的内表面接触第二内套5的外表面，基体9的中心通孔不接触该台阶23外表面的部分，也接触第二内套5的外表面。该第二内套5套在该第一内套 4的外表面。密封头3的底座部分31还固定连接有导向销10，该导向销10的轴线与复合探针 1的内层管13的中心孔11的轴线平行。导向销10的另一端伸入基体9中，可在基体9中滑动。联通在一起的第一空间50和第二空间60中注入液压油，通过液压设备推动该固定环6以及复合探针1的底座部分12，在导向销10的导向作用下，即可沿着单口基座2的中心管21伸出或者收回该密封头3。复合探针1的中心孔11与单口基座2的中心管21联通，单口基座2的底座部分 22设置有与单口基座2的中心管21联通的第一管路M，一起构成为内吸口通道。单口基座2与基体9相接触的表面上，设置有内陷的第一导流槽25与该第一管路M联通；基体9 与单口基座2相接触的表面上，设置有内陷的第二导流槽91与该第一导流槽25对接。通过单口基座2上的第一导流槽25及基体9上的第二导流槽92，可以将内吸口通道中的流体导出外部。单口基座2的底座部分22还设置有与该第一管路M不相联通的第二管路26。单口基座2与基体9相接触的表面上，还设置有内陷且与第一导流槽25不相联通的第三导流槽27，该第三导流槽与该第二管路沈联通。基体9与单口基座2相接触的表面上，还设置有内陷且与第二导流槽91不相联通的第四导流槽92，该第四导流槽92与该第三导流槽27 对接。通过单口基座2上的第三导流槽27及基体9上的第四导流槽94，可以将外吸口通道 200中的流体导出外部。如图5所示，与第二管路沈相联通的吸管7采用背母8固定在单口基座2上，伸入复合探针1的内层管13与外层管14之间的通路空间中。密封头3的底座部分31设置有平行于复合探针1的中心孔11轴线的外吸孔33，复合探针1的内层管13与外层管14之间的通路空间与该外吸孔33相联通。该密封头3的外吸孔33、复合探针1的内层管13与外层管14之间的通路空间以及吸管7形成前述的外吸口通道200。图5中给出了外层流体流入外吸口通道200的流动方向。密封头3的功能主要是隔开泥浆与内/外吸口区域，使得使内/外吸口区域形成一个独立的密封区域。由以上可见，本发明的实施例为井下仪器提供了相互隔离的双流体通道，并且将双流体通道内置于探针之内，实现了流体的分离，能在更短的时间内获得更纯的地层流体。本发明结构简单，紧凑，通过特殊的工艺加工，大幅度提高了稳定与可靠性。虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化， 但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
权利要求
1. 一种内嵌式聚焦探针，包括复合探针(1)、单口基座(2)、密封头(3)、吸管(7)以及基体(9)，其中该复合探针(1)包含底座部分(12)以及同轴且垂直于该底座部分(12)的内层管(13) 及外层管(14)，该内层管(13)套在该外层管(14)中；该单口基座(2)包含有互相垂直的中心管(21)和底座部分(22)，该中心管(21)远离该单口基座(2)的底座部分(22)的端部套在该内层管(13)的中心孔(11)中；该密封头(3)包含互相垂直的底座部分(31)和管状的延伸部分(32)，该密封头(3)的底座部分(31)密封地套在该复合探针(1)的内层管(13)的外部，并顶住该复合探针(1)的外层管(14)的端部；该延伸部分(32)密封地套在该复合探针(1)的该外层管(14)的外表第一内套(4)同时套在该延伸部分(32)的外表面、该复合探针(1)的底座部分(12)以及该复合探针(1)未被该延伸部分(32)包覆的内层管(13)的外部；该第一内套(4)套住该复合探针(1)的底座部分(12)的端部连接有固定环(6)；该固定环(6)上分布有过油孔 (61)；该单口基座(2)及该基体(9)通过第二内套(5)连接为一体；该基体(9)包含有中心通孔，该单口基座(2)包含伸入该基体(9)的台阶(23)，该台阶(23)的外表面接触该中心通孔的内壁，且该台阶(23)的内表面接触该第二内套(5)的外表面；密封头(3)的底座部分(31)还固定连接有轴线与该中心孔(11)的轴线平行的导向销(10)，该导向销(10)的另一端伸入基体(9)中；该中心孔(11)与该中心管(21)联通，该单口基座(2)的底座部分(22)设置有与该中心管(21)联通的第一管路(24)；该单口基座(2)的底座部分(22)还设置有与该第一管路(24)不相联通的第二管路 (26)，该吸管(7)与该第二管路(26)联通并固定在单口基座(2)上，伸入该内层管(13)与该外层管(14)之间的通路空间中；该密封头(3)的底座部分(31)设置有平行于该中心孔(11)轴线的外吸孔(33)，该外吸孔(33)与该通路空间相联通。
2.根据权利要求1所述的内嵌式聚焦探针，其中该复合探针(1)的内层管(13)的高度比外层管(14)的高度高。
3.根据权利要求1所述的内嵌式聚焦探针，其中 该第二内套(5)套在该第一内套(4)的外表面。
4.根据权利要求1所述的内嵌式聚焦探针，其中该固定环(6)与该复合探针(1)的底座部分(12)之间留有第一空间(50)，与该单口基座(2)的底座部分(22)之间留有第二空间(60)，该第一空间(50)与第二空间(60)通过该过油孔(61)相联通。
5.根据权利要求1所述的内嵌式聚焦探针，其中基体(9)的该中心通孔不接触该台阶(23)外表面的部分，接触该第二内套(5)的外表
6.根据权利要求1所述的内嵌式聚焦探针，其中 该导向销(10 )可在该基体(9 )中滑动。
7.根据权利要求1所述的内嵌式聚焦探针，其中该单口基座(2)与该基体(9)相接触的表面上，设置有内陷的第一导流槽(25)与该第一管路(24)联通；该基体(9)与该单口基座(2)相接触的表面上，设置有内陷的第二导流槽 (91)与该第一导流槽(25)对接。
8.根据权利要求7所述的内嵌式聚焦探针，其中该单口基座(2)与该基体(9)相接触的表面上，还设置有内陷且与该第一导流槽(25) 不相联通的第三导流槽(27)，该第三导流槽与该第二管路(26)联通；该基体(9)与单口基座(2)相接触的表面上，还设置有内陷且与该第二导流槽(91)不相联通的第四导流槽 (92 )，该第四导流槽(92 )与该第三导流槽(27 )对接。
9.根据权利要求1所述的内嵌式聚焦探针，其中 该吸管(7)采用背母(8)固定在该单口基座(2)上。
全文摘要
本发明公开了一种内嵌式聚焦探针，克服现有技术中的双流体通道结构的探针结构复杂的缺陷，该内嵌式聚焦探针中的复合探针的中心孔与单口基座的中心管联通，单口基座的底座部分设置有与单口基座的中心管联通的第一管路，一起构成为内吸口通道；密封头设置有平行于复合探针的中心孔轴线的外吸孔，复合探针的内层管与外层管之间的通路空间与该外吸孔相联通。密封头的外吸孔、复合探针的内层管与外层管之间的通路空间以及吸管形成外吸口通道。本发明实施例的探针包含有双流体通道，可以将滤液与地层流体分离。
文档编号G01N1/14GK102419271SQ201110423030
公开日2012年4月18日 申请日期2011年12月16日 优先权日2011年12月16日
发明者周明高 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油田服务股份有限公司