專利名稱：毛細管井下壓力監(jiān)測傳壓筒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型用于石油井下壓力監(jiān)測的一種毛細管井下壓力監(jiān)測傳壓筒。
在油田開采過程中，準確及時地掌握井下油層壓力變化情況是研究油層特性、了解油田動態(tài)變化的基礎(chǔ)，也是機械采油井確定產(chǎn)量、選擇工作參數(shù)、判斷是否合理生產(chǎn)的依據(jù)，機械采油井測試井下油層壓力資料的方法很少，也很困難，主要有油套環(huán)空測試和井下放置存儲式壓力計。油套環(huán)空測試是鋼絲繩吊著井下壓力計從套管與油管環(huán)形空間內(nèi)下入井下，其缺點在于測試壓力數(shù)據(jù)不僅要停產(chǎn)影響油井產(chǎn)量，而且鋼絲繩與油管易發(fā)生纏繞，造成作業(yè)失敗，該方法還受到油套管環(huán)空間隙的限制，在電潛泵、大排量抽油泵，定向井以及稠油井都無法應(yīng)用，且只能點測某時的井下壓力數(shù)據(jù)，另一種方法是將帶有存儲器的井下壓力計連接在油管下端，長期放置井下，記錄壓力資料，待修井作業(yè)時再取出壓力計回放數(shù)據(jù)，該儀器受井下溫度的影響易損壞，費用高，而且數(shù)據(jù)分析難度較大。目前的測壓方法不能及時反應(yīng)油水井工作制度改變后油層壓力的動態(tài)變化情況，特別是在海洋、沙漠等惡劣環(huán)境中，每測取一個油層壓力數(shù)據(jù)都要付出很大代價。
本實用新型的目的在于提供一種只需一次作業(yè)便可在地面上隨時觀測油層壓力變化情況的井下壓力監(jiān)測傳壓筒。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的由進氣口1、單向閥2、工作筒3、進液口4、彈簧5組成，該裝置頂部有進氣口1，工作筒3內(nèi)有單向閥2，工作筒3的周遭有進液口4，單向閥2的下部有彈簧5。
氣囊式傳壓筒工作筒3的內(nèi)側(cè)有氣囊10，其下部有出氣口7。
氣囊式傳壓筒進液口4沿著工作筒3是一個以上。
氣囊式傳壓筒、浮筒式傳壓筒、活塞式傳壓筒進氣口1與毛細管6連接。
浮筒式傳壓筒工作筒3內(nèi)有浮筒8。
活塞式傳壓筒工作筒3內(nèi)有活塞9。
本實用新型的優(yōu)點在于將井下壓力的變化通過毛細管傳輸?shù)降孛鎮(zhèn)鞲衅鳎捎诰聼o任何電子器件和橡膠密封元件，不受井下高溫影響，不會發(fā)生零點漂移、元件損壞等故障，在高溫深井中也能穩(wěn)定可靠地長期運行，非常適合中國的國情和油田現(xiàn)場條件。單向閥的巧妙應(yīng)用，減少了充氣補壓次數(shù)，避免了井下液體浸入毛細管，只需一次作業(yè)(如檢泵、換封時)將裝置下入井中，即可在地面上隨時觀測油層壓力變化情況，數(shù)據(jù)真實可靠，及時準確，簡化了施工，提高了系統(tǒng)的安全可靠性。


圖1為本實用新型氣囊式傳壓筒的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型浮筒式傳壓筒的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型活塞式傳壓筒的結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的說明本實用新型由進氣口1、單向閥2、工作筒3、進液口4、彈簧5組成，該裝置頂部有進氣口1，工作筒3內(nèi)有單向閥2，工作筒3的周遭有進液口4，單向閥2的下部有彈簧5。
氣囊式傳壓筒工作筒3的內(nèi)側(cè)有氣囊10，其下部有出氣口7。
氣囊式傳壓筒進液口4沿著工作筒3是一個以上。
氣囊式傳壓筒、浮筒式傳壓筒、活塞式傳壓筒進氣口1于毛細管6連接。
浮筒式傳壓筒工作筒3內(nèi)有浮筒8。
活塞式傳壓筒工作筒3內(nèi)有活塞9。
將一根中間有小孔的毛細管線6下入井中待測部位后與儲氣筒(傳壓筒)相連，從地面注入氮氣使毛細管和儲氣筒(傳壓筒)內(nèi)充滿氣體，當井下壓力波動時，壓力通過儲氣筒和毛細管線中的氣體傳導(dǎo)至地面測試儀表從而對千米以下的井下壓力進行實時監(jiān)測。
本實用新型有三種基本結(jié)構(gòu)形式浮筒式、氣囊式和活塞式傳壓筒。
(1)浮筒式傳壓筒，適合深井和超深井，當系統(tǒng)吹掃或補壓充氣時，壓縮氣體從地面經(jīng)毛細管線6到達工作筒上端進氣口1，當進氣口1的氣體壓力大于進液口4的壓力(測試位置)時，單向閥2的閥芯被頂開，氣體進入工作筒3，工作筒3內(nèi)的液體由進液口4排出，工作筒3內(nèi)液面逐漸下降，這樣漂在液面上的浮筒8隨著下降，直到工作筒3內(nèi)全部充滿氣體為止，此時毛細管測壓系統(tǒng)的吹掃或充氣工作完成，關(guān)閉地面管線使系統(tǒng)保持壓力，這時浮筒8處于工作筒3的最下端，單向閥2在彈簧5作用下處于開啟位置，傳壓筒3呈工作狀態(tài)，油井在生產(chǎn)過程中若測壓點壓力降低，那么工作筒3內(nèi)的氣體就會從進液口4溢出，直到氣體壓力與液體壓力相等時，氣體溢出停止，這時氣柱停止流動并把液體壓力傳導(dǎo)到地面儀表。反之，若井內(nèi)測壓點壓力升高，那么液體從進液口4進入工作筒3，壓縮工作筒3內(nèi)氣體和毛細管線6內(nèi)的氣柱，式整個系統(tǒng)氣體壓力升高，直到氣壓與液壓平衡時，進液口4停止進液，氣體不再被壓縮，工作筒3內(nèi)液面停止在某一位置，整個系統(tǒng)氣體停止運動，這樣氣柱將液體壓力傳遞到地面?zhèn)鞲衅骱蛢x表，實現(xiàn)了井下壓力的地面監(jiān)測。油井在作業(yè)過程中若因充氣不及時或在生產(chǎn)過程中井下壓力異常升高，地面毛細管折斷或有泄漏，這些情況都將造成傳壓筒內(nèi)氣體壓力遠小于測壓點的液體壓力，那么大量液體會從進液口進入工作筒，液面推動浮筒向上運動，直到壓液彈簧5關(guān)閉單向閥2，這樣液體就不能進入毛細管6，確保了毛細管測壓系統(tǒng)的安全。
(2)氣囊式傳壓筒在工作筒3內(nèi)設(shè)有一個可充氣的橡膠氣囊10，氣囊10的下端有一個能出氣的單向閥2。當毛細管測壓系統(tǒng)充氣或吹掃時，氣囊10內(nèi)充滿氣體，工作筒3內(nèi)與氣囊10之間的井下液體被擠出，高于液體壓力的氣體由單向閥2排出，吹掃或充氣工作結(jié)束，然后關(guān)閉地面上的系統(tǒng)閥門，井下液體壓力與氣囊內(nèi)氣體壓力處于相對平衡，工作筒3即可處于工作狀態(tài)，將井下液體壓力傳導(dǎo)給地面?zhèn)鞲衅骱蜏y試系統(tǒng)。若施工作業(yè)發(fā)生系統(tǒng)泄漏故障，毛細管6和氣囊10內(nèi)的氣體壓力小于周圍液體壓力，氣囊10的單向閥2關(guān)閉，氣囊10被壓縮，工作筒3腔內(nèi)充滿井下液體，但無法進入毛細管，這樣確保了毛細管路的安全。
(3)活塞式傳壓筒在工作筒內(nèi)設(shè)計了一個可上下活動的活塞9總成，在活塞9總成上安裝了機械開啟式單向閥2，這樣將工作筒3分為氣體室和液體室兩部分。當測壓系統(tǒng)吹掃或充氣時，此時傳壓筒內(nèi)氣體壓力大于井下液體壓力，由于單向閥2閥芯在彈簧5作用下處于關(guān)閉狀態(tài)，因此活塞受氣體壓力作用而上下運動氣體室增大，液體室減少，直到工作筒3內(nèi)液體被排出，活塞9總成下行到工作筒3底部時，單向閥2芯受壓后壓縮彈簧5，閥2芯相對在滑套內(nèi)移置上位，此時閥2芯上的通道將氣體室和液體室連通，高壓氣體可由進液口4排出，工作筒3充滿氣體，系統(tǒng)的吹掃或補氣工作完成。油井生產(chǎn)時，井下液體壓力將活塞9壓縮到工作筒3某一位置后(此時單向閥2處于關(guān)閉位置)，液體室與氣體室內(nèi)壓力達到平衡，毛細管6將氣體室壓力傳導(dǎo)到地面。同樣，在井下壓力異常升高、作業(yè)施工或地面管線泄漏等情況下，井下高壓液體推動活塞上移，使單向閥2芯與閥座接觸，關(guān)閉毛細管6通道，井下液體被滑套和單向閥2兩道密封阻止無法進入毛細管6內(nèi)。
權(quán)利要求1．毛細管井下壓力監(jiān)測傳壓筒，由進氣口(1)、單向閥(2)、工作筒(3)、進液口(4)、彈簧(5)組成，其特征在于該裝置頂部有進氣口(1)，工作筒(3)內(nèi)有單向閥(2)，工作筒(3)的周遭有進液口(4)，單向閥(2)的下部有彈簧(5)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的毛細管井下壓力監(jiān)測傳壓筒，其特征在于氣囊式傳壓筒工作筒(3)的內(nèi)側(cè)有氣囊(10)，其下部有出氣口(7)。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的毛細管井下壓力監(jiān)測傳壓筒，其特征在于氣囊式傳壓筒進液口(4)沿著工作筒(3)的周遭是一個以上。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的毛細管井下壓力監(jiān)測傳壓筒，其特征在于氣囊式傳壓筒、浮筒式傳壓筒、活塞式傳壓筒進氣口(1)與毛細管6連接。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的毛細管井下壓力監(jiān)測傳壓筒，其特征在于浮筒式傳壓筒工作筒(3)內(nèi)有浮筒(8)。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的毛細管井下壓力監(jiān)測傳壓筒，其特征在于活塞式傳壓筒工作筒(3)內(nèi)有活塞(9)。
專利摘要一種用于石油井下壓力監(jiān)測的毛細管井下壓力監(jiān)測傳壓筒，進氣口1、單向閥2、工作筒3、進液口4、彈簧5組成，該裝置頂部有進氣口1，工作筒3內(nèi)有單向閥2，工作筒3的周槽有進液口4，單向閥2的下部有彈簧5，在高溫深井中也能穩(wěn)定可靠地長期運行，單向閥的巧妙應(yīng)用，減少了充氣補壓次數(shù)，避免了井下液體津入毛細管，只需一次作業(yè)(如檢泵、換封時)將裝置下入井中，即可在地面上隨時觀測油層壓力變化情況，數(shù)據(jù)真實可靠，及時準確，簡化了施工，提高了系統(tǒng)的安全可靠性。
文檔編號E21B47/12GK2451735SQ0025779
公開日2001年10月3日 申請日期2000年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月3日
發(fā)明者張秉強, 金志 , 凌芬芹, 司丙軍 申請人:中國石油天然氣股份有限公司