低剪切取樣器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了低剪切取樣器，包括取樣本體、腔體、和放空閥，取樣本體內(nèi)具有錐形腔，錐形腔的兩端分別為進(jìn)液端和調(diào)節(jié)端，進(jìn)液端的直徑小于調(diào)節(jié)端的直徑，錐形腔中容置有與其錐度相同且同向設(shè)置的錐形體，錐形體與取樣本體之間能形成環(huán)形流道，腔體連接于取樣本體的側(cè)壁上，且與錐形腔相連通，放空閥設(shè)于腔體上。本實(shí)用新型的低剪切取樣器，對(duì)粘性流體的剪切小，可有效檢驗(yàn)和控制聚合物在注入地層之前的質(zhì)量，同時(shí)取樣速度快慢可控，另外，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)易損件，性能穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)。
【專利說(shuō)明】低剪切取樣器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種取樣裝置，尤其是一種用于采油中粘性流體取樣的低剪切取樣器。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著全國(guó)大多數(shù)油田進(jìn)入開發(fā)中后期，三次采油技術(shù)在大部分老油田中正在大規(guī)模推廣，并取得了成功。聚合物類粘性物質(zhì)作為三次采油的主劑在生產(chǎn)中得到了大量的應(yīng)用，聚合物的粘度是決定驅(qū)油效果的關(guān)鍵因素之一。為了保證聚合物驅(qū)油效果，在三次采油中必須了解注入工藝及設(shè)備的工作性能，并需要隨時(shí)監(jiān)視聚合物溶液配注粘度等參數(shù)的狀況，通過(guò)井口取樣來(lái)評(píng)價(jià)聚合物粘度合格與否是控制現(xiàn)場(chǎng)配液質(zhì)量的重要手段。
[0003]傳統(tǒng)的取樣器與井口連接的閥門大部分為閘板閥，由于內(nèi)外壓差較大，取樣時(shí)聚合物樣品以高速流過(guò)閘板閥，由于閘板面較為鋒利，聚合物溶液經(jīng)受剪切或拉伸流動(dòng)，分子鏈的機(jī)械降解表現(xiàn)得尤為突出，導(dǎo)致分子量下降、溶液黏度降低。聚合物溶液在溶解、傳輸、混合等過(guò)程中，已有少量機(jī)械降解，因此在取樣過(guò)程中，為了真實(shí)反映聚合物的粘度，應(yīng)盡量避免人為降解。現(xiàn)有的聚合物取樣器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、樣品剪切較嚴(yán)重，不能真實(shí)反映聚合物的配注質(zhì)量。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種低剪切取樣器，以克服【背景技術(shù)】中所提出的現(xiàn)有取樣器對(duì)粘性流體剪切較嚴(yán)重的缺陷。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種低剪切取樣器，其包括取樣本體、腔體和放空閥，所述取樣本體內(nèi)具有錐形腔，所述錐形腔的兩端分別為進(jìn)液端和調(diào)節(jié)端，所述進(jìn)液端的直徑小于所述調(diào)節(jié)端的直徑，所述錐形腔中容置有與其錐度相同且同向設(shè)置的錐形體，所述錐形體與所述取樣本體之間能形成環(huán)形流道；所述腔體連接于所述取樣本體的側(cè)壁上，且與所述錐形腔相連通，所述放空閥設(shè)于所述腔體上。
[0006]如上所述的低剪切取樣器，其中，所述錐形腔和所述錐形體的錐度范圍為1:30?1:8。
[0007]如上所述的低剪切取樣器，其中，所述錐形體的高度為所述錐形腔高度的0.6?
0.9 倍。
[0008]如上所述的低剪切取樣器，其中，所述調(diào)節(jié)端設(shè)有能控制所述錐形體上下移動(dòng)的調(diào)節(jié)手柄。
[0009]如上所述的低剪切取樣器，其中，所述調(diào)節(jié)端由密封蓋密封，一螺桿貫穿所述密封蓋，一端與所述錐形體相連接，另一端連接所述調(diào)節(jié)手柄。
[0010]如上所述的低剪切取樣器，其中，所述腔體連接于所述取樣本體側(cè)壁的中部或靠近所述進(jìn)液端的中下部區(qū)域。
[0011 ] 如上所述的低剪切取樣器，其中，所述腔體與所述環(huán)形流道相連通。
[0012]如上所述的低剪切取樣器，其中，所述腔體下部設(shè)有一排液閥。
[0013]如上所述的低剪切取樣器，其中，所述放空閥的一端與所述腔體的上部相連接，另一端與一放空彎頭相連接。
[0014]如上所述的低剪切取樣器，其中，所述腔體的內(nèi)腔為內(nèi)壁面光滑的球形或橢球形。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的低剪切取樣器的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)是:
[0016]1、本實(shí)用新型的低剪切取樣器，通過(guò)將取樣本體的內(nèi)腔設(shè)計(jì)成圓錐流線型通道，錐形體也設(shè)計(jì)成圓錐型，憑借圓錐型獨(dú)特的形態(tài)，在滿足降壓的前提下，能使粘性流體的粘度損失最小，提高粘度保留率，有效檢驗(yàn)和控制聚合物在注入地層之前的質(zhì)量，排除取樣方法不合理的影響。
[0017]2、本實(shí)用新型的低剪切取樣器，通過(guò)將錐形腔和錐形體的錐度以及二者的高度比控制在合理的范圍，進(jìn)一步優(yōu)化了低剪切取樣器的結(jié)構(gòu)和低剪切性能；另外，采用調(diào)節(jié)手柄控制錐形體上下移動(dòng)，調(diào)節(jié)時(shí)粘性流體呈圓環(huán)形流過(guò)環(huán)形流道，對(duì)粘性流體造成的剪切小，同時(shí)使取樣速度快慢可控。
[0018]3、本實(shí)用新型的低剪切取樣器，與錐形腔相連通的腔體能用于存儲(chǔ)粘性流體；腔體設(shè)于取樣本體側(cè)壁的中部或靠近出液端的中下部區(qū)域，便于進(jìn)入錐形腔中的粘性流體及時(shí)進(jìn)入腔體中，進(jìn)一步減少粘度損失；在腔體上部設(shè)置放空閥，可排放多余的空氣；同時(shí)將放空彎頭與放空閥相連接，能控制排放空氣的流向；在腔體下部設(shè)置排液閥，方便取樣后將所取樣品排出；采用卡箍頭將取樣本體與管線連接頭相連接，便于在取樣過(guò)程中調(diào)整取樣器的方向。
[0019]4、本實(shí)用新型的低剪切取樣器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)易損件，性能穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]以下附圖僅旨在于對(duì)本實(shí)用新型做示意性說(shuō)明和解釋，并不限定本實(shí)用新型的范圍。其中，
[0021]圖1是本實(shí)用新型的低剪切取樣器一個(gè)實(shí)施例的示意圖；
[0022]圖2是本實(shí)用新型的低剪切取樣器另一實(shí)施例的示意圖。
[0023]主要元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明:
[0024]I取樣本體
[0025]11錐形腔 112進(jìn)液端 113調(diào)節(jié)端
[0026]12錐形體121螺桿
[0027]13環(huán)形流道14密封蓋15調(diào)節(jié)手柄
[0028]16卡箍頭17螺栓 18密封壓蓋
[0029]2 腔體
[0030]3放空閥 31放空彎頭
[0031]4排液閥

【具體實(shí)施方式】
[0032]為了對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。
[0033]如圖1所示，本實(shí)用新型的低剪切取樣器，用于粘性流體取樣，其包括取樣本體1、腔體2和放空閥3，取樣本體I內(nèi)具有錐形腔11，錐形腔11的兩端分別為進(jìn)液端112和調(diào)節(jié)端113，進(jìn)液端112的直徑小于調(diào)節(jié)端113的直徑，錐形腔11中容置有與其錐度相同且同向設(shè)置的錐形體12，錐形體12與取樣本體I之間能形成環(huán)形流道13，以供粘性流體呈圓環(huán)形流過(guò)，對(duì)粘性流體的剪切?。磺惑w2連接于取樣本體I的側(cè)壁上，且與錐形腔11相連通，以用于存儲(chǔ)粘性流體，放空閥3設(shè)于腔體2上，用于在取樣時(shí)排放取樣器中的空氣，另外，在取樣完成后，還可通過(guò)放空閥3排出腔體2中的粘性流體，因此放空閥3兼具排放空氣和排液的功能。
[0034]具體是，放空閥3的一端與腔體2的上部相連接，另一端與一放空彎頭31相連接。通過(guò)將放空閥3設(shè)于腔體2上部，使空氣得以順利排出，通過(guò)設(shè)置放空彎頭31，可控制排放空氣的流向。另外，在排放儲(chǔ)存于腔體2中的粘性流體時(shí)，將腔體2倒置，使放空閥3朝下，粘性流體便在重力的作用下流出。
[0035]另一個(gè)可行的實(shí)施例，如圖2所示，本實(shí)用新型的低剪切取樣器，可以在腔體2的下部設(shè)置一排液閥4，以便于腔體2中存儲(chǔ)的粘性流體順利排出，而無(wú)需再通過(guò)倒置腔體2來(lái)排液，增加了取樣的便利性。
[0036]在如圖1、圖2所示的實(shí)施例中，腔體2連接于取樣本體I側(cè)壁的中部或靠近進(jìn)液端112的中下部區(qū)域，以便于進(jìn)入環(huán)形流道13中的粘性流體及時(shí)進(jìn)入腔體2中，進(jìn)一步減少粘度損失。需說(shuō)明的是，腔體2距離進(jìn)液端112越近，進(jìn)入錐形腔11內(nèi)的流體流量越小，取樣時(shí)間越長(zhǎng)，因此在實(shí)際使用中，需綜合考慮樣品粘度損失和取樣時(shí)間兩方面因素，來(lái)確定腔體2的設(shè)置位置。
[0037]在一個(gè)較佳的技術(shù)方案中，腔體2與環(huán)形流道13相連通，即無(wú)論如何調(diào)節(jié)錐形體12的位置，由進(jìn)液端112進(jìn)入的粘性流體在流經(jīng)環(huán)形流道13后才進(jìn)入腔體2中。
[0038]其中，腔體2的內(nèi)腔為內(nèi)壁面光滑的球形或橢球形，以減小對(duì)粘性流體的剪切，但并不限于此，腔體2的內(nèi)腔還可為具有光滑內(nèi)壁面的其它形狀。此外，腔體2與取樣本體I的連接處亦為平滑過(guò)渡，同樣是為了減小對(duì)粘性流體的剪切。
[0039]在一個(gè)具體實(shí)施例中，錐形腔11和錐形體12的錐度范圍為1:30?1:8，此錐度范圍的錐形可稱為長(zhǎng)圓錐形，此錐度范圍內(nèi)的錐形腔11和錐形體12所形成的環(huán)形流道13可稱為長(zhǎng)圓錐流線型通道，其由于具有獨(dú)特的形態(tài)，能夠在滿足降壓的前提下，使流體粘度損失小。
[0040]在另一個(gè)具體實(shí)施例中，錐形體12的高度為錐形腔11高度的0.6?0.9倍，因此錐形體12在錐形腔11中具有上下移動(dòng)的空間，亦即錐形體12上下移動(dòng)的范圍為錐形腔11高度的0.1?0.4倍，從而通過(guò)錐形體12的上下移動(dòng)，來(lái)控制環(huán)形流道13中流體的流速。
[0041]如圖1所示，調(diào)節(jié)端113設(shè)有能控制錐形體12上下移動(dòng)的調(diào)節(jié)手柄15，通過(guò)該調(diào)節(jié)手柄15來(lái)控制取樣速度。但不以此為限，還可以在調(diào)節(jié)端113設(shè)置其它能控制錐形體12上下移動(dòng)的調(diào)節(jié)裝置。
[0042]其中，調(diào)節(jié)端113由密封蓋14密封，一螺桿121貫穿密封蓋14，一端與錐形體12相連接，例如焊接在錐形體12上，另一端連接調(diào)節(jié)手柄15。其中螺桿121與密封蓋14之間螺紋連接且相密封，螺桿121能在密封蓋14中轉(zhuǎn)動(dòng)。由于螺桿121 —端與錐形體12固定連接，另一端與調(diào)節(jié)手柄15螺紋連接，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)手柄15即可控制螺桿121帶動(dòng)錐形體12上下移動(dòng)，從而使取樣速度快慢可控，實(shí)現(xiàn)流量大小的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)時(shí)流體呈圓環(huán)形流過(guò)環(huán)形流道13，對(duì)液體造成的剪切小。在本實(shí)施例中，調(diào)節(jié)手柄15通過(guò)螺桿121來(lái)控制錐形體12的上下移動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，但并不限于此，調(diào)節(jié)手柄15還可通過(guò)其他公知的技術(shù)來(lái)控制錐形體12的上下移動(dòng)。
[0043]此外，密封蓋14通過(guò)螺栓17固定于取樣本體I的調(diào)節(jié)端113，密封蓋14與調(diào)節(jié)手柄15之間還設(shè)有一密封壓蓋18，以保證密封效果。
[0044]另外，進(jìn)液端112設(shè)有能與管線連接頭相連接的卡箍頭16，由于進(jìn)液端112與注聚井的管線連接頭采用卡箍連接，可以360度旋轉(zhuǎn)，便于調(diào)整取樣器的擺放方向。
[0045]如圖2所示，采用本實(shí)用新型的低剪切取樣器取樣，取樣前，將錐形體12下放至最底端以關(guān)閉低剪切取樣器，將放空閥3和排液閥4關(guān)閉，將卡箍頭16連接到注聚井口流程閥門上，然后再打開放空閥3 ;取樣時(shí)，先打開注聚井口流程閥門，再轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)手柄15使錐形體12向上移動(dòng)以開啟進(jìn)液端112，粘性流體從管線由進(jìn)液端112進(jìn)入取樣器的錐形腔11中，流經(jīng)環(huán)形流道13，此過(guò)程中，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)手柄15來(lái)控制錐形體12的上下移動(dòng)，從而控制取樣速度，調(diào)節(jié)時(shí)粘性流體呈圓環(huán)形螺旋狀流過(guò)環(huán)形流道13，對(duì)流體的剪切小，流經(jīng)環(huán)形流道13的粘性流體進(jìn)入腔體2內(nèi)，腔體2內(nèi)的空氣由放空閥3上的放空彎頭31排出，當(dāng)有粘性流體由放空彎頭31排出后，取樣完成，關(guān)閉注聚井口流程閥門，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)手柄15使錐形體12向下移動(dòng)以關(guān)閉取樣器，然后打開排液閥4，腔體2內(nèi)的粘性流體由排液閥4排出。將排出的粘性流體進(jìn)行化驗(yàn)，來(lái)監(jiān)測(cè)粘性流體的粘度等參數(shù)的狀況。
[0046]以上所述僅為本實(shí)用新型示意性的【具體實(shí)施方式】，并非用以限定本實(shí)用新型的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和原則的前提下所作的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。而且需要說(shuō)明的是，本實(shí)用新型的各組成部分并不僅限于上述整體應(yīng)用，本實(shí)用新型的說(shuō)明書中描述的各技術(shù)特征可以根據(jù)實(shí)際需要選擇一項(xiàng)單獨(dú)采用或選擇多項(xiàng)組合起來(lái)使用，因此，本實(shí)用新型理所當(dāng)然地涵蓋了與本案發(fā)明點(diǎn)有關(guān)的其它組合及具體應(yīng)用。
【權(quán)利要求】
1.一種低剪切取樣器，其特征在于，所述低剪切取樣器包括取樣本體、腔體和放空閥，所述取樣本體內(nèi)具有錐形腔，所述錐形腔的兩端分別為進(jìn)液端和調(diào)節(jié)端，所述進(jìn)液端的直徑小于所述調(diào)節(jié)端的直徑，所述錐形腔中容置有與其錐度相同且同向設(shè)置的錐形體，所述錐形體與所述取樣本體之間能形成環(huán)形流道；所述腔體連接于所述取樣本體的側(cè)壁上，且與所述錐形腔相連通，所述放空閥設(shè)于所述腔體上。
2.如權(quán)利要求1所述的低剪切取樣器，其特征在于，所述錐形腔和所述錐形體的錐度范圍為1:30?1:8。
3.如權(quán)利要求1或2所述的低剪切取樣器，其特征在于，所述錐形體的高度為所述錐形腔高度的0.6?0.9倍。
4.如權(quán)利要求1或2所述的低剪切取樣器，其特征在于，所述調(diào)節(jié)端設(shè)有能控制所述錐形體上下移動(dòng)的調(diào)節(jié)手柄。
5.如權(quán)利要求4所述的低剪切取樣器，其特征在于，所述調(diào)節(jié)端由密封蓋密封，一螺桿貫穿所述密封蓋，一端與所述錐形體相連接，另一端連接所述調(diào)節(jié)手柄。
6.如權(quán)利要求1或2所述的低剪切取樣器，其特征在于，所述腔體連接于所述取樣本體側(cè)壁的中部或靠近所述進(jìn)液端的中下部區(qū)域。
7.如權(quán)利要求6所述的低剪切取樣器，其特征在于，所述腔體與所述環(huán)形流道相連通。
8.如權(quán)利要求1或2所述的低剪切取樣器，其特征在于，所述腔體下部設(shè)有一排液閥。
9.如權(quán)利要求1或2所述的低剪切取樣器，其特征在于，所述放空閥的一端與所述腔體的上部相連接，另一端與一放空彎頭相連接。
10.如權(quán)利要求1或2所述的低剪切取樣器，其特征在于，所述腔體的內(nèi)腔為內(nèi)壁面光滑的球形或橢球形。
【文檔編號(hào)】E21B49/08GK203925488SQ201420226906
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年5月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月5日
【發(fā)明者】柳榮偉, 王浩, 鄭猛, 孫倩茹, 劉建山, 李 瑞, 馬昌明, 劉強(qiáng), 陳小凱, 管紫君, 吳曉明, 李潤(rùn)富 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司