本發(fā)明涉及一種石油勘探裝置，尤其涉及一種用于小直徑油井中的勘探地層內(nèi)部流體壓力的測量及取樣裝置。

背景技術(shù)：

在石油的開采過程中，需要測量出地層內(nèi)部的流體壓力，從而準(zhǔn)確地確定油層的位置，進而方便開采石油。另外，在石油的開采過程中，需要從油井中取出一部分底層樣品，用于拿到實驗室分析。

目前市場上同種功能的短節(jié)外形直徑比較大，基本上為120mm或者120mm以上，而這種直徑較大的短節(jié)用于目前已經(jīng)存在的直徑較小的油井時，井下作業(yè)過程中很容易遇卡。目前國內(nèi)市場上仍舊沒有合適的能夠高質(zhì)量的完成直徑較小的油井的地層測壓和取樣的裝置。

因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員一直在致力于開發(fā)一種小直徑地層壓力測量和取樣的儀器，以用于現(xiàn)有的直徑偏小的油井，且克服上述缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠應(yīng)用于直徑偏小的油井的小直徑地層壓力測量及取樣的裝置，優(yōu)選為89mm的直徑。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的結(jié)構(gòu)：一種勘探地層內(nèi)部流體壓力的測量及取樣裝置，其包括有依次設(shè)置于主基體上的上接頭組件短節(jié)TA，集成式油路控制閥座短節(jié)TB，集成式泵閥座短節(jié)TC，集成式樣品控制閥座短節(jié)TD，樣品閥控制總成短節(jié)TE，以及下接頭組件短節(jié)TF；各個短節(jié)之間的油路接頭快速組件、樣品接頭快速組件、電器連接頭均精確穩(wěn)定的對接在一起。

在上接頭組件短節(jié)TA的主基體的圓周方向均勻設(shè)置有兩個限位銷，兩個限位銷在圓周上成180度，在各個短節(jié)掛接時，旋轉(zhuǎn)上接頭組件短節(jié)TA上的快速螺母，由于兩個限位銷只能沿著主基體上的限位槽做直線運動，從而保證了上接頭組件短節(jié)TA與集成式油路控制閥座短節(jié)TB的油路接頭快速組件、樣品接頭快速組件、電器連接頭精確穩(wěn)定地對接在一起。

進一步地，所述集成式油路控制閥座短節(jié)TB包括有連接頭，所述連接頭插裝在短電子線路外殼的內(nèi)孔中，連接頭的底平面與高壓油閥座體的底平面對齊，從而保證安裝的唯一性。

進一步地，所述連接頭與電磁閥座均采用扇形截面，短電子線路外殼的外形采用圓柱面，主基體的內(nèi)槽全部采用扇形面，從而有效的利用了空間。

進一步地，所述集成式油路控制閥座短節(jié)TB還包括有多芯承壓盤，所述多芯承壓盤將電子線路外殼內(nèi)部的空氣腔與高壓油閥座體內(nèi)部的液壓油分隔開。

進一步地，所述集成式泵閥座短節(jié)TC包括有上連接頭，所述上連接頭通過螺紋環(huán)與泵基體缸的一端連接在一起。

進一步地，所述集成式泵閥座短節(jié)TC內(nèi)設(shè)置有電器接頭C，長活塞和樣品活塞，所述長活塞和樣品活塞一體裝配形成雙活塞，其可在集成式泵閥座TC的內(nèi)腔中來回往復(fù)運動。

進一步地，所述長活塞的活塞桿內(nèi)設(shè)置有位移傳感器，所述位移傳感器有導(dǎo)線的一端放在上連接頭的內(nèi)孔中，所述位移傳感器的大電極環(huán)固定在長活塞最左端的臺階孔中，通過卡圈將其固定在該臺階孔中。

進一步地，所述集成式泵閥座TC的上連接頭、泵基體缸以及樣品基座均采用扇形截面，且泵基體缸的扇形側(cè)壁上加工有內(nèi)部管線用于樣品的回收。

進一步地，集成式泵閥座TC部分還包括有樣品轉(zhuǎn)接頭，所述樣品轉(zhuǎn)接頭的一端通過螺紋安裝在泵基體缸的靠近第二樣品腔R2的一端，所述樣品轉(zhuǎn)接頭的另一端安裝在樣品基座的內(nèi)孔中。

采用了上述結(jié)構(gòu)的地層壓力測量及取樣的裝置，可以用于直徑偏小的油井，且不易被卡在井下。

附圖說明

圖1A為本發(fā)明所述勘探地層內(nèi)部流體壓力的測量及取樣裝置的總集成圖；

圖1B為圖1A所示總集成圖的左視圖；

圖1C為圖1A所示總集成圖的右視圖；

圖2A為本發(fā)明所述勘探地層內(nèi)部流體壓力的測量及取樣裝置的集成式油路控制閥座TB的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2B為本發(fā)明所述勘探地層內(nèi)部流體壓力的測量及取樣裝置的集成式油路控制閥座TB與圖1對應(yīng)的剖面圖；

圖2C為圖2B的所示的集成式油路控制閥座TB在圖1中的C-C截面示意圖；

圖2D為圖2B的所示的集成式油路控制閥座TB在圖1中的D-D截面示意圖；

圖2E為圖2B的所示的集成式油路控制閥座TB的F-F截面示意圖；

圖3A為本發(fā)明所述勘探地層內(nèi)部流體壓力的測量及取樣裝置的集成式柱塞泵閥座TC的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3B為本發(fā)明所述勘探地層內(nèi)部流體壓力的測量及取樣裝置的集成式柱塞泵閥座TC與圖1對應(yīng)的剖面圖；

圖3C為圖3B所示集成式柱塞泵閥座TC的K-K截面示意圖；

具體實施方式

為了更好的理解本發(fā)明的目的，結(jié)構(gòu)特點以及功能，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的結(jié)構(gòu)、工作過程以及功能進行詳細(xì)描述。

圖1A為本發(fā)明所述勘探地層內(nèi)部流體壓力的測量及取樣裝置的一具體實施例的總集成圖，圖1B為圖1A所示總集成圖的左視圖，圖1C為圖1A所示總集成圖的右視圖。如圖1A-1C所示，該實施例包括有依次設(shè)置于主基體上的上接頭組件TA，集成式油路控制閥座TB，集成式泵閥座TC，集成式樣品控制閥座TD，樣品閥控制總成TE，以及下接頭組件TF。所述上接頭組件TA內(nèi)部設(shè)置有電器接頭4，所述電器接頭4通過設(shè)置于主基體8中的導(dǎo)線通道內(nèi)的導(dǎo)線9給各個短節(jié)供電。圖2A為本發(fā)明所述勘探地層內(nèi)部流體壓力的測量及取樣裝置的集成式油路控制閥座TB的立體結(jié)構(gòu)示意圖2B為本發(fā)明所述勘探地層內(nèi)部流體壓力的測量及取樣裝置的集成式油路控制閥座TB與圖1對應(yīng)的剖面圖，圖2C為圖2B的所示的集成式油路控制閥座TB在圖1中的C-C截面示意圖,圖2D為圖2B的所示的集成式油路控制閥座TB在圖1中的D-D截面示意圖,圖2E為圖2B的所示的集成式油路控制閥座TB的F-F截面示意圖。如圖1A和2B所示，所述集成式油路控制閥座TB內(nèi)設(shè)置有電器接頭B、油路控制閥和油路控制電路板17，所述油路控制電路板17設(shè)置于電子線路骨架上，且所述油路控制電路板17通過電器接頭B與所述電器接頭4接出的導(dǎo)線9接通，所述油路控制電路板17控制油路控制閥的通斷從而實現(xiàn)長活塞向左或者向右運動，所述油路控制電路板17處于空氣腔中。圖3A為本發(fā)明所述勘探地層內(nèi)部流體壓力的測量及取樣裝置的集成式柱塞泵閥座TC的立體結(jié)構(gòu)示意圖，圖3B為本發(fā)明所述勘探地層內(nèi)部流體壓力的測量及取樣裝置的集成式柱塞泵閥座TC與圖1對應(yīng)的剖面圖，圖3C為圖3B所示集成式柱塞泵閥座TC的K-K截面示意圖。如圖1A和圖3B所示，所述集成式泵閥座TC內(nèi)設(shè)置有電器接頭C，長活塞46和樣品活塞52，所述長活塞46和樣品活塞52一體裝配形成雙活塞，其可在集成式泵閥座TC的內(nèi)腔中來回往復(fù)運動，所述長活塞46的活塞桿內(nèi)設(shè)置有位移傳感器45，該位移傳感器45與電器接頭C導(dǎo)線連接，從而可以測量活塞桿的移動信息；位移傳感器45有導(dǎo)線的一端放在轉(zhuǎn)接頭40的內(nèi)孔中，位移傳感器的大電極環(huán)固定在長活塞46最左端的臺階孔中，通過卡圈95將其固定在該臺階孔中。所述集成式泵閥座TC的內(nèi)腔中還設(shè)置有分割環(huán)48，該分割環(huán)48位于長活塞46的活塞端與樣品活塞52之間，長活塞桿穿過分割環(huán)48，且分割環(huán)外側(cè)與集成式泵閥座TC的泵基體缸65的內(nèi)壁密封接觸，分割環(huán)48內(nèi)腔與長活塞桿密封接觸，優(yōu)選為橡膠圈49和橡膠圈50密封；所述分割環(huán)48將高壓液壓油V和樣品R密封隔絕，所述長活塞46的活塞將第一液壓油腔V1和第二液壓油腔V2密封隔絕，所述樣品活塞52將樣品腔分為第一樣品腔R1和第二樣品腔R2。所述第二液壓油腔V2連接有第二液壓油管線60(如圖3B所示)，所述第一液壓油腔V1連接有第一液壓油管線(該管線圖中未示意出)；所述第一樣品腔R1設(shè)置有第一樣品管線61，第二樣品腔R2設(shè)置有第二樣品管線64；所述集成式泵閥座TC部分還包括有樣品轉(zhuǎn)接頭57，所述樣品轉(zhuǎn)接頭57的一端通過螺紋安裝在泵基體缸65的靠近第二樣品腔R2的一端，所述樣品轉(zhuǎn)接頭57的另一端安裝在樣品基座58的內(nèi)孔中，所述樣品轉(zhuǎn)接頭57內(nèi)部設(shè)置有樣品回收管線62，樣品回收管線62將第一樣品腔R1與第二樣品腔R2腔中的樣品轉(zhuǎn)接到樣品基座58的內(nèi)部管線中，進而被回收。如圖1A所示，所述集成式樣品控制閥座TD和樣品閥控制總成TE短節(jié)內(nèi)設(shè)置有樣品流向控制閥、樣品流向控制電路板以及電器接頭D，所述樣品流向控制電路板通過電器接頭D與所述電器接頭4接出的導(dǎo)線接通從而實現(xiàn)樣品流向控制閥的控制，當(dāng)樣品活塞向著第二樣品腔R2運動時，第一樣品管線61中經(jīng)由第一樣品管線進入來自井底的泥漿(樣品)，第二樣品腔R2中的樣品通過第二樣品管線64，經(jīng)由樣品回收管線62而被回收，當(dāng)樣品活塞從第二樣品腔R2運動到第一樣品腔R1時，第二樣品腔R2內(nèi)經(jīng)由第二樣品管線64進入來自井底的泥漿(樣品)，第一樣品腔R1中的樣品通過第一樣品管線61，經(jīng)由樣品回收管線62而被回收。所述下接頭TF內(nèi)部設(shè)置有電器接頭，該電器接頭通過設(shè)置于主基體中的導(dǎo)線通道內(nèi)的導(dǎo)線與電器接頭4接通。

具體的來說，如圖1A所示，關(guān)于上接頭組件TA，給出液壓油管線快速接頭1，收縮液壓油管線快速接頭2，樣品管線快速接頭3分別設(shè)置于主基體8的內(nèi)孔中，且與主基體8下部的導(dǎo)線通道靠近，壓板7通過螺釘5安裝在主基體8上，可以將三種接頭組件限制在主基體8的內(nèi)孔中。電器接頭4的一端與主基體8的內(nèi)孔貼緊，卡圈80使得電器接頭4固定在基體上。在主基體8圓周方向180度方向均勻布置兩個限位銷6。關(guān)于下接頭組件TF短節(jié)部分與上接頭組件TA是相同的，即液壓油管線快速接頭71，收縮液壓油管線快速接頭72，樣品管線快速接頭73分別設(shè)置于主基體8的內(nèi)孔中，與主基體8下部的導(dǎo)線通道靠近，電器接頭75的一端與主基體8的內(nèi)孔緊貼，下壓板77通過螺釘5安裝在基體上，可以將三種接頭組件和電器接頭限制在主基體8的內(nèi)孔中。由于目前儀器串上的上接頭組件與下接頭組件是相同的，所以短節(jié)在掛接時，在快接螺母81旋轉(zhuǎn)時，由于兩個限位銷6只能沿著主基體8上的限位槽做直線運動，也就保證了油路接頭快速組件，樣品接頭快速組件，電器接頭精確穩(wěn)定地對接在一起。

如圖2B所示，關(guān)于集成式油路控制閥座總成TB，由圖2A和2B可知，連接頭11插裝在短電子線路外殼15的內(nèi)孔中，密封圈14將電子線路內(nèi)部的空氣腔與井下的泥漿隔離開。所述設(shè)置有油路控制電路板17的電子線路骨架通過螺釘16固定在連接頭11上，且油路控制電路板17的一端通過導(dǎo)線與12芯電氣接頭相連，其另一端通過導(dǎo)線與承壓盤插頭19相連，快旋螺母18安裝在短電子線路外殼15的溝槽中，在高壓油閥座體26中，電磁閥25插裝在其內(nèi)孔中，電磁壓蓋24通過鎖緊螺釘將電磁閥25壓緊在閥座體26的內(nèi)部，電磁閥25引出的導(dǎo)線焊接在5芯電器接頭21上，多芯承壓盤20放置在短電子線路外殼15的內(nèi)孔中，將電子線路外殼15內(nèi)部的空氣腔與高壓油閥座體26內(nèi)部的液壓油分隔開。旋轉(zhuǎn)快旋螺母18時，由于短電子線路外殼15圓周方向的凸臺85只能沿著在高壓油閥座體26上的鍵槽82做直線運動，從而保證了內(nèi)部電器連接件準(zhǔn)確穩(wěn)定的連接。在如圖所示的實施方式中，所述連接頭11與電磁閥座25均采用扇形截面，短電子線路外殼15的外形采用圓柱面，主基體的內(nèi)槽全部采用扇形面，從而有效的利用了空間。集成式油路控制閥座總成TB可以簡單快捷的從主基體上分離出來，在維修保養(yǎng)完之后需要保證連接頭11與高壓油閥座體26的底平面在一個角度上，由于連接頭11插裝在短電子線路外殼15的內(nèi)孔中，所以可以簡單快捷的調(diào)整連接頭11的底平面與高壓油閥座體26的底平面對齊，進而保證了安裝的唯一性。

關(guān)于集成式泵閥座TC，如圖3B所示，所述上連接頭40通過螺紋環(huán)41與泵基體缸65連接在一起，位移傳感器45放置在轉(zhuǎn)接環(huán)43的內(nèi)孔中，卡圈89使得位移傳感器固定在轉(zhuǎn)接環(huán)43中，轉(zhuǎn)接環(huán)43的一端與上連接頭40的臺階孔緊貼，另一端通過卡圈44使得其固定在上接頭中。分割環(huán)48通過螺紋安裝在泵基體缸65的內(nèi)孔中，一對密封圈50將油腔中的液壓油90與樣品腔中的樣品91分隔開。樣品活塞52通過螺紋與長活塞46的活塞桿連接為一體?？ㄈ?5和擋環(huán)53以及密封堵54將位移傳感器相對靜止的與長活塞固定在一起。樣品轉(zhuǎn)接頭57的一端通過螺紋安裝在泵基體缸65的一端，樣品轉(zhuǎn)接頭57的另一端插裝在樣品基座58的內(nèi)孔中，這樣可以保證上連接頭40的安裝底平面與樣品基座58的安裝底平面在一個平面上。

下面詳細(xì)敘述一下本發(fā)明所述勘探地層內(nèi)部流體壓力的測量及取樣裝置的工作過程。所述油路控制電路板17通過油路控制閥控制液壓油的的輸出方向，即是輸出到第一液壓油腔還是輸出到第二液壓油腔，當(dāng)向第一液壓油腔輸出時，液壓油活塞47從第一液壓油腔V1向第二液壓油腔V2方向運動，同時帶動樣品活塞從第一樣品腔R1方向向著第二樣品腔R2方向運動，地層流體在樣品流向控制電路板的控制下通過樣品流向控制閥的控制進入第一樣品腔R1，原先位于第二樣品腔R2中的樣品在樣品活塞的推動下，經(jīng)過第二樣品管線64在樣品流向控制閥的控制下被回收或者進入到地層流體中；當(dāng)?shù)谝粯悠非籖1中充滿樣品，且第二樣品腔R2壓縮到最小后，油路控制電路板17通過油路控制閥控制使得流向第二液壓油腔V2的液壓油逐漸增多，同時推動液壓油活塞47朝向第一液壓油腔V1運動，并且?guī)訕悠坊钊虻谝粯悠非籖1的方向運動，位于第一樣品腔R1中的樣品通過第一樣品管線61在樣品流向控制閥的控制下被回收或者進入到地層流體，第二樣品腔隨著樣品活塞的運動逐漸充滿樣品。液壓油活塞的往復(fù)運動帶動樣品活塞的往復(fù)運動從而實現(xiàn)了地層內(nèi)部流體壓力的測量和取樣。

以上為借助具體實施方式對本發(fā)明做了詳細(xì)描述，但是應(yīng)該理解的是，該描述不用于對本發(fā)明的實質(zhì)和范圍的限定，本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員在閱讀本說明書后對上述實施方式做出的各種修改，都屬于本發(fā)明的所保護的范圍。