專利名稱：地層測試器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于在鉆井過程中或完井之后在井筒中對地層進行測試的一種裝置。具有測試閥與取樣器等功能。
近年來，地層測試技術已有很大發(fā)展，成為評價油氣藏不可缺少的手段之一。美國的測試工具處于世界領先地位，但從引進的江斯頓MFE測試器和哈利伯頓HST測試器看，他們各有不足之處，MFE測試器本身沒有鎖緊功能，使用時在它的下方需要聯(lián)接一個液壓鎖緊接頭，才能實現(xiàn)封隔器的鎖緊，但它所配的液壓鎖緊裝置的鎖緊面積較小致使鎖緊力也就小，不能很好地與伸縮接頭配合，由于測試器自由行程太短，在地面上操作時很難斷定測試器是否已經(jīng)實現(xiàn)了換位，因此操作很困難。MFE測試器只有一個換位銷，且體積小，強度低，在井下高溫、高壓、有泥砂等惡劣環(huán)境中，非常容易損壞，影響測試工作正常進行。MFE的延時裝置是靠油室外筒和油室閥之間的間隙來實現(xiàn)延時的，油室閥在油室外筒內(nèi)移動，在井下的高溫高壓情況下，容易磨損、變形，影響延時的效果，甚至有時還有發(fā)生卡死的現(xiàn)象。而HST測試器沒有外部放樣裝置，放樣時，需要卸掉下接頭，在井場操作很不方便，影響在現(xiàn)場放樣及分析。它的取樣裝置安置在樣筒下方的下接頭內(nèi)，結構復雜，體積大，加工也困難。HST測試器不能從整體上卸開，整個裝置太長不便于運輸，也不便于進行高壓物性分析。
本實用新型的目的是為了提供一種既具有鎖緊裝置，同時也具有外部放樣裝置，又可以從整體上卸開的地層測試器。
本實用新型的技術解決方案是這樣實現(xiàn)的，一種用于井筒中的地層測試器，由換位部分、延時部分和取樣部分構成，換位部分由上接頭、換位心軸、花鍵心軸、換位外筒等構成，上接頭通過螺紋分別與換位心軸和花鍵心軸聯(lián)接，花鍵心軸下部具有花鍵，在換位心軸上安裝有換位塊，換位塊安裝在換位外筒內(nèi)表面上的換位槽內(nèi)，換位外筒下端通過螺紋與換位接頭聯(lián)接。延時部分由延時上筒、延時下筒、延時心軸、延時銷子、延時膠圈等組成。延時上筒內(nèi)表面具有花鍵槽，延時上筒套裝在花鍵心軸上，上端通過螺紋與換位 接頭聯(lián)接，在延時上筒上端密封槽內(nèi)安裝有密封圈，延時銷子安裝在延時心軸的延時孔內(nèi)，延時膠圈安裝在延時心軸上端的槽內(nèi)，將花鍵心軸的密封槽內(nèi)安裝上密封圈，將延時心軸通過螺紋聯(lián)接在花鍵心軸下端，將延時下筒上的密封槽內(nèi)安裝上密封圈，通過螺紋將延時下筒聯(lián)接在延時上筒下端。心軸加長管上具有通孔，其密封槽內(nèi)安裝有密封圈，心軸加長管與延時心軸聯(lián)接，聯(lián)接接頭通過螺紋與延時下筒相聯(lián)接。取樣部分由放樣短接、取樣心軸、取樣外筒、下接頭等構成，放樣短接上具有安全孔，安全孔內(nèi)安裝有安全塞、安全銷和銷帽，放樣短接的密封槽內(nèi)安裝有密封圈，放樣短接上端通過外螺紋和聯(lián)接接頭下端相聯(lián)接，下端通過螺紋和取樣外筒相聯(lián)接，取樣心軸的密封槽內(nèi)安裝有密封圈，其上管通過螺紋與心軸加長管聯(lián)接在一起，下接頭上具有軸向通孔，該通孔使下接頭下端和取樣外筒內(nèi)腔連通，下接頭通過螺紋聯(lián)接在取樣外筒下端。其特殊之處在于(1)、取樣外筒上有放樣孔，放樣孔內(nèi)安裝有卸油塞、卸油閥和檔圈等；(2)、放樣短接上有塞孔，塞孔內(nèi)裝有旋塞，在取樣心軸上，與放樣短接上的塞孔相對應的地方具有凹槽；(3)、取樣心軸下端通過絲扣直接與鎖緊活塞相聯(lián)接，在下接頭的下部側(cè)壁上，具有徑向通孔。
在上述地層測試器中，其特殊之處在于在放樣短接和取樣外筒上分別具有放樣孔，放樣孔內(nèi)均安裝有卸油塞、卸油閥和檔圈。
在上述地層測試器中，其特殊之處還在于(1)、下接頭的軸向通孔通過下接頭內(nèi)端面與取樣外筒下端面之間的間隙與取樣外筒內(nèi)腔連通；(2)、鎖緊活塞的鎖緊面積大于取樣心軸的最大橫截面積。
在上述地層測試器中，其特殊之處還在于(1)、心軸加長管與延時心軸通過螺紋直接聯(lián)接；(2)、放樣短接通過內(nèi)螺紋與密封套聯(lián)接在一起，密封套上與放樣短接塞孔相對應的地方具有圓孔，在密封套下部具有通孔；(3)、鎖緊活塞的外圓表面上具有密封槽，密封槽內(nèi)裝有密封圈。
本實用新型的優(yōu)點是測試器本身所帶的鎖緊裝置結構簡單，加工制造容易。具有放樣裝置，現(xiàn)場使用方便。能夠從整體上卸開，便于運輸和對樣品進行高壓物性分析。使用本測試器和其它測試器或井下工具配合使用，可以完成鉆井進程中的中途測試及完井后的套管測試任務，操作方便簡單。


圖1為該地層測試器上半部半剖圖。
圖2為該地層測試器下半部半剖圖。
圖3為A－－A剖視圖。
圖4為C－－C剖視圖。
圖5為B－－B剖視圖。
以下結合附圖進行詳細說明將密封圈安裝在上接頭1的密封槽內(nèi)，通過螺紋將上接頭1分別與花鍵心軸3和換位心軸2聯(lián)接，將換位壓帽4的密封槽內(nèi)裝入密封圈，將換位壓帽4套裝在換位心軸2外，將換位塊5裝在換位心軸2上，擋圈6裝在換位心軸2下端，換位外筒7通過螺紋與換位壓帽4聯(lián)接，換位塊5凸出部分伸入到換位外筒內(nèi)表面上的換位槽內(nèi)，將彈簧8套裝在花鍵心軸3上，換位接頭9通過螺紋聯(lián)接在換位外筒7下端，換位外筒7上具有通孔7′。延時上筒12的內(nèi)表面具有花鍵槽，延時上筒12套裝在花鍵心軸3上，上端通過螺紋與換位接頭9聯(lián)接。在延時上筒12上端密封槽內(nèi)安裝有密封圈10，在延時上筒的油孔內(nèi)安裝有油塞11，油塞11上裝有密封圈，延時銷子15安裝在延時心軸16的延時孔內(nèi)，延時膠圈14安裝在延時心軸16上端的槽內(nèi)，花鍵心軸3的密封槽內(nèi)裝上密封圈，延時心軸16通過螺紋聯(lián)接在花鍵心軸3下端，延時心軸16和花鍵心軸3之間安裝有鎖環(huán)13，將延時下筒17的密封槽內(nèi)裝密封圈，通過螺紋將延時下筒17聯(lián)接在延時上筒12的下端，將膠圈19套在延時心軸16上，膠圈壓帽20通過螺紋安裝在延時下筒17上。心軸加長管22上有4個通孔21，心軸加長管22的密封槽內(nèi)安裝有密封圈，通過螺紋與延時心軸16聯(lián)接在一起，聯(lián)接接頭23通過螺紋與延時下筒17相聯(lián)。放樣短接24上具有安全孔26，安全孔26內(nèi)安裝有安全塞42、安全銷43、銷帽44，放樣短接24上具有和樣室31相連通的放樣孔57，放樣孔內(nèi)裝有放樣閥48和泄油塞45，放樣閥48和泄油塞45上分別裝有密封圈49、47、46。放樣短接24上還具有塞孔60，塞孔60內(nèi)裝有旋塞61，密封套27上具有通孔59和28，放樣短 接24的密封槽內(nèi)裝有密封圈，放樣短接24通過螺紋和密封套27聯(lián)結，使放樣短接24上的塞孔60與密封套27的通孔59對正，放樣短接24上端通過外螺紋和聯(lián)接接頭23下端相聯(lián)接。取樣心軸的上下密封槽內(nèi)安裝密封圈，其上端通過螺紋與心軸加長管22聯(lián)接，使凹槽58與塞孔60、通孔59對正。取樣外筒30上具有放樣孔57，放樣孔57內(nèi)裝有放樣閥55和泄油塞52，放樣閥55和泄油塞52上分別裝有密封圈53、54、56，取樣外筒30上端通過螺紋聯(lián)接在取樣短接24下端。鎖緊活塞35的密封槽內(nèi)裝有密封圈36，鎖緊活塞35通過螺紋聯(lián)接在取樣心軸29的下端，鎖緊活塞35的最大直徑大于取樣心軸29的最大直徑。下接頭37上具有徑向通孔39和軸向通孔38，下接頭37上端通過螺紋聯(lián)接在取樣外筒30的下端，內(nèi)端面34與取樣外筒30下端面之間形成間隙，使內(nèi)腔和軸向通孔38連通。當下入井筒后，通過操作換位裝置，使換位心軸2上的換位塊5處于換位外筒7上的換位槽開啟位置，此時取樣外筒30相對于取樣心軸29上升一段距離，取樣心軸29下端的活塞部分進入到下接頭37的內(nèi)腔，井筒內(nèi)被測地層的液體，通過軸向通孔38，下接頭內(nèi)端面34與取樣外筒30下端面之間的間隙，及密封套27上的通孔28，心軸加長管22上的通孔21與上部井口連通，本地層測試器處于打開狀態(tài)。若再次通過操作換位裝置，使換位塊5處于換位槽內(nèi)的關閉位置，則地層測試器處于關閉狀態(tài)，同時取樣外筒內(nèi)腔上下被取樣心軸兩端的活塞封閉，實現(xiàn)取樣功能。當將地層測試器從井筒中取出后，在現(xiàn)場可以很方便地從取樣孔內(nèi)取出樣品進行現(xiàn)場觀察。當需要對樣品進行高壓物性分析時，可以將取樣短接24以上部分的心軸加長管22及聯(lián)接接頭23同時卸掉，將取樣筒部分拿去進行高壓物性分析。
權利要求1.一種用于井筒中的地層測試器，由換位部分、延時部分和取樣部分構成，換位部分由上接頭，換位心軸，花鍵心軸、換位外筒等構成，上接頭通過螺紋分別與換位心軸和花鍵心軸聯(lián)接，花鍵心軸下部具有花鍵，在換位心軸上安裝有換位塊，換位塊安裝在換位外筒內(nèi)表面上的換位槽內(nèi)，換位外筒下端通過螺紋與換位接頭聯(lián)接，延時部分由延時上筒、延時下筒、延時心軸、延時銷子、延時膠圈等組成，延時上筒內(nèi)表面具有花鍵槽，延時上筒套裝花鍵心軸上，上端通過螺紋與換位接頭聯(lián)接，在延時上筒上端密封槽內(nèi)安裝有密封圈，延時銷子安裝在延時心軸的延時孔內(nèi)，延時膠圈安裝在延時心軸上端的槽內(nèi)，將花鍵心軸上的密封槽內(nèi)安裝上密封圈，將延時心軸通過螺紋聯(lián)接在花鍵心軸下端，將延時下筒上的密封槽內(nèi)安裝上密封圈，通過螺紋將延時下筒聯(lián)接在延時上筒下端，心軸加長管上具有通孔，其密封槽內(nèi)安裝有密封圈，心軸加長管與延時心軸聯(lián)接，聯(lián)接接頭通過螺紋與延時下筒相聯(lián)接，取樣部分由放樣短接、取樣心軸、取樣外筒、下接頭等構成，放樣短接上具有安全孔，安全孔內(nèi)安裝有安全塞、安全銷和銷帽，放樣短接的密封槽內(nèi)安裝有密封圈，放樣短接上端通過外螺紋和聯(lián)接接頭下端相聯(lián)接，下端通過絲扣和取樣外筒相聯(lián)接，取樣心軸的密封槽內(nèi)安裝有密封圈，其上端通過絲扣與心軸加長管聯(lián)接在一起，下接頭上具有軸向通孔，下接頭通過絲扣聯(lián)接在取樣外筒下端，其特征是(1)取樣外筒上具有放樣孔，放樣孔內(nèi)安裝有卸油塞、卸油閥和擋圈；(2)放樣短接上有塞孔，塞孔內(nèi)安裝有旋塞，在取樣心軸上，與放樣短接上的塞孔相對應的地方，具有凹槽；(3)取樣心軸下端通過螺紋直接與鎖緊活塞相聯(lián)接，在下接頭的下部的側(cè)壁上，具有徑向通孔。
2.根據(jù)權利要求1所述的地層測試器，其特征是在放樣短接和取樣外筒上分別具有放樣孔，放樣孔內(nèi)均安裝有卸油塞、卸油閥和擋圈。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的地層測試器，其特征是(1) 下接頭的軸向通孔通過下接頭內(nèi)端面與取樣外筒下端面之間的間隙與取樣外筒內(nèi)腔連通；(2)、鎖緊活塞的鎖緊面積大于取樣心軸的最大橫截面積。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的地層測試器，其特征是(1) 心軸加長管與延時心軸通過螺紋直接聯(lián)接；(2) 放樣短接通過內(nèi)螺紋與密封套聯(lián)結在一起，密封套上與放樣短接塞孔相對應的地方具有圓孔，在密封套下部具有通孔；(3) 鎖緊活塞的外圓表面上具有密封槽，密封槽內(nèi)裝有密封圈。
5.根據(jù)權利要求3所述的地層測試器，其特征是(1)心軸加長管與延時心軸通過螺紋直接聯(lián)接；(2) 放樣短接通過內(nèi)螺紋與密封套聯(lián)結在一起，密封套上與放樣短接塞孔相對應的地方具有圓孔，在密封套下部具有通孔；(3) 鎖緊活塞的外圓表面上具有密封槽，密封槽內(nèi)裝有密封圈。
專利摘要本實用新型屬于一種在鉆井過程中或完井后在井筒中對地層進行測試的裝置。主要由換位部分，延時部分和取樣部分構成。取樣部分具有放樣裝置，取樣部分下部具有鎖緊力較大的鎖緊裝置，可與伸縮接頭配合使用，便于地面操作控制，并且可以使取樣部分和換位部分、延時部分一起卸開，使取樣部分便于運輸以及進行高壓物性分析。該裝置同時克服了江斯頓MFE和哈利伯頓HST測試器的各自不足之處，結構簡單，加工制造容易，操作使用方便。
文檔編號E21B49/00GK2119499SQ92208549
公開日1992年10月21日 申請日期1992年5月6日 優(yōu)先權日1992年5月6日
發(fā)明者林維元, 段紅霞 申請人:華北石油管理局油氣井測試公司