保压密闭取心工具压力补偿器.pdf

保压密闭取心工具压力补偿器
    (一)技术领域：

    本实用新型属于油田钻井保压密闭取心工具压力补偿器

    (二)背景技术：

    国外现有保压密闭取心设有压力补偿系统，而且操作复杂。随着油田的开发开采，对地下油层资料要求越来越真实准确，保压取心也就越来越重要。当岩心出筒后，因环境压力降低和温度下降的影响，使岩心中的气体和原油中的烃质组分剧烈膨胀而散逸，不能保证资料的准确性。

    (三)实用新型内容：

    本实用新型所要解决的技术问题是针对背景技术中存在的问题，而提供一种使岩心处于地层原始压力状态下的保压密闭取心工具压力补偿器。

    本实用新型解决其问题可通过如下技术方案来达到：与取心工具依序相连的有中心下接头、中间接头、腹腔式密封接头，在中心下接头中心腔里装有单向阀、弹簧柱，阀腔与取心工具连通；单向阀之外形成环形间隙与横向孔道连通，且该阀腔与中心孔道、横向孔道连通，在下接头体上接有封闭横向孔道的外套；在中心孔道之上有间隔的中心孔道及横向孔道，在下接头体上装有封闭该横向孔道的外滑套，外滑套与下接头外壁之间镶嵌限位球并形成一段与横向孔道(左侧)连通的环腔；并在下接头壁上装有与中心孔道连通的单流阀；在中间接头中心腔里装有针阀、活塞和活塞座，接头里构成与活塞座内腔连通的体外孔道，该孔道上装单向阀，同时针阀与腔式接头连通；在中间接头里于活塞座一侧钻有孔道，该孔道与中心孔道连通，通过斜孔道通向活塞。在腹腔式密封接头腔壁上装单向阀，该阀腔与内腔连通；使用时按设计向腹腔式密封接头里注有一定压力的气体。

    在上述方案中，环腔的高度＞二中心孔道间隔之距。由以上方案构成本补偿器，它由四部分组成：腹腔密闭接头构成单向阀总成；含有针阀、活塞的部分构成调压室总成；装有外滑套部分构成气室联通接头总成；最后部分构成单向阀总成。它的工作原理：在工具下井前，分别将高压气室、调节室充入规定的压力气体，当打开气室联通接头滑套后，使高压气室与取心工具内筒联通。起钻过程中取心工具不断上移，工具内筒容积随井深温度及环境压力不断下降，而内筒所保持的压力受温度影响随之下降，联通接头孔隙间压力平衡于内筒压力，即压力调节室的压力高于调节室外孔压力。此时在调节室压力作用下，调节室活塞向上产生运动，并顶阀针上行，阀针又迫使单向锥阀向上离开密闭阀座，这时高压力气室通过调节阀、气室联通接头向内筒补充，直到内筒及气室孔道压力平衡或高于调节室压力，活塞就向下运动，使针阀同时向下，单向锥阀重新座于封阀座，从而封住通向压力气室孔道。所以只要内筒压力下降，调节室即可工作，直到达到内筒与调节室压力平衡为止，通过单向阀总成使内筒中气体不能倒流回高压气室，只能向内筒补充气体。压力补偿系统各室在三个不同位置均设有充气与排气阀，在取心前按规定压力充气，取心结束后卸松各部针阀，即可放空各室气压。

    本实用新型与上述背景技术相比较可具有如下有益效果：压力补偿装置投入现场使用后，取得了很好的效果，保压率均达到85％以上，实践证明：保压取心工具的压力补偿装置能够自动补偿岩心的地层压力，使地层岩心资料更加准确，为油田地合理开发及挖潜增效提供准确的地质数据。

    (四)附图说明：

    附图是本补偿器安装原理全剖面图。

    (五)具体实施方式：

    下面结合附图和具体实施例将对本实用新型作进一步说明：

    由图1所示，与取心工具依序相连的有中心下接头1、中间接头14、腹腔式密封接头22，在中心下接头1中心腔里装有单向阀5、弹簧柱2，阀腔与之下的取心工具连通；单向阀5之外形成环形间隙与横向孔道3连通，且该阀腔与中心孔道6、横向孔道7连通，在下接头4体上接有封闭横向孔道3的外套4；在中心孔道6之上有间隔的中心孔道11及横向孔道9，在下接头1体上装有封闭横向孔道(7，9)的外滑套8，外滑套8与下接头1外壁之间镶嵌限位球24并形成一段与横向孔道9连通的环腔13；并在下接头1壁上装有与中心孔道11连通的单流阀12；在中间接头14中心腔里装有针阀21、活塞19和活塞座17，接头14里构成与活塞座17内腔连通的体外孔道16，该孔道上装单向阀15，同时针阀21与腔式接头22连通；在中间接头14里于活塞座17一侧钻有孔道18，该孔道18与中心孔道11连通，通过斜孔道20通向活塞19。在腹腔式密封接头22腔壁上装单向阀23，该阀腔与内腔连通；使用时按设计向接头1里注有一定压力的气体。

    在上述方案中，环腔13的高度＞二中心孔道(6，11)间隔之距。