一種推靠坐封探針組件的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種層測試器的推靠坐封探針組件，其包括底座、外缸套、內(nèi)缸套、探頭組件。所述推靠坐封探針組件還包括上吸管、下吸管、過濾網(wǎng)以及刮刷，所述上吸管和下吸管可拆卸地連接在一起，并能夠整體地相對(duì)于所述內(nèi)缸套在縱向運(yùn)動(dòng)，所述過濾網(wǎng)被固定在所述上吸管和下吸管的限位特征之間，所述刮刷在所述過濾網(wǎng)內(nèi)被固定至所述底座并具有迫使地層中的流體樣本穿過所述過濾網(wǎng)而流動(dòng)的表面。這種推靠坐封探針組件增大了過濾網(wǎng)過濾面積，并通過刮刷部件實(shí)現(xiàn)了過濾網(wǎng)自清理功能，同時(shí)將探頭組件的密封改在法蘭外壁與內(nèi)缸套內(nèi)壁之間，從而放松了法蘭內(nèi)壁與吸管外壁的配合精度，防止了因變形產(chǎn)生的裝卸困難。
【專利說明】一種推靠坐封探針組件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及地層測試技術(shù)，尤指一種用于地層測試器的推靠坐封探針組件。

【背景技術(shù)】
[0002]地層測試器的主要功能為對(duì)地層進(jìn)行壓力測量、流體識(shí)別并獲取真實(shí)地層流體樣品。根據(jù)壓力、流速和液體黏度等數(shù)據(jù)以及對(duì)樣品的分析，可以對(duì)油氣層作出評(píng)價(jià)，從而預(yù)估油氣層有效厚度和產(chǎn)能。
[0003]推靠坐封裝置是地層測試器的重要組成部分，由探針組件和支撐臂及相應(yīng)液壓系統(tǒng)組成。在測壓和取樣之前需要將探針組件上的橡膠探頭推靠井壁，形成坐封。因此，推靠坐封探針組件是地層測試器的關(guān)鍵零部件，是測壓取樣的前提，只有成功坐封后，才能進(jìn)行測壓取樣。
[0004]圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的推靠坐封探針組件10。如圖1所示，推靠坐封探針組件10包括底座11、外缸套12、內(nèi)缸套13、探頭組件14、吸管15、過濾網(wǎng)16以及必要的密封件。底座11固定地安裝至地層測試器的基體，并與液壓裝置連通，以提供用于驅(qū)動(dòng)推靠坐封探針組件的可動(dòng)部分的流體通路。外缸套12固定地安裝至底座，并與內(nèi)缸套13可相對(duì)移動(dòng)地接合。內(nèi)缸套13的頂部固定地安裝有探頭組件14。探頭組件14包括橡膠探頭以及用于固定該橡膠探頭的法蘭。該法蘭的內(nèi)壁與吸管15的外壁通過密封件密封。高壓液壓油經(jīng)過底座上的通道進(jìn)入外缸套12內(nèi)的腔中，推動(dòng)內(nèi)缸套13向上運(yùn)動(dòng)，安裝于內(nèi)缸套13上的探頭組件14也隨之運(yùn)動(dòng)，直至接觸井壁。液壓油的壓力使得使探頭組件14的橡膠探頭與井壁緊密貼合，從而形成坐封。在內(nèi)缸套13與探頭組件14相對(duì)于底座11和外缸套12朝向井壁運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，液壓油推動(dòng)吸管15朝向井壁運(yùn)動(dòng)，但此時(shí)其頂端并不伸出探頭組件之夕卜。而當(dāng)橡膠探頭與井壁緊密貼合形成坐封后，液壓油推動(dòng)吸管15繼續(xù)朝向井壁運(yùn)動(dòng)，從而刺破泥餅、連通地層。過濾網(wǎng)16包括導(dǎo)流管路，并在吸管15內(nèi)部通過螺紋連接至底座11，用于過濾樣本中的泥沙。過濾后的樣本從過濾網(wǎng)16外部沿吸管內(nèi)壁流動(dòng)，并經(jīng)由過濾網(wǎng)16的導(dǎo)流通路以及底座中的通路流出推靠坐封探針組件10，并被進(jìn)一步收集。
[0005]但是，隨著地質(zhì)勘探、開發(fā)難度的加大，井況越來越復(fù)雜，原有的推靠坐封探針組件結(jié)構(gòu)容易導(dǎo)致吸管內(nèi)過濾網(wǎng)堵塞，影響測壓取樣。此外，為達(dá)到探頭組件的法蘭的內(nèi)壁與吸管外壁密封的要求，法蘭內(nèi)壁與吸管外壁的配合間隙很小，其上下偏差之和通常在
0.08mm以下，因此，即使吸管在推靠坐封后僅產(chǎn)生微小的變形，也容易導(dǎo)致探頭組件的裝卸困難。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種推靠坐封探針組件，避免作業(yè)過程中堵塞過濾網(wǎng)，同時(shí)不會(huì)由于吸管在推靠坐封后產(chǎn)生微小變形而使得難以拆裝探頭組件。
[0007]為了達(dá)到本實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型公開了一種推靠坐封探針組件。其包括底座、外缸套、內(nèi)缸套、探頭組件，所述底座與外缸套固定地安裝至地層測試器的基體，所述內(nèi)缸套在縱向相對(duì)于外缸套運(yùn)動(dòng)，所述內(nèi)缸套的頂部固定地安裝有探頭組件，推靠坐封探針組件還包括上吸管、下吸管、過濾網(wǎng)以及刮刷；其中，所述上吸管和下吸管可拆卸連接，并相對(duì)于所述內(nèi)缸套在縱向運(yùn)動(dòng)；所述過濾網(wǎng)固定在所述上吸管和下吸管的限位特征之間；所述刮刷設(shè)置在所述過濾網(wǎng)內(nèi)，固定至所述底座并具有迫使地層中的流體樣本穿過所述過濾網(wǎng)而流動(dòng)的表面。
[0008]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述上吸管的限位特征位于所述上吸管上與所述下吸管相反的端部。
[0009]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述下吸管的限位特征位于所述下吸管上與所述上吸管相反的端部。
[0010]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述上吸管和下吸管通過螺紋配合連接。
[0011]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述刮刷包括導(dǎo)流通路，所述導(dǎo)流通路連通所述下吸管的內(nèi)壁與所述過濾網(wǎng)之間的腔與所述底座中的通路。其中，所述導(dǎo)流通路可以為相貫通的垂直于所述刮刷的縱軸的橫向孔與平行于所述縱軸的縱向孔。
[0012]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述刮刷包括過濾槽，所述過濾槽位于所述刮刷的外圓周表面，并沿平行于所述刮刷的縱軸的方向延伸，并且所述過濾槽朝向所述探頭組件的一側(cè)為開放的，并且其朝向所述底座的一側(cè)為封閉的。
[0013]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述刮刷通過螺紋連接至所述底座并且包括拆裝特征，所述拆裝特征位于所述刮刷上朝向所述探頭組件的一側(cè)。在特定實(shí)施方式中，所述拆裝特征可以為六角形孔或螺紋孔。
[0014]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述探頭組件的法蘭的內(nèi)壁與所述上吸管的外壁之間為非密封性間隙配合。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的技術(shù)方案提供了新型的過濾網(wǎng)、刮刷以及兩件式吸管，即上吸管和下吸管。新型的過濾網(wǎng)的面積盡可能大，刮刷能夠?qū)^濾網(wǎng)進(jìn)行自動(dòng)清潔，具有限位特征的兩件式吸管能夠定位過濾網(wǎng)并且方便過濾網(wǎng)的拆裝，這樣完全避免了作業(yè)過程中過濾網(wǎng)堵塞的風(fēng)險(xiǎn)，從而提升了地層測試的效率。
[0016]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型的技術(shù)方案還使得探頭組件的法蘭內(nèi)壁與上吸管外壁之間為非密封性間隙配合，即取消了探頭組件的法蘭內(nèi)壁與上吸管外壁的密封。這樣做的優(yōu)勢在于大大降低了對(duì)法蘭內(nèi)壁與上吸管外壁的配合精度的要求，使得即使吸管在作業(yè)后產(chǎn)生變形，仍然能夠容易地拆裝探頭組件。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]參考下述的附圖和描述，本實(shí)用新型的實(shí)施方式可以被更好地理解。附圖中的部件并不必要按比例，而是重點(diǎn)在于闡釋實(shí)施方式的原理。此外，在附圖中，相似的附圖標(biāo)記在不同視圖中指示對(duì)應(yīng)的部件。
[0018]圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的推靠坐封探針組件10。
[0019]圖2a示出了根據(jù)本實(shí)用新型的推靠坐封探針組件100的一種實(shí)施方式的剖視圖，其中推靠坐封探針組件100處于收回狀態(tài)。
[0020]圖2b示出了根據(jù)本實(shí)用新型的推靠坐封探針組件100的一種實(shí)施方式的立體圖，其中推靠坐封探針組件100處于收回狀態(tài)。
[0021]圖3a示出了根據(jù)本實(shí)用新型的推靠坐封探針組件100的一種實(shí)施方式的剖視圖，其中推靠坐封探針組件100處于張開狀態(tài)。
[0022]圖3b示出了根據(jù)本實(shí)用新型的推靠坐封探針組件100的一種實(shí)施方式的剖視圖，其中推靠坐封探針組件100處于張開狀態(tài)。
[0023]圖4示出了根據(jù)本實(shí)用新型的刮刷170的一種實(shí)施方式的立體圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]圖2a和圖2b示出了根據(jù)本實(shí)用新型的推靠坐封探針組件100的一種實(shí)施方式的剖視圖和立體圖，其中推靠坐封探針組件100處于收回狀態(tài)。圖3a和圖3b示出了根據(jù)本實(shí)用新型的推靠坐封探針組件100的一種實(shí)施方式的剖視圖和立體圖，其中推靠坐封探針組件100處于張開狀態(tài)。如圖2a至圖3b所示，推靠坐封探針組件100包括底座110、外缸套120、內(nèi)缸套130、探頭組件140、上吸管151、下吸管152、過濾網(wǎng)160、刮刷170以及必要的密封件。其中底座110、外缸套120、內(nèi)缸套130以及探頭組件140分別對(duì)應(yīng)于現(xiàn)有技術(shù)的推靠坐封探針組件10的底座11、外缸套12、內(nèi)缸套13以及探頭組件14。由于這些零部件與現(xiàn)有技術(shù)中的對(duì)應(yīng)零部件具有相同的結(jié)構(gòu)與功能，此處不再贅述。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)中的單一的吸管15不同，根據(jù)本實(shí)用新型的推靠坐封探針組件100包括上吸管151和下吸管152。上吸管151和下吸管152可拆卸地連接在一起，并能夠共同地相對(duì)于內(nèi)外缸套130、120在縱軸方向上運(yùn)動(dòng)。根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式,上吸管151和下吸管152上吸管151和下吸管152通過螺紋連接。同時(shí)，根據(jù)本實(shí)用新型的推靠坐封探針組件100包括新型的過濾網(wǎng)160。過濾網(wǎng)160的一端鄰近下吸管152的端部，并通過形成在下吸管152的端部的孔的凸臺(tái)而限位，過濾網(wǎng)160的另一端鄰近上吸管151的端部，并通過形成在上吸管151的端部的凸臺(tái)而限位。根據(jù)本實(shí)用新型的其他實(shí)施方式，過濾網(wǎng)160還可以通過過盈配合、銷、鍵或其他的接合方式被定位在上吸管151和下吸管152內(nèi)。上吸管151和下吸管152上的凸臺(tái)等限位特征可以盡可能地位于上吸管151和下吸管152的遠(yuǎn)離對(duì)方的端部，這樣最大限度地增大了過濾網(wǎng)160的面積。兩件式的吸管，即上吸管151和下吸管152，以及其上的限位特征確保了這種新型的過濾網(wǎng)160能夠方便地安裝和拆卸。由地層中滲出的流體樣本經(jīng)過過濾網(wǎng)160的過濾而沿上吸管151和下吸管152的內(nèi)壁經(jīng)過下吸管152的端部的孔而被收集。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的過濾網(wǎng)的面積顯著增大，這有效地降低了由于泥沙過多而堵塞過濾網(wǎng)的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，兩件式的吸管方便了過濾網(wǎng)的拆裝，減少了清洗和維護(hù)的工時(shí)。
[0026]此外，根據(jù)本實(shí)用新型的推靠坐封探針組件100包括刮刷170。圖4示出了根據(jù)本實(shí)用新型的刮刷170的一種實(shí)施方式的立體圖。如圖4所示，刮刷170包括導(dǎo)流通路171、過濾槽172以及拆裝特征173。導(dǎo)流通路171用于連通下吸管152的內(nèi)壁與過濾網(wǎng)160之間的腔與底座110中的通路，其形式可以為相貫通的垂直于縱軸的橫向孔與平行于縱軸的縱向孔。這些孔可以為圓孔或長圓孔，并且可以通過鉆或銑的方式被形成在刮刷170上。同時(shí)，在其他實(shí)施方式中，導(dǎo)流通路171可以直接鑄造在刮刷170的坯料上。在鑄造導(dǎo)流通路的實(shí)施方式中，導(dǎo)流通路171可以具有曲線形狀。過濾槽172至少部分地位于刮刷170的外圓周表面，并沿平行于刮刷170的縱軸的方向延伸。過濾槽172朝向探頭組件140的一側(cè)為開放的，并且其朝向底座的一側(cè)為封閉的。過濾槽172的存在避免了刮刷170對(duì)過濾網(wǎng)160遮擋而造成過濾網(wǎng)160的過濾面積的損失。根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方式，刮刷170通過螺紋連接至底座110。拆裝特征173位于刮刷170上朝向所述探頭組件140的一側(cè)，用于在拆卸和安裝中旋緊或旋松刮刷170。拆裝特征173可為六角形孔或具有與連接至底座的螺紋相反的螺紋的螺紋孔。刮刷170的縱向長度被設(shè)計(jì)為當(dāng)探針完全收回時(shí)刮刷170的頂端與探針頂部平齊。
[0027]下面參考圖2a至圖4，簡要描述根據(jù)本實(shí)用新型的探針組件的工作原理:在探針組件張開的過程中，固定至底座110的刮刷170的位置保持不動(dòng)。當(dāng)探頭組件接觸井壁后，過濾網(wǎng)160隨著上吸管151和下吸管152向探頭組件的方向運(yùn)動(dòng)一定行程，提供了一個(gè)較大面積的過濾區(qū)，以用于在抽吸地層流體時(shí)大面積過濾。地層流體經(jīng)過濾網(wǎng)大面積過濾，進(jìn)入到過濾網(wǎng)160與上吸管151和下吸管152之間的腔中，并穿過過濾槽172的封閉端下側(cè)的過濾網(wǎng)160以及刮刷170的導(dǎo)流通路171，進(jìn)入到底座110的樣品通路中，從而完成地層流體測壓、取樣功能。
[0028]當(dāng)完成地層流體測壓、取樣功能后，通過液壓傳動(dòng)將內(nèi)缸套130及上吸管151和下吸管152收回，同時(shí)過濾網(wǎng)160隨同上吸管151和下吸管152 —起收回，而刮刷170的位置保持不變，因此過濾網(wǎng)160與刮刷170具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)使得過濾網(wǎng)160內(nèi)側(cè)的泥漿及石砂被刮刷170所推出探針組件之外。當(dāng)探針完全收回時(shí)，刮刷170的頂端位于探針頂部，將殘留在過濾網(wǎng)內(nèi)的泥漿及石砂清除出探針內(nèi)，有效的防止了過濾網(wǎng)堵塞，避免了地層測壓及取樣失敗。
[0029]此外，根據(jù)本實(shí)用新型的探針組件取消了探頭組件法蘭的內(nèi)壁與吸管外壁密封。這使得法蘭內(nèi)壁與吸管外壁的配合間隙被大大放松，其上下偏差之和可以放松至0.5_左右。因此，即使吸管在推靠坐封后產(chǎn)生微小變形，也可以被該間隙所容納，而不會(huì)影響探頭組件的拆裝。
[0030]說明書中所描述的多種實(shí)施方式僅為示例性的，而不是限制性的，且本領(lǐng)域技術(shù)人員可能想到更多的實(shí)施方式和實(shí)現(xiàn)方案。因此，除了根據(jù)所附權(quán)利要求書及其等同，本實(shí)用新型的范圍并不被限定。并且，在所附權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)，多種調(diào)整和改變可以被做出。
【權(quán)利要求】
1.一種地層測試器的推靠坐封探針組件(100)，包括底座(110)、外缸套(120)、內(nèi)缸套(130)、探頭組件(140)，所述底座(110)與外缸套(120)固定地安裝至地層測試器的基體，所述內(nèi)缸套(130)在縱向相對(duì)于外缸套(120)運(yùn)動(dòng)，所述內(nèi)缸套(130)的頂部固定地安裝有探頭組件(140)，其特征在于， 所述推靠坐封探針組件(100)還包括上吸管(151)、下吸管(152)、過濾網(wǎng)(160)以及刮刷(170);其中， 所述上吸管(151)和下吸管(152)可拆卸連接，并相對(duì)于所述內(nèi)缸套(130)在縱向運(yùn)動(dòng)； 所述過濾網(wǎng)(160)固定在所述上吸管(151)和下吸管(152)的限位特征之間； 所述刮刷(170)設(shè)置在所述過濾網(wǎng)(160)內(nèi)，固定至所述底座(110)并具有迫使地層中的流體樣本穿過所述過濾網(wǎng)(160)而流動(dòng)的表面。
2.如權(quán)利要求1所述的推靠坐封探針組件，其特征在于:所述上吸管(151)的限位特征位于所述上吸管(151)上與所述下吸管(152)相反的端部。
3.如權(quán)利要求1所述的推靠坐封探針組件，其特征在于:所述下吸管(152)的限位特征位于所述下吸管(152)上與所述上吸管(151)相反的端部。
4.如權(quán)利要求1所述的推靠坐封探針組件，其特征在于:所述上吸管(151)和下吸管(152)通過螺紋配合連接。
5.如權(quán)利要求1?4任一項(xiàng)所述的推靠坐封探針組件，其特征在于:所述刮刷(170)包括導(dǎo)流通路(171)，所述導(dǎo)流通路(171)連通所述下吸管(152)的內(nèi)壁與所述過濾網(wǎng)(160)之間的腔與所述底座(110)中的通路。
6.如權(quán)利要求5所述的推靠坐封探針組件，其特征在于:所述導(dǎo)流通路(171)為相貫通的垂直于所述刮刷(170)的縱軸的橫向孔與平行于所述縱軸的縱向孔。
7.如權(quán)利要求1?4任一項(xiàng)所述的推靠坐封探針組件，其特征在于:所述刮刷(170)包括過濾槽(172)，所述過濾槽(172)位于所述刮刷(170)的外圓周表面，并沿平行于所述刮刷(170)的縱軸的方向延伸，并且所述過濾槽(172)朝向所述探頭組件(140)的一側(cè)為開放的，并且其朝向所述底座(110)的一側(cè)為封閉的。
8.如權(quán)利要求1?4任一項(xiàng)所述的推靠坐封探針組件，其特征在于:所述刮刷(170)通過螺紋連接至所述底座(110)并且包括拆裝特征(173)，所述拆裝特征(173)位于所述刮刷(170)上朝向所述探頭組件(140)的一側(cè)。
9.如權(quán)利要求8所述的推靠坐封探針組件，其特征在于:所述拆裝特征(173)為六角形孔或螺紋孔。
10.如權(quán)利要求1所述的推靠坐封探針組件，其特征在于:所述探頭組件(140)的法蘭的內(nèi)壁與所述上吸管(151)的外壁之間為非密封性間隙配合。
【文檔編號(hào)】E21B49/00GK204002773SQ201420416135
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】秦小飛, 馮永仁 申請(qǐng)人:中國海洋石油總公司, 中海油田服務(wù)股份有限公司