本实用新型专利技术提出了一种随钻地层流体取样及流体在线测绘工具，包括地面控制系统，在地面向井下发出控制指令；以及井下部分，包括：外部壳体，井下控制组件，接收地面控制系统的控制指令并控制取样及在线测绘；取样组件，构造成能够吸取地层样本；动力系统，为取样组件伸缩和抽吸取样提供动力；储罐组件，储存合格的地层样本；污染率评价总成，判断地层样本的污染率是否合格，并将不合格的地层样本排出，将合格的地层样本传送到储罐组件内；以及流体参数测量组件，测量储罐组件内的地层样本的参数，并将测量的数据反馈到地面控制系统。并将测量的数据反馈到地面控制系统。并将测量的数据反馈到地面控制系统。
【技术实现步骤摘要】
一种随钻地层流体取样及流体在线测绘工具
[0001]本技术涉及一种随钻地层流体取样及流体在线测绘工具，属于石油天然气钻井地层流体取样领域。
技术介绍
[0002]通过采集有代表性的地层流体样品，获取流体类型、性质等地质参数，对于准确确定储层含油气情况、合理制定油气田中长期开发方案具有十分重要的意义。
[0003]目前地层流体获取的主要是通过下入电缆取样器实现，电缆地层取样工具的工作原理是将一个小型垫层探头压在井壁上，然后将探头内的压力降低到足以破坏泥饼密封并将流体从地层中抽出，放入一个可密封的取样室。随后在地面上分析了这个样品腔的成分，以确定碳氢化合物的含量。
[0004]电缆流体取样技术发展时间早，技术成熟，但其作业占用钻机时间较长，在取样过程中因泥浆不循环导致仪器易粘卡，而且对于大斜度井、水平井、大位移井还存在仪器下入困难等问题。另外，电缆流体取样是钻后取样，地层打开时间长，井壁附近地层易受泥浆污染。采用地层测试技术将地层流体取出在实验室进行分析，往往会产生误差，难以获得地层流体的真实组分数据，而且会花费较高的成本和时间。
[0005]现有技术中的电缆式的井下地层流体取样装置，通过取样筒存储地层流体样品，并通过单向阀将取样筒与取样单元之间的流体管路打开或关闭，实现取样功能，整个系统靠控制部分进行调控。该专利提供了一种电缆取样工具，不具备随钻取样功能，且不能在线测绘流体性能参数。
技术实现思路
[0006]针对现有技术中所存在的上述技术问题，本技术提出了一种随钻地层流体取样及流体在线测绘工具，通过地面发出的取样指令，可以进行随钻地层流体取样，并且对地层流体的污染率进行在线测量，将符合要求的地层流体存储到样品罐中。同时，本技术提供的工具，还实现了在线对地层流体的性质进行测绘，并传输到地面。
[0007]本技术提出了一种随钻地层流体取样及流体在线测绘工具，包括：
[0008]地面控制系统，在地面向井下发出控制指令；以及
[0009]井下部分，包括：
[0010]外部壳体，
[0011]井下控制组件，接收地面控制系统的控制指令并控制取样及在线测绘；
[0012]取样组件，构造成能够吸取地层样本；
[0013]动力系统，为取样组件伸缩和抽吸取样提供动力；
[0014]储罐组件，储存合格的地层样本；
[0015]污染率评价总成，判断地层样本的污染率是否合格，并将不合格的地层样本排出，将合格的地层样本传送到储罐组件内；以及
[0016]流体参数测量组件，测量储罐组件内的地层样本的参数，并将测量的数据反馈到地面控制系统。
[0017]本技术的进一步改进在于，所述外部壳体包括本体，用于安装动力系统；所述本体的上端设置有仪器舱壳体和上壳体，用于安装井下控制组件；所述本体的下端设置有取样钻铤，用于安装取样组件；所述取样钻铤的下端设置有测样钻铤，用于安装流体参数测量组件。
[0018]本技术的进一步改进在于，所述仪器舱壳体内安装有供电组件，所述供电组件包括整流稳压电路、主控电路，推靠驱动电路、抽吸驱动电路和电磁阀控制电路。
[0019]本技术的进一步改进在于，所述动力系统包括为取样组件伸缩提供动力的动力组件，以及为取样组件抽吸地层样本提供动力的抽吸组件。
[0020]本技术的进一步改进在于，所述取样钻铤上设有外径略小于井眼直径的螺旋翼，螺旋翼上有用于安装取样组件的通孔槽。
[0021]本技术的进一步改进在于，所述取样组件包括探针总成，探针总成上设置有过滤器，探针总成的底部设置有推靠活塞，两侧分别设置有相互独立的恢复机构；
[0022]其中，所述探针总成连接所述抽吸组件，所述推靠活塞连接所述动力组件。
[0023]本技术的进一步改进在于，所述动力组件包括伺服电机，所述伺服电机的电力输入端连接所述推靠驱动电路，输出端连接有丝杠；所述丝杠连接有动力活塞，并且所述丝杠转动带动所述动力活塞伸缩；其中，所述动力活塞通过泥浆通道连接所述推靠活塞。
[0024]本技术的进一步改进在于，所述抽吸组件和所述污染率评价总成总装成整体，抽吸组件和污染率评价总成通过管线连接抽吸泵，抽吸泵通过流道连通探针总成；抽吸组件的后端连接抽吸驱动电路。
[0025]本技术的进一步改进在于，所述本体的侧壁上还设置有连通污染率评价总成和外部环空的侧壁孔；
[0026]其中，所述抽吸泵将探针总成抽取的地层样本泵送到所述污染率评价总成；所述污染率评价总成将不合格的地层样本通过所述侧壁孔排出，将合格的地层样本输送到储罐组件内。
[0027]本技术的进一步改进在于，所述储罐组件包括若干样品罐，所述样品罐通过多通路电磁阀和开关阀连接污染率评价总成，接收合格的样本。
[0028]本技术的进一步改进在于，所述储罐组件和所述流体参数测量组件放置于测样钻铤内部，所述流体参数测量组件测量地层样品的参数并上传到地面控制系统。
[0029]本技术的进一步改进在于，流体流体参数测量组件通过管线连接转换接头，所述转换接头连接所述开关阀；当开关阀处于开位状态时，地层流体通过管线进入流体参数测量组件。
[0030]与现有技术相比，本技术的优点在于：
[0031]本技术所述的一种随钻地层流体取样及流体在线测绘工具，通过地面发出的取样指令，可以进行随钻地层流体取样，并且对地层流体的污染率进行在线测量，将符合要求的地层流体存储到样品罐中。同时，本技术提供的工具，还实现了在线对地层流体的性质进行测绘，并传输到地面。
[0032]通过本技术所述的随钻地层流体取样及流体在线测绘工具，可以实现地层流
体的随钻取样和在线对地层流体关键性质进行测量。相对电缆式取样工具，由于该技术进行取样时地层打开时间短，井筒近井壁附件受泥浆侵入滤液污染轻，更容易取得原始的地层流体。另外，在大斜度井、水平井、大位移井等常规电缆取样受限环境，可以应用本技术提供的工具实现地层流体的样品取样。
附图说明
[0033]下面将结合附图来对本技术的优选实施例进行详细地描述，在图中：
[0034]图1所示为本技术的一个实施例的随钻地层流体取样及流体在线测绘工具的结构示意图；
[0035]图2所示为本技术的一个实施例的井下部分的结构示意图，显示了剖视的结构；
[0036]图3所示为本技术的一个实施例的外部壳体的结构示意图；
[0037]图4所示为本技术的一个实施例的动力组件的结构示意图；
[0038]图5所示为本技术的一个实施例的取样组件的结构示意图；
[0039]图6所示为本技术的一个实施例的本体的结构示意图；
[0040]图7为图6的A
‑
A剖视图；
[0041]图8所示为本技术的一个实施例的动力组件的原理示意图。
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种随钻地层流体取样及流体在线测绘工具，其特征在于，包括：地面控制系统(1)，在地面向井下发出控制指令；以及井下部分，包括：外部壳体(2)，井下控制组件(9)，接收地面控制系统(1)的控制指令并控制取样及在线测绘；取样组件(4)，构造成能够吸取地层(10)样本；动力系统(5)，为取样组件(4)伸缩和抽吸取样提供动力；储罐组件(7)，储存合格的地层(10)样本；污染率评价总成(6)，判断地层(10)样本的污染率是否合格，并将不合格的地层(10)样本排出，将合格的地层(10)样本传送到储罐组件(7)内；以及流体参数测量组件(8)，测量储罐组件(7)内的地层(10)样本的参数，并将测量的数据反馈到地面控制系统(1)。2.根据权利要求1所述的随钻地层流体取样及流体在线测绘工具，其特征在于，所述外部壳体(2)包括本体(21)，用于安装动力系统(5)；所述本体(21)的上端设置有仪器舱壳体(22)和上壳体(23)，用于安装井下控制组件(9)；所述本体(21)的下端设置有取样钻铤(24)，用于安装取样组件(4)；所述取样钻铤(24)的下端设置有测样钻铤(25)，用于安装流体参数测量组件(8)。3.根据权利要求2所述的随钻地层流体取样及流体在线测绘工具，其特征在于，所述仪器舱壳体(22)内安装有供电组件(3)，所述供电组件(3)包括整流稳压电路、主控电路，推靠驱动电路(33)、抽吸驱动电路(34)和电磁阀控制电路。4.根据权利要求3所述的随钻地层流体取样及流体在线测绘工具，其特征在于，所述动力系统(5)包括为取样组件(4)伸缩提供动力的动力组件(51)，以及为取样组件(4)抽吸地层(10)样本提供动力的抽吸组件(52)。5.根据权利要求4所述的随钻地层流体取样及流体在线测绘工具，其特征在于，所述取样钻铤(24)上设有外径略小于井眼直径的螺旋翼(251)，螺旋翼(251)上有用于安装取样组件(4)的通孔槽(252)。6.根据权利要求5所述的随钻地层流体取样及流体在线测绘工具，其特征在于，所述取样组件(4)包括探针总成(41)，探针总成(41)上设置有过滤器(42)，探针总成(41)的底部设置有推靠活塞(43)，两侧分别设置有相互独立的恢复机构(44)；其中，所述探针总成(41)连接所述抽吸组件(52)，所述推靠活塞(43)连接所述动力组件(51)。7.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：周延军，陈忠帅，裴学良，刘志和，谭凯，张辉，陈勇，陈锐，刘晗，王贵亭，李浩博，马雪刚，张锐，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司，
类型：新型
国别省市：
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