專利名稱：一種地層測試器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種石油勘探儀器，尤其涉及一種地層測試器。
背景技術：
地層測試器，又稱地層流體取樣器，是通過電纜下放到井中的一種測試 設備。在測試過程中，可以在地面連續(xù)記錄到試驗地層的各種壓力數(shù)據(jù)，同 時取出流體樣品。通過對樣品的分析，可以得到流體類型、性質(zhì)和油氣比等數(shù)據(jù)。
但是現(xiàn)有的地層測試器，在某些地層條件下，為了不破壞坐封，需要較 小的抽取速度。但是這樣一來又達不到測試目的或者測量不準確，乃至不能 抽取到合格地層流體。而在另一些條件下，現(xiàn)有的地層測試器又不能取得泡 點壓力以上的樣品，也即不能取得真實地層流體樣品。另外，現(xiàn)有的地層測 試器為整體設計，不利于拆卸、維護和故障診斷。
綜上所述，現(xiàn)有的地層測試器，由于受設計以及部分應用環(huán)境的約束， 不能良好地工作在多種地層條件，而且整體式結構設計，維護以及故障診斷 等時，難以拆卸和安裝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題，在于需要提供一種地層測試器，改變現(xiàn)有 技術中的整體式結構，以方便維護、故障排除等情況下的拆卸和安裝。
為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種地層測試器，采用模塊式結
構，包括
液壓動力短節(jié)，用于為所述地層測試器進行地層測試提供液壓動力；
探頭短節(jié)，用于坐封地層并抽取地層液體，監(jiān)控地層壓力，獲得所述地層壓力在所述抽取時的監(jiān)控數(shù)據(jù)并記錄；
流體特性分析短節(jié)，用于對抽取的所述地層液體進行流體特性分析；
泵抽出口控制短節(jié)，用于根據(jù)所述流體特性分析的結果，泵排不合格的
地層液體，對合格的地層液體進行取樣獲得取樣結果；
電子線路短節(jié)，用于接收地面控制命令，將所述地面控制命令轉(zhuǎn)換為控 制信號以控制所述地層測試，并將所述監(jiān)控數(shù)據(jù)及取樣結果傳輸給地面控制 系統(tǒng)。
優(yōu)選地，所述探頭短節(jié)，包括至少一個探頭； 包含兩個或兩個以上探頭時，各探頭之間釆用主備工作機制。 優(yōu)選地，所述泵抽出口控制短節(jié)，包含用于進行所述取樣的取樣筒。 優(yōu)選地，該測試器進一步包括
流體成分分析短節(jié)，用于對所述地層流體進行成分分析，獲得所述地層 流體中各成分的含量。
優(yōu)選地，該測試器進一步包括
反向注入短節(jié)，儲存有酸性溶液，用于抽取所述地層流體時改善地層流 體條件。
優(yōu)選地，該測試器進一步包括
高壓物性取樣筒短節(jié)，用于實現(xiàn)所述地層流體樣品的過壓保護。
優(yōu)選地，所述高壓物性取樣筒短節(jié)，包含至少一個高壓物性取樣筒，所 述高壓物性取樣筒包含壓力補償裝置。
優(yōu)選地，該測試器進一步包括
大取樣筒短節(jié)，用于儲存所述地層流體。
優(yōu)選地，各短節(jié)通過端部的連接頭，實現(xiàn)所述模塊式結構的連接。
優(yōu)選地，所述連接頭，包括數(shù)據(jù)通信接頭、樣品管接頭、液壓壓力接頭 以及液壓回油4妄頭。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明采用模塊式結構，有利于測試器的故障診斷以及維修和維護，通過擴展，方便實現(xiàn)多種功能組合，提高了工作效率和采樣 精度。本發(fā)明通過雙探頭設計，實現(xiàn)了探頭主備工作機制，提高了工作效率， 降低了探頭故障對測試器測井時的影響。本發(fā)明實現(xiàn)了對地層流體進行性質(zhì) 成分的精確分析，實現(xiàn)了對流體樣品的過壓保護，可以實現(xiàn)真實地層流體樣 品的采集。


圖1是本發(fā)明地層測試器實施例的組成示意圖。
具體實施例方式
以下將結合附圖及實施例來詳細說明本發(fā)明的實施方式，借此對本發(fā)明 如何應用技術手段來解決技術問題，并達成技術效果的實現(xiàn)過程能充分理解 并據(jù)以實施。
圖1為本發(fā)明地層測試器一實施例的組成示意圖。如圖1所示，該實施
例主要包括電子線路短節(jié)110、液壓動力短節(jié)120、雙探頭短節(jié)130、流體 特性分析短節(jié)140、流體成分分析短節(jié)150、反向注入短節(jié)160、泵抽出口 控制短節(jié)170、高壓物性(PVT)取樣筒短節(jié)以及大取樣筒短節(jié)190,其中
電子線路短節(jié)110,用于接收地面控制命令，并將地面控制命令轉(zhuǎn)換為 測試器的控制信號轉(zhuǎn)發(fā)給相應短節(jié)，以控制整個測試器進行地層測試的動 作，將雙探頭短節(jié)130記錄的地層壓力監(jiān)控數(shù)據(jù)以及泵抽出口控制短節(jié)170 獲得的取樣數(shù)據(jù)傳輸給地面控制系統(tǒng)；
液壓動力短節(jié)120，與該電子線路短節(jié)IIO連接，用于為測試器進行地 層測試提供液壓動力，使得測試器的液壓系統(tǒng)正常運行；
雙探頭短節(jié)130,與該液壓動力短節(jié)120連接，用于坐封地層并抽取地 層液體，實現(xiàn)地層流體和井筒液的分離，通過石英壓力傳感器精確監(jiān)控地層 壓力，獲得地層壓力在抽取時的監(jiān)控數(shù)據(jù)并記錄；
流體特性分析短節(jié)140,雙探頭短節(jié)130連接，用于對抽取的地層流體 進行流體特性分析，通過電容式含水率傳感器、電阻電導率傳感器及密度計傳感器等識別地層流體的流體特性參數(shù)；
流體成分分析短節(jié)150,與該流體特性分析短節(jié)140相連，用于對地層 流體進行流體成分分析，以判斷地層流體的性質(zhì)和成分，比如是油、水還是 油水混合物，并獲得地層流體各成分的含量；
反向注入短節(jié)160，與該流體成分分析短節(jié)150相連，儲存有酸性溶液， 在抽耳又地層流體時，通過液壓活塞反向注入所儲存的酸液，改善地層流體條 件，并通過測量獲得酸化過程中的地層特性變化情況；
泵抽出口控制短節(jié)170，與該反向注入短節(jié)160連接，用于對流體特性
(從泵抽出口排出)，直到流體成分分析短節(jié)150分析出合格的地層液體后， 將合格的地層液體通過精密數(shù)字泵排入取樣筒進行取樣，獲得取樣數(shù)據(jù)；并 -險測取樣壓力，判斷取樣是否完成；
PVT取樣筒短節(jié)180,與該泵抽出口控制短節(jié)170連接，包含兩個PVT 取樣筒，各PVT取樣筒均包含壓力補償裝置，使得筒內(nèi)地層流體樣品的壓 力保持在一個固定壓力值之上，實現(xiàn)筒內(nèi)樣品過壓保護，保證地層流體的性 質(zhì)和成分不發(fā)生改變；
大取樣筒短節(jié)190，與該PVT取樣筒短節(jié)180連接，包含有兩個大取樣 筒，大取樣筒體積大，可以存儲大量的地層流體。
圖l所示的實施例，示出了本發(fā)明所采用的模塊式結構。本發(fā)明采用電 子與液壓總線技術，使得各短節(jié)相對獨立，并通過端部的連接頭實現(xiàn)串聯(lián)連 接。各連接頭分別包括數(shù)據(jù)通信接頭、樣品管接頭、液壓壓力接頭和液壓回 油接頭。相應地，各短節(jié)內(nèi)部對控制信號、液壓管線以及樣品管線獨立傳輸。
除了電子線路短節(jié)IIO和大取樣筒短節(jié)190外，其余每個短節(jié)的兩端都 有連接頭(可以稱之為上接頭和下接頭)，分別實現(xiàn)與相鄰的短節(jié)進行快速 連接。
上述雙探頭短節(jié)130，本實施例中含有兩個探頭，釆用主備工作機制， 使用過程中一個探頭處于工作狀態(tài)，則另一個被隔離，起備用作用。雙探頭 伸出接觸到井壁，實現(xiàn)坐封。地層液和井筒液本身是分開的，測試器處于井筒液中，只有探頭伸出并坐封，才能連通地層液和儀器內(nèi)部樣品管。本實施 例中兩個探頭是同時伸出，但抽吸地層流體時，只有一個處于工作狀態(tài)，另 一個作備份。雙探頭各有一個石英壓力傳感器。當然，本發(fā)明中的其他實施 例，也可以采用一個探頭，或者采用兩個以上的探頭。
采用雙探頭，可以更可靠地進行坐封，提高測試器進行地層測試的成功
率。相比于現(xiàn)有技術僅僅采用一個^:頭而言，明顯提高了工作效率。比如在 井下使用過程中，探頭損壞，則現(xiàn)有的測試器必須上提儀器并更換，這一個 過程需要數(shù)個小時或更長。而本發(fā)明采用雙探頭設計，在一個探頭損壞時， 可直接轉(zhuǎn)換到另 一套之前備用的探頭繼續(xù)進行使用，降低了探頭故障對測試 器測井時的影響。
上述流體特性分析短節(jié)140,其中的電容式含水率傳感器、電阻電導率 傳感器及密度計傳感器等，具有耐高溫高壓性能，分別用于測試地層流體的 含水率、電導率及密度。
上述流體成分分析短節(jié)150,在本實施例中通過一光譜傳感器實現(xiàn)地層 流體的成分分析，光謙傳感器受溫度的影響很小，測量精度高。
上述泵抽出口控制短節(jié)170，通過一石英傳感器，實現(xiàn)取樣壓力的監(jiān)觀'J。
上述PVT取樣筒短節(jié)180,通過在地面注入氮氣實現(xiàn)過壓保護?？梢允?用高壓手動閥關閉PVT取樣筒后，從短節(jié)上卸下并進行樣品分析。本實施 例中包含兩個PVT取樣筒。本發(fā)明由于采用了總線結構，因此可以擴展到 數(shù)個PVT取樣筒。
上述大取樣筒短節(jié)190，由于采用了總線技術，所包含的大取樣筒也可 以擴展到數(shù)個。將地層流體從大取樣筒內(nèi)轉(zhuǎn)樣，可以初步分析地層流體性質(zhì)。
圖l所示的實施例，僅是本發(fā)明的一種具體實施方式
。在本發(fā)明的其他 實施方式中，可以調(diào)整上述部分短節(jié)的安裝順序，可以根據(jù)具體需要選4奪部 分短節(jié)安裝成具有特定功能的測試器，還可以將整個測試器各短節(jié)反接。比 如一種基本功能的實施方式，包含順序連接的電子線路短節(jié)、液壓動力短節(jié)、 雙探頭短節(jié)、流體特性分析短節(jié)以及泵抽出口控制短節(jié)。而另一種實施方式， 包括順序連接的電子線路短節(jié)、液壓動力短節(jié)、泵抽出口控制短節(jié)、流體特性分析短節(jié)以及雙探頭短節(jié)。當然，本發(fā)明測試器的具體組成，還可以包含 其他多種實施方式，各短節(jié)的功能如圖1所示實施例所述的內(nèi)容所述，但是 組成部分以及連接關系是豐富、靈活的。
現(xiàn)有技術并不是基于模塊式的設計，而是各功能部分集成為一個整體。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，模塊化的結構有利于測試器的故障診斷以及維修和 維護，通過置換故障短節(jié)，實現(xiàn)測試器的快速修復。另外通過擴展，方便實 現(xiàn)多種功能組合，比如增加取樣筒短節(jié)的數(shù)量，則可以實現(xiàn)一次下井就能取
得更多的樣品，提高了工作效率；又如增加探頭的數(shù)量，則可以測量更多點
的地層壓力變化情況。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明通過多探頭設計，實現(xiàn)了探頭主備工作機制， 提高了工作效率，避免了現(xiàn)有技術中探頭損壞就必須上體測試器進行維修更 換，降低了探頭故障對測試器測井時的影響。
本發(fā)明還通過流體成分分析，實現(xiàn)了對地層流體進行性質(zhì)成分分析，提 高了識別精度，大大節(jié)約了成本。本發(fā)明還通過反向注入，改善了地層流體
條件，通過酸化地層流體，獲得地層流體變化參數(shù)。本發(fā)明還通過PVT取 樣筒，實現(xiàn)了對流體樣品的過壓保護，能夠取得泡點壓力以上的樣品，可以 實現(xiàn)真實地層流體樣品的采集。
本發(fā)明的泵抽出口控制短節(jié)中的精密數(shù)字泵，可以針對不同的地層狀 況，設定合適的抽取速度控制地層流體的抽取速度，?，F(xiàn)有技術也是采用泵 進行抽取，但抽取的速度恒定，本發(fā)明采用數(shù)字液壓控制技術，能控制地層 流體抽耳又速度，達到最好的測試效果。
雖然本發(fā)明所揭露的實施方式如上，但所述的內(nèi)容只是為了便于理解本 發(fā)明而采用的實施方式，并非用以限定本發(fā)明。任何本發(fā)明所屬技術領域內(nèi) 的技術人員，在不脫離本發(fā)明所揭露的精神和范圍的前提下，可以在實施的 形式上及細節(jié)上作任何的修改與變化，但本發(fā)明的專利保護范圍，仍須以所 附的權利要求書所界定的范圍為準。
權利要求
1、一種地層測試器，其特征在于，采用模塊式結構，包括液壓動力短節(jié)，用于為所述地層測試器進行地層測試提供液壓動力；探頭短節(jié)，用于坐封地層并抽取地層液體，監(jiān)控地層壓力，獲得所述地層壓力在所述抽取時的監(jiān)控數(shù)據(jù)并記錄；流體特性分析短節(jié)，用于對抽取的所述地層液體進行流體特性分析；泵抽出口控制短節(jié)，用于根據(jù)所述流體特性分析的結果，泵排不合格的地層液體，對合格的地層液體進行取樣獲得取樣結果；電子線路短節(jié)，用于接收地面控制命令，將所述地面控制命令轉(zhuǎn)換為控制信號以控制所述地層測試，并將所述監(jiān)控數(shù)據(jù)及取樣結果傳輸給地面控制系統(tǒng)。
2、 如權利要求1所述的地層測試器，其特征在于 所述探頭短節(jié)，包括至少一個探頭；包含兩個或兩個以上探頭時，各探頭之間采用主備工作機制。
3、 如權利要求1所述的地層測試器，其特征在于 所述泵抽出口控制短節(jié)，包含用于進行所述取樣的取樣筒。
4、 如權利要求1所述的地層測試器，其特征在于，該測試器進一步包括流體成分分析短節(jié)，用于對所述地層流體進行成分分析，獲得所述地層 流體中各成分的含量。
5、 如權利要求1所述的地層測試器，其特征在于，該測試器進一步包括反向注入短節(jié)，儲存有酸性溶液，用于^由耳又所述地層流體時改善地層流 體條件。
6、 如權利要求1所述的地層測試器，其特征在于，該測試器進一步包括高壓物性取樣筒短節(jié)，用于實現(xiàn)所述地層流體樣品的過壓保護。
7、 如權利要求6所述的地層測試器，其特征在于所述高壓物性取樣筒短節(jié)，包含至少一個高壓物性取樣筒，所述高壓物 性取樣筒包含壓力補償裝置。
8、 如權利要求1所述的地層測試器，其特征在于，該測試器進一步包括大取樣筒短節(jié)，用于儲存所述地層流體。
9、 如權利要求1至8中任一項權利要求所述的地層測試器，其特征在于各短節(jié)通過端部的連接頭，實現(xiàn)所述模塊式結構的連接。
10、 如權利要求9所述的地層測試器，其特征在于所述連接頭，包括數(shù)據(jù)通信接頭、樣品管接頭、液壓壓力接頭以及液壓 回油4妾頭。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種地層測試器，改變現(xiàn)有技術中的整體式結構，以方便維護、故障排除等情況下的拆卸和安裝。該地層測試器采用模塊式結構，包括液壓動力短節(jié)，提供液壓動力；探頭短節(jié)，坐封地層并抽取地層液體，監(jiān)控地層壓力，獲得地層壓力在抽取時的監(jiān)控數(shù)據(jù)并記錄；流體特性分析短節(jié)，對地層液體進行流體特性分析；泵抽出口控制短節(jié)，根據(jù)流體特性分析的結果，泵排不合格的地層液體，對合格的地層液體進行取樣獲得取樣結果；電子線路短節(jié)，接收地面控制命令，將地面控制命令轉(zhuǎn)換為控制信號，并將監(jiān)控數(shù)據(jù)及取樣結果傳輸給地面控制系統(tǒng)。本發(fā)明采用模塊式結構，有利于測試器的故障診斷以及維修和維護。
文檔編號E21B49/00GK101575971SQ20091008583
公開日2009年11月11日 申請日期2009年6月1日 優(yōu)先權日2009年6月1日
發(fā)明者強 余, 蘭洪霞, 馮永仁, 暢 劉, 劉書民, 周明高, 琳 姜, 孟悅新, 宋萬廣, 尤國平, 龐希順, 秦小飛, 褚曉東, 郝桂清 申請人:中國海洋石油總公司;中海油田服務股份有限公司