地層測試探頭及地層測試器的制作方法

本發(fā)明屬于地層取樣，具體涉及一種地層測試探頭及地層測試器。

背景技術(shù)：

1、地層測試器在井下工作過程中，首先通過液壓系統(tǒng)驅(qū)動地層測試探頭中的坐封橡膠坐封在井壁上，使目標地層與外界泥漿隔離；繼而通過流體通道抽吸地層流體即可，抽吸的地層流體用于供檢測地層參數(shù)。

2、在實際工程應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，坐封橡膠常常因較大的內(nèi)外壓力剪切坐封橡膠而產(chǎn)生裂紋，這些裂紋隨著內(nèi)外壓差的增大極易加速擴展，并最終造成坐封橡膠撕裂或者脫落的情況。因此繼續(xù)一種地層測試探頭，該探頭能夠很好的解決因坐封橡膠受剪切力而導(dǎo)致坐封橡膠撕裂的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述全部或部分問題，本發(fā)明目的在于提供一種地層測試探頭及地層測試器，本發(fā)明的地層測試探頭的濾網(wǎng)可以限制坐封橡膠坐封過程中受到剪切力作用向內(nèi)發(fā)生的形變，從而可以減少坐封過程中坐封橡膠由于內(nèi)外壓力差而出現(xiàn)裂紋的情況。

2、根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種地層測試探頭，包括探頭基座和坐封橡膠，所述坐封橡膠靠近井壁一側(cè)的外表面與井壁表面配合，其特征在于，

3、所述坐封橡膠所圍成的圓環(huán)內(nèi)設(shè)置有濾網(wǎng)，所述濾網(wǎng)被限位在所述探頭基座上，所述濾網(wǎng)和所述探頭基座之間設(shè)置有彈性結(jié)構(gòu)，在所述坐封橡膠與所述井壁接觸后，所述濾網(wǎng)能夠在井壁的作用力下向靠近所述密封底座的方向壓縮所述彈性結(jié)構(gòu)移動，以使所述坐封橡膠能夠坐封在相應(yīng)的井壁上，所述濾網(wǎng)用于在坐封過程中支撐所述坐封橡膠的內(nèi)環(huán)面以及用于在抽吸過程中過濾流體。

4、進一步的，所述彈性結(jié)構(gòu)的硬度小于所述坐封橡膠的硬度，所述彈性結(jié)構(gòu)為設(shè)置在所述濾網(wǎng)和所述探頭基座之間的一圈濾網(wǎng)橡膠；

5、所述探頭基座靠近所述坐封橡膠一側(cè)的外表面與所述井壁表面配合。

6、進一步的，在所述坐封橡膠靠近井壁的過程中，所述濾網(wǎng)被配置為使所述彈性結(jié)構(gòu)處于自然狀態(tài)或者壓縮狀態(tài)；且在所述坐封橡膠靠近井壁的過程中，所述濾網(wǎng)靠近所述井壁一側(cè)的外表面與所述坐封橡膠靠近所述井壁一側(cè)的外表面重合。

7、進一步的，所述濾網(wǎng)通過若干個導(dǎo)向限位件被限位在所述探頭基座上，且在所述坐封橡膠靠近井壁的過程中，所述濾網(wǎng)通過若干個所述導(dǎo)向限位件被配置為使所述彈性結(jié)構(gòu)處于自然狀態(tài)或者壓縮狀態(tài)；

8、所述濾網(wǎng)能夠在井壁的作用力下相對若干個所述導(dǎo)向限位件向靠近所述密封底座的方向壓縮所述彈性結(jié)構(gòu)移動，以使所述坐封橡膠能夠坐封在相應(yīng)的井壁上。

9、進一步的，每個所述導(dǎo)向限位件均為導(dǎo)向限位螺釘，所述濾網(wǎng)的外圓周上開設(shè)有若干個階梯孔，每個所述階梯孔的小孔均靠近所述密封底座設(shè)置，每個所述導(dǎo)向限位螺釘?shù)穆葆旑^分別位于相應(yīng)的所述階梯孔的大孔內(nèi)，且每個所述螺釘頭的直徑均大于相應(yīng)的所述階梯孔的小孔的直徑，每個所述導(dǎo)向限位螺釘?shù)穆葆敆U分別穿過相應(yīng)的階梯孔與所述探頭基座固定連接；在所述坐封橡膠靠近井壁的過程中，所述導(dǎo)向限位螺釘?shù)穆葆旑^壓在所述階梯孔的小孔上。

10、進一步的，所述螺釘頭的厚度小于所述階梯孔的大孔的深度。

11、進一步的，所述坐封橡膠包括第一坐封橡膠和第二坐封橡膠，所述第一坐封橡膠的硬度大于所述第二坐封橡膠的硬度，所述第二坐封橡膠的硬度大于所述彈性結(jié)構(gòu)的硬度，所述第二坐封橡膠位于所述第一坐封橡膠和所述濾網(wǎng)之間，所述第一坐封橡膠和所述第二坐封橡膠均能夠坐封在所述井壁上。

12、進一步的，所述第一坐封橡膠和所述第二坐封橡膠靠近所述井壁一側(cè)的外表面均與所述井壁配合，且在所述坐封橡膠靠近井壁的過程中，所述第二坐封橡膠與所述井壁接觸先于所述第一坐封橡膠與所述井壁接觸，所述濾網(wǎng)與所述第二坐封橡膠同時與所述井壁接觸。

13、進一步的，所述探頭基座通過緊固螺釘固定在密封底座上，且所述探頭基座和所述密封底座之間設(shè)置有密封圈。

14、本發(fā)明還提供一種地層測試器，包括以上任意一項所述的地層測試探頭。

15、由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明提供的一種地層測試探頭及地層測試器，具有如下有益效果：

16、本發(fā)明的地層測試探頭包括濾網(wǎng)，濾網(wǎng)支撐在坐封橡膠的內(nèi)環(huán)面上，濾網(wǎng)的設(shè)置可以限制坐封橡膠坐封過程中受到剪切力作用向內(nèi)發(fā)生的形變，從而可以減少坐封過程中坐封橡膠由于內(nèi)外壓力差而出現(xiàn)裂紋的情況，以及減少因裂紋造成撕裂的情況發(fā)生，從而達到提高坐封成功率的目的；且濾網(wǎng)的設(shè)置還可防止地層內(nèi)大顆粒的砂巖等被吸入儀器管路內(nèi)，造成管路堵塞。

17、本發(fā)明地層測試探頭的第一坐封橡膠和所述第二坐封橡膠均坐封在井壁上，提高了密封成功率。

18、本發(fā)明地層測試探頭的探頭基座靠近所述坐封橡膠一側(cè)的外表面與所述井壁表面配合，因此可以使第一坐封橡膠和第二坐封橡膠的厚度均勻，從而可以保證坐封過程中，第一坐封橡膠和第二坐封橡膠的受力始終均布在整個圓弧面，從而可以避免第一坐封橡膠和/或第二坐封橡膠由于應(yīng)力集中而出現(xiàn)的損壞。

19、本發(fā)明地層測試探頭的彈性結(jié)構(gòu)的硬度小于所述坐封橡膠的硬度，也即坐封過程中彈性結(jié)構(gòu)的設(shè)置不會影響坐封橡膠的順利變形；且采用濾網(wǎng)橡膠作為彈性結(jié)構(gòu)時不會出現(xiàn)由于砂石進入濾網(wǎng)而導(dǎo)致的坐封過程中濾網(wǎng)卡死的情況。

技術(shù)特征：

1.一種地層測試探頭，包括探頭基座和坐封橡膠，所述坐封橡膠靠近井壁一側(cè)的外表面與井壁表面配合，其特征在于，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地層測試探頭，其特征在于，所述彈性結(jié)構(gòu)的硬度小于所述坐封橡膠的硬度，所述彈性結(jié)構(gòu)為設(shè)置在所述濾網(wǎng)和所述探頭基座之間的一圈濾網(wǎng)橡膠；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地層測試探頭，其特征在于，在所述坐封橡膠靠近井壁的過程中，所述濾網(wǎng)被配置為使所述彈性結(jié)構(gòu)處于自然狀態(tài)或者壓縮狀態(tài)；且在所述坐封橡膠靠近井壁的過程中，所述濾網(wǎng)靠近所述井壁一側(cè)的外表面與所述坐封橡膠靠近所述井壁一側(cè)的外表面重合。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的地層測試探頭，其特征在于，所述濾網(wǎng)通過若干個導(dǎo)向限位件被限位在所述探頭基座上，且在所述坐封橡膠靠近井壁的過程中，所述濾網(wǎng)通過若干個所述導(dǎo)向限位件被配置為使所述彈性結(jié)構(gòu)處于自然狀態(tài)或者壓縮狀態(tài)；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的地層測試探頭，其特征在于，每個所述導(dǎo)向限位件均為導(dǎo)向限位螺釘，所述濾網(wǎng)的外圓周上開設(shè)有若干個階梯孔，每個所述階梯孔的小孔均靠近所述密封底座設(shè)置，每個所述導(dǎo)向限位螺釘?shù)穆葆旑^分別位于相應(yīng)的所述階梯孔的大孔內(nèi)，且每個所述螺釘頭的直徑均大于相應(yīng)的所述階梯孔的小孔的直徑，每個所述導(dǎo)向限位螺釘?shù)穆葆敆U分別穿過相應(yīng)的階梯孔與所述探頭基座固定連接；在所述坐封橡膠靠近井壁的過程中，所述導(dǎo)向限位螺釘?shù)穆葆旑^壓在所述階梯孔的小孔上。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的地層測試探頭，其特征在于，所述螺釘頭的厚度小于所述階梯孔的大孔的深度。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地層測試探頭，其特征在于，所述坐封橡膠包括第一坐封橡膠和第二坐封橡膠，所述第一坐封橡膠的硬度大于所述第二坐封橡膠的硬度，所述第二坐封橡膠的硬度大于所述彈性結(jié)構(gòu)的硬度，所述第二坐封橡膠位于所述第一坐封橡膠和所述濾網(wǎng)之間，所述第一坐封橡膠和所述第二坐封橡膠均能夠坐封在所述井壁上。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的地層測試探頭，其特征在于，所述第一坐封橡膠和所述第二坐封橡膠靠近所述井壁一側(cè)的外表面均與所述井壁配合，且在所述坐封橡膠靠近井壁的過程中，所述第二坐封橡膠與所述井壁接觸先于所述第一坐封橡膠與所述井壁接觸，所述濾網(wǎng)與所述第二坐封橡膠同時與所述井壁接觸。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地層測試探頭，其特征在于，所述探頭基座通過緊固螺釘固定在密封底座上，且所述探頭基座和所述密封底座之間設(shè)置有密封圈。

10.一種地層測試器，其特征在于，包括權(quán)利要求1-9任意一項所述的地層測試探頭。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種地層測試探頭及地層測試器，其中地層測試探頭包括探頭基座和坐封橡膠，坐封橡膠固定在探頭基座靠近井壁的一側(cè)，坐封橡膠所圍成的圓環(huán)內(nèi)設(shè)置有濾網(wǎng)，濾網(wǎng)被限位在探頭基座上，濾網(wǎng)和探頭基座之間設(shè)置有彈性結(jié)構(gòu)，在坐封橡膠與井壁接觸后，濾網(wǎng)能夠在井壁的作用力下向靠近密封底座的方向壓縮彈性結(jié)構(gòu)移動，以使坐封橡膠能夠坐封在相應(yīng)的井壁上，濾網(wǎng)用于在坐封過程中支撐坐封橡膠的內(nèi)環(huán)面以及用于在抽吸過程中過濾流體。本發(fā)明的濾網(wǎng)可以限制坐封橡膠坐封過程中受到剪切力作用向內(nèi)發(fā)生的形變，從而可以減少坐封過程中坐封橡膠由于內(nèi)外壓力差而出現(xiàn)裂紋的情況，以及減少因裂紋造成撕裂的情況發(fā)生，從而達到提高坐封成功率的目的。

技術(shù)研發(fā)人員：盧濤,褚曉冬,馮永仁,岳建靈,劉鐵民,余強,吳鵬,郝正海,薛永增
受保護的技術(shù)使用者：中海油田服務(wù)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30