[发明专利]一种井下流体的取样装置及方法

说明书

本发明提供了一种井下流体的取样装置及方法。包括：手柄、配重杆和位于手柄和配重杆之间的取样单元，取样单元包括取样本体、电磁阀和气压平衡组件，取样本体为筒状并具有可与外部连通的空腔，电磁阀位于空腔与外部的连通处，电磁阀用于切换空腔与外部的连通状态，气压平衡组件位于空腔内，气压平衡组件用于在空腔与外部连通时，将进入空腔内的流体保持在当前的压力状态。本发明提供的井下流体的取样装置及方法，通过电磁阀切换空腔与外部的连通状态，防止不同层的储层流体都可能进入取样筒内；气压平衡组件位于空腔内，气压平衡组件用于在空腔与外部连通时，将进入空腔内的流体保持在当前的压力状态。

技术领域

本发明涉及石油开采技术领域，尤其涉及一种井下流体的取样装置及方法。

背景技术

对凝析气井在高温高压下取其储层流体称之为PVT取样，其目的是通过在室内分析该流体，得到表述储层流体物理和化学性质的参数。现有凝析气井的PVT取样大多数都是直接在地面，即井口取样，然后进行流体组分分析。但是由于井口的压力、温度和井底相差较大，当凝析气从井底向上运移时，便会因为压力降低而发生反凝析现象，从而析出部分原油附着于管壁上，导致在井口取得的样品是不完整的。用其做室内PVT实验得出的数据也必然不能够真实反映流体性质和相态特征。

目前，通过使用井下取样器在井下取样，使PVT取样保持真实的压力，从而在PVT实验中真实地反映流体性质和相态特征。

但是，在下井取样时，取样筒始终是打开的，井内不同层的储层流体都可能进入取样筒内，不能够保证取到需要层的样品。

发明内容

本发明提供一种井下流体的取样装置及方法，解决了取样筒在下井取样时，井内不同层的储层流体都可能进入取样筒内，不能够保证取到需要层的样品的问题。

本发明提供了一种井下流体的取样装置，包括：手柄、配重杆和位于手柄和配重杆之间的取样单元，取样单元包括取样本体、电磁阀和气压平衡组件，取样本体为筒状并具有可与外部连通的空腔，电磁阀位于空腔与外部的连通处，电磁阀用于切换空腔与外部的连通状态，气压平衡组件位于空腔内，气压平衡组件用于在空腔与外部连通时，将进入空腔内的流体保持在当前的压力状态。

作为一种可选的方式，本发明提供的井下流体的取样装置，

空腔与外部的连通处位于空腔上部，气压平衡组件包括活塞和平衡件，活塞和平衡件依次位于空腔上部和空腔底端之间，并将空腔由上至下依次分隔为位于电磁阀和活塞之间的第一腔室、活塞和平衡件之间的第二腔室以及平衡件和空腔底端之间的第三腔室；第一腔室和第二腔室在空腔与外部未连通时均为真空状态；第三腔室中充有气体，且气体具有预设压力。

作为一种可选的方式，本发明提供的井下流体的取样装置，

平衡件具有活塞杆、第一连接件、第二连接件和弹性件，活塞杆的一端朝向活塞，活塞杆的另一端和第一连接件抵接，弹性件抵接在第一连接件和第二连接件之间，且弹性件的弹性方向和活塞杆的轴向相互平行，平衡件在初始位置下和空腔的腔壁锁定连接；

活塞用于在进入空腔内的流体的推动下朝向活塞杆移动，并使活塞杆推动第一连接件相对于第二连接件移动；第一连接件的位置为初始位置之外时，平衡件和空腔的腔壁解除锁定。

作为一种可选的方式，本发明提供的井下流体的取样装置，

平衡件还包括固定筒和止动件，固定筒套设在第一连接件以及第二连接件的外侧，固定筒上设置有垂直于取样本体长度方向的环形槽，空腔的腔壁内设置有与环形槽对应的容置槽；

当第一连接件为初始位置时，止动件同时伸入环形槽以及容置槽内，以使固定筒和空腔的腔壁相对固定；

当第一连接件位于初始位置之外时，止动件从容置槽内脱出，以使固定筒在空腔内自由滑动。

作为一种可选的方式，本发明提供的井下流体的取样装置，