[发明专利]一种控压补偿排气系统

说明书

本发明涉及石油、天然气勘探开发工具领域，公开了一种控压补偿排气系统，包括提升机构、差动机构和传动机构。提升机构包括提升接头和套筒组件，差动机构包括能够相对移动的差动加压杆和差动连接套。而传动机构连接于差动连接套，包括依次连接的分流注气接头、活塞压力接头和负压排气接头，活塞压力接头具有容置腔，容置腔内设置有活塞组件，活塞组件能够于容置腔内移动，并将容置腔分隔为高压气仓和导压仓，高压气仓能够被注入惰性气体，导压仓能够被注入钻井液。负压排气接头上设置有排气孔，负压排气接头能够被差动连接套带动并相对套筒组件移动，以使套筒组件关闭排气孔，而后利用传动机构为连接于负压排气接头上的取心内筒补压。

技术领域

本发明涉及石油、天然气勘探开发工具领域，尤其涉及一种的控压补偿排气系统。

背景技术

现有的保压密闭取心工具在现场应用后，存在保压率低及岩心化验后裂缝结构受到破坏的现象，而这主要是因为取心内筒中的空气无法排除，导致起钻过程中取心内筒的温度压力降低。而现有的具备压力补偿的保压密闭取心工具无法稳定精确的对取心内筒实施补压，而且过大或过小的压力补偿也会破坏岩心原有的物理性质段。具体地，现有的控压补偿装置是通过连通滑套使压力气室对取心内筒直接作用或者间接作用进行压力传导。注入压力气室的气体压力值仅通过计算静液柱压力值为标准而进行设定，且该压力固定无后续补充功能，一般要大于井底压力值，或者设定一个安全范围内最大的极限压力值，无法科学补偿压力以应对地层压力复杂变化及起钻过程中温度、压力变化的情况。另外，由于取心内筒里存在一定量的空气，而气体压缩比大，通过气体直接对取心内筒进行压力补偿，取心内筒中的岩心长度及气液混合比等因素都会造成补压的效果不稳定，易造成补压过大或过低，无法保持岩心原始地层压力状态下的物理性质。如果当前井底压力大随之注入气体的压力值也增加，推动滑套的开启力十分巨大，对连通滑套及推动部分的材质强度的要求十分严格，推动连通滑套存在失败的情况。

因此，亟需一种控压补偿排气系统，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种控压补偿排气系统，不仅能够利用液体根据当前井深压力自动对取心内筒实施精确的补压，还能够排空取心内筒的空气，进一步保护岩心原始底层应力下的物理性质

如上构思，本发明所采用的技术方案是：

一种控压补偿排气系统，包括：

提升机构，所述提升机构包括提升接头和套筒组件，所述套筒组件包括联动推筒，所述提升接头的一端穿设于所述联动推筒，所述提升接头与所述联动推筒的位置相对固定；

差动机构，设置于所述联动推筒内，所述差动机构包括相连通的差动加压杆和差动连接套，所述差动加压杆连通于所述提升接头，所述差动加压杆与所述提升接头的位置相对固定，而所述差动连接套能够相对所述差动加压杆移动；

传动机构，设置于所述联动推筒内，连接于所述差动连接套，所述传动机构包括依次连接的分流注气接头、活塞压力接头和负压排气接头，所述活塞压力接头具有容置腔，所述容置腔内设置有活塞组件，所述活塞组件能够于所述容置腔内移动，并将所述容置腔分隔为高压气仓和导压仓，所述高压气仓能够被注入惰性气体，所述导压仓能够被注入钻井液；

所述负压排气接头上设置有排气孔，所述负压排气接头能够被所述差动连接套带动并相对所述套筒组件移动，以使所述套筒组件能够打开或关闭所述排气孔，所述负压排气接头的一端通过主负压阀连通于所述导压仓，另一端连通于取心内筒，当所述排气孔被关闭且所述取心内筒的压力小于所述高压气仓内的压力时，所述传动机构能够为所述取心内筒补压。

作为控压补偿排气系统的一种优选方案，所述差动加压杆的一端密封连接于所述提升接头，所述差动加压杆的另一端具有密封部，所述差动连接套和所述分流注气接头连接并围设形成空腔，所述密封部位于所述空腔内，且将所述空腔分隔为差动腔和分流腔，所述密封部与所述空腔的内壁密封抵接，所述差动连接套能够相对所述密封部移动，以改变所述差动腔和所述分流腔的大小。