[发明专利]一种随钻地层压力测量仪器增压装置

说明书

技术领域

本发明涉及石油钻井工程用增压装置技术领域，特别是一种随钻地层压力测量仪器增压装置。

背景技术

地层（孔隙）压力是石油天然气钻井工程和油藏地质工程重要的基础数据之一，准确地预测和监测地层压力，对于石油的勘探、开发和钻井工程具有极其重要的作用和意义。准确获取某个参数或数据最直接方式是直接测量，虽然钻井技术人员开发了各种钻杆测试技术和电缆测试技术，但测试是停钻后进行，由于地层受到钻井液污染，所测得地层压力往往存在一定偏差，而且在大斜度井/水平井中使用传统电缆测井工具进行地层压力测试极其耗时、成本高，还存在工具下人困难等潜在风险。为此，在传统电缆测试技术的基础上，钻井技术人员再次提出在钻井的过程中随钻测试地层压力，即采用随钻地层压力测量仪器（Formation Pressure While Drilling，FPWD），该仪器连接在下部钻具组合（Bottom Hole Assembly，BHA）中，随钻柱一同下入或起出井眼，由于随钻地层压力测量仪器是在钻开油气层早期进行的测试，测试时地层受井筒流体等因素的影响较小，测得的地层压力更加真实，这样就很好的解决了地层压力误差大、测试耗时长、成本高、存在滞后性、工具下入困难等一系列的困难和难题。然而，由于随钻地层压力测量仪器执行机构所需的动力较大，对电机泵液压方案中井下发电机的发电功率等要求较高，而目前国内的井下涡轮发电机还难以满足，为此西南石油大学陈平、黄万志等提出采用钻柱内外压差为液压系统提供动力，即泥浆动力式随钻地层压力测量仪器，然而由于钻柱内外压差相对较低，还不能直接作为液压动力源，因此，需要设计出将压差转换为液压动力源的增压装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种采用泥浆动力式、可获得更高液压压力、满足不同增压压力需求的随钻地层压力测量仪器增压装置。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种随钻地层压力测量仪器增压装置，它包括空心圆柱型的中心轴和依次套装于中心轴外部的测试接头I、增压结构和测试接头II，所述的增压结构包括壳体和至少一个设置于壳体内、套装于中心轴外部的增压活塞，测试接头I的一端紧密套装于中心轴外部，测试接头I的另一端紧密连接壳体的一端，壳体的另一端紧密连接测试接头II的一端，测试接头II的另一端紧密套装于中心轴外部，增压活塞具有依次连接的大径段和小径段，壳体的内壁呈与增压活塞配合的阶梯型，增压活塞的大径段位于壳体的大直径内壁段，增压活塞的小径段位于壳体的小直径内壁段，增压活塞的大径段和小径段的外壁均与壳体内壁紧密配合，增压活塞的大径段和小径段的内壁均与中心轴紧密配合，增压活塞将壳体内部分隔为位于大径段端面外侧的低压缸和位于小径段端面外侧的高压缸，高压缸内充满有液压油，壳体大直径内壁段的末端设置有连通壳体内部和壳体外部的卸压孔，测试接头I与中心轴紧密配合的端面上上设置有连通测试接头I内部与测试接头I外部的注入口。

所述的壳体内部设置有一个增压活塞，所述的壳体包括通过螺纹连接的低压泥浆缸壳体和增压油缸缸体，低压泥浆缸壳体通过螺纹与测试接头I紧密连接，增压油缸缸体通过螺纹与测试接头II紧密连接，低压泥浆缸壳体的内径大于增压油缸缸体的内径，增压活塞的大径段位于低压泥浆缸壳体内，增压活塞的小径段位于增压油缸缸体内，卸压孔设置于低压泥浆缸壳体位于增压油缸缸体上端面上方的侧壁上，增压活塞的大径段的端面与测试接头I和外壳内壁形成低压泥浆液缸，增压活塞的小径段端面与增压油缸缸体和测试接头II形成增压油缸，增压油缸内充满有液压油。

所述的低压泥浆缸壳体和增压油缸缸体的连接部之间、低压泥浆缸壳体与测试接头I的连接部之间、增压油缸缸体与测试接头II的连接部之间均设置有O型密封圈，以测试接头I所处的一端为上，测试接头II与中心轴之间沿从下到上的方向依次设置有密封圈和BS型密封圈，增压活塞的大径段的外表面与低压泥浆缸壳体的内表面间沿从上到下的方向依次设置有耐磨环、孔用格莱环和耐磨环，增压活塞的大径段的内表面与中心轴的外表面间沿从上到下的方向依次设置有BS型密封圈和耐磨环；增压活塞的小径段的外表面与增压油缸缸体的内表面间沿从上到下的方向依次设置有防尘圈、BS型密封圈、耐磨环和BS型密封圈，增压活塞的小径段的内表面与中心轴的外表面间沿从上到下的方向依次设置有耐磨环和BS型密封圈。