[实用新型]活塞式井下取样器

说明书

本实用新型涉及一种油、气、水井中对地层产出流体进行取样的井下取样器。

在油、气、水井生产过程中，按要求对地层产出流体在保持原始状态下进行取样，然后在实验室内对所取样品进行分析与测试，从而对地层产出流体得出一个正确的评价。

目前现用的井下取样器为刮壁式、撞击式或钟控式井下取样器。在取样器下井过程中因取样器的进液口与出液口始终保持开启，这时取样器筒内的流体一直在流动，在到达取样深度后，在控制机构的作用下关闭进出液口，完成取样。但是由于流体的流动速度与取样器的下井下放速度存在的差异，以及取样器筒内存在的部分死容积，造成所取的样品不能完全代表所需深度地层的流体。同时取样器没有隔离装置，在实验室用顶替液驱替取样液进时往往产生顶替液与取样液界面不易掌握，易造成污染所取样品，影响了最终样品的分析精度。

本实用新型的目的是专门针对油、气、水井取样器，设计出一种活塞式井下取样器，实现对取样器在到达所需深度后开始取样，取样结束后关闭进液口，加之取样筒内的隔离活塞和节流阀、滑阀短节等的配合，保证所取样品为所需地层的流体和排除了顶替液与取样液的混合，大大提高了样品的分析精度。

活塞式井下取样器是由时钟、释放器、滑阀锁紧器、滑阀短节、传液管、节流阀、连杆锁紧器、连杆、隔离活塞、下活塞、加压接头和取样器外壳相连接，与顶替液腔和取样腔相接通。释放器是由外壳、卡簧、轴承、芯轴、弹簧和撞块所组成。撞块与芯轴以丝扣连接，扣数的多少决定了取样器滞后取样动作的时间。芯轴在时钟的控制驱动下旋转，当撞块与芯轴旋接的丝扣数全部脱开后，撞块在弹簧的作用下迅速下击，引起滑阀锁紧器的动作。滑阀锁紧器由锁套、钢球、弹簧和夹套所组成。由于夹套是连接在取样器外壳上，锁套在弹簧的作用下限制钢球的径向位移，同时钢球卡住滑杆。当撞块下击时，迫使锁套压缩弹簧向下移动，钢球滚出脱开滑杆上的锁槽，滑阀锁紧器解锁，滑杆即可向上移动。滑阀短节是由外壳、弹簧、滑杆和密封圈组成。传液管来的顶替液由于滑杆和密封圈的封闭，不能流入内孔L而进入顶替液腔内。由于滑杆的直径G大于直H以及弹簧向上的作用力，所以在顶替液的作用下，滑杆始终有一个上顶力迫使滑杆向上移动，只要滑阀锁紧解锁，滑杆就会向上移动而打开传液管与内孔L的通道，使顶替液流入顶替液腔内。节流阀是由外壳、阀座、阀芯和密封圈所组成。高压顶替液作用在阀座上顶开阀芯，使顶替液通过阀座孔F和阀芯内孔E进入上部空腔D，再经节流口C流入传液管。当上部空腔D压力升高时，由于面积差的关系，使阀座孔F关闭。反之，再打开阀座孔F。因此，节流阀起到了减压作用，保证顶替液进入传液管的压力远低于节流阀前的压力，这样可使滑阀短节在低压状态下工作，提高滑阀短节的灵敏性，同时减缓了顶替液的流动速度，使取样工作平稳，以避免取样液因速度过快造成“闪蒸”现象，使取样液失真。连杆锁紧器由内套、钢球、锁套、芯轴、弹簧和螺帽所组成。芯轴与连杆的上端为丝扣连接，由于内套的上端固定在取样器外壳台肩上，钢球在锁套的限制下锁住芯轴上部的锁槽内，使连杆不能向上移动，连杆的下端与下活塞固定连接，防止了因隔离活塞向上移动时与连杆的磨擦力产生拉动连杆和下活塞上行的误动作，使取样失败。只有当隔离活塞上行，接触到螺帽端面A，并继续推动锁套上行并压缩弹簧，当上行到钢球从芯轴上的锁槽内退出解锁，芯轴在弹簧的作用下带动连杆和下活塞一起向上移动，当下活塞上行到卡簧卡住取样器外壳上的卡簧槽J时，关闭取样器外壳上的进液口K时，取样结束。

在取样器取出井筒后，在实验室内从加压接头泵入顶替液迫使隔离活塞下行推动取样液从下活塞上的单流阀经取样器外壳上的转样口M排到仪器内进行分析。

本实用新型具有如下特点：针对油、气、水井取样器而设计的一种活塞式井下取样器，实现取样器在达到所需深度后开始取样，取样结束后关闭进液口，以及设计的隔离活塞和节流阀、滑阀短节等配合，保证所取样品为所需地层的流体和排除了顶替液与取样液的混合，大大提高了样品的分析精度。

本实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图给出。

图1是本实用新型取样前示意图。

1.时钟；2.释放器；3；滑阀锁紧器；4.滑阀短节；5.传液管；6.节流阀；7.连杆锁紧器；8.连杆；9.隔离活塞；10.下活塞；11.加压接头；12.取样器外壳；13.顶替液腔；14.取样腔。

图2是本实用新型取样过程示意图。

图3是本实用新型取样结束示意图。

图4是本实用新型的释放器剖面图。