专利名称：随钻测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种随钻测试装置，主要用于石油钻探的开发工程中。
迄今为止，尚无此种结构的现有技术。目前石油天然气在钻井过程中发现油气或需要了解有关油气及油气产能、物性等，要通过中途停止钻进、进行专门的测试施工。这样必须把油气层压稳而后进行起钻和下入测试工具。压稳油气层的过程中就会对产层造成一定的伤害。所以，对测出的数据和资料带来不利的影响。
本实用新型的目的在于填补本领域的空白而提供一种在钻进过程中发现有油气时，可不起钻立即进行测试取得油气样品、压力、温度等资料，还可以进行控制条件下的产能，最大限度的减少泥浆对产层的污染，使资料更真实反映产层的随钻测试装置。
本实用新型的目的可以通过以下措施来达到本实用新型由芯轴、外壳、胶囊和测试筒外壳组成，芯轴和外壳之间有花键连接，外壳下端螺纹连接有胶囊和胶囊芯轴，胶囊芯轴下端螺纹连接有取样筒外壳，取样筒外壳内装有带测试仪的取样筒内套。
芯轴和控制键套之间有锁销，芯轴和控制键套之间有花键，芯轴下方有单流阀，控制键套和外壳之间有控制螺纹。
芯轴下方的单流阀包括阀外壳、阀心、弹簧和扶正盘，阀的锥面和阀外壳锥面密封，滑移于阀心外圆的扶正盘螺纹连接于阀外壳上，阀和扶正盘之间有弹簧。
外壳下部有外上水眼，控制键套上有内上水眼和水眼12。
外壳下螺纹连接的胶囊芯轴上有水眼13。
取样筒外壳下部装有挡销。
取样筒由取样筒外套、上阀体、密封套、密封圈座和阀顶杆组成，取样筒外壳上有循环通道、排液孔和取样孔，取样筒外壳内有上阀体、取样筒内套和测试仪。
附图的图面说明如下
图1为本实用新型的半剖总图，图中的左图位于中图之上，中图位于右图之上；图2为
图1的A部放大图；图3为本实用新型单流阀7的放大图；图4为本实用新型取样筒部分的放大图。
附图件号表示
1、芯轴2、外壳3、键槽 4、花键5、锁销6、控制键 7、单流阀 8、控制螺纹9、内上水眼10、外上水眼 11、胶囊12、水眼13、水眼 14、取样筒外壳 15、取样孔16、取样筒外套 17、测试仪室 18、缓冲室 19、弹簧20、密封圈 21、顶杆密封圈 22、阀顶杆23、密封段 24、挡销 25、环 26、弹簧27、控制键套 28、胶囊芯轴 29、扶正盘 30、阀外壳31、阀心 32、弹簧 33、上阀体 34、密封套35、密封圈座 36、循环通道 37、排液孔 38、通孔39、取样筒内套 40、弹簧 41、下阀体 42、通孔下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步详述
图1-图4表示本实用新型的结构，主要由芯轴1、外壳2、胶囊11和取样筒外壳14组成，外壳2内腔装有芯轴1，外壳上部内的键镶装入芯轴的键槽3内，芯轴下部壁的径向装有锁销5，锁销外有环25，环内有弹簧26，锁销外有控制键套27。锁销下部，芯轴的花键槽和控制键套上控制键6相啮合。芯轴下方有单流阀7，包括阀外壳30、阀心31、弹簧32和扶正盘29，滑移于阀心外圆的扶正盘螺纹连接于阀外壳上，阀33的锥面和阀外壳内腔上部的锥面密封配合，阀和扶正盘之间有弹簧。自上部来的流体，把阀心31向下推压弹簧32，流体通过扶正盘29的孔流通。当上部停止流体下行时，阀心在弹簧的作用下自动关闭。由于阀心中有微孔存在，可有少量的流体通过，所以，通过钻具能在地面观察到井下流体的压力，还可有节制的放喷。外壳中部有控制螺纹8和控制键套27的外螺纹进行螺纹连接。外壳下部有外上水眼10，在水眼10上方的控制键套上有内上上眼9。外壳底端螺纹连接有胶囊11，胶囊下端螺纹连接有胶囊芯轴28，胶囊芯轴下端螺纹连接有取样筒外壳14。
取样筒主要包括取样简外套16、上阀体33、密封套34、密封圈座35和阀顶杆22，取样筒外壳上部有循环通道36、排液孔37和取样孔15，取样筒外壳内装有上阀体33和取样筒内套39，取样筒内套的测试仪室17内放置有现有技术的测试仪(图上未表示)。取样筒内套和取样筒外套之间有弹簧40。取样筒外套下端螺纹连接有密封圈座35，密封圈座和其外的密封套34之间有密封圈20。密封圈座内有下阀体41，下阀体下端有阀顶杆22，下阀体外有顶杆密封圈21。密封圈座35和下阀体41之间有缓冲室18，缓冲室和测试仪室之间有通孔42相通。取样筒外壳下部径向装有挡销24。
测试仪室17内装有测量井下压力、温度的测试仪，取样筒本身可以取出井下液体的样品。
下钻和钻进过程，从排液孔37和取样孔15给上阀体33一定的液压，这个压力平衡了阀顶杆22端部的压力，所以，取样筒内处在地面装配时的压力。当准备取样时，让阀顶杆22去顶住挡销24，阀顶杆受压向上推动下阀体41，下阀体又通过取样筒内套39上推上阀体33，上阀体向上移动，其上移使取样孔15与测试仪室17连通，井内的高压流体即进入测试仪室17，筒内的取样、测压、测温仪器就测出了有关数据，并取得流体样品。
按照结构特点，当取样筒取样时，流体还会通过取样筒和钻具的循环通道36，在上阀体的微孔制约下，其压力会传递到井口反映出数值，此时，还可以采取放喷观察，但不宜长时间放喷。
使用时，本实用新型装在钻井施工钻具的下部(十米以上)适当位置，当发现有油气显示时，带压的油气将锁销5向外径向顶出以提出芯轴，使自锁机构停在键的上部(见图2)。正转芯轴，通过控制键6以带动外壳又通过外壳上的控制螺纹8带动控制键套27整体向下移动，到予定位置即控制键套水眼12对准胶囊芯轴28的水眼13，高压液体把胶囊11涨开，以封闭钻具外环空。密封圈20进入取样筒外壳内的密封段23，以封闭钻具内的上下通道，芯轴继续下行，把水眼12推过水眼13，水眼13被堵塞，胶囊内保持一定压力，井眼环空被保持堵塞状态。此时内上水眼9和外上水眼10对准，可以进行循环泥浆，而下部同井底仍处于堵塞状态。若需要采样和测试，让芯轴继续下行，此时阀顶杆22碰到挡销24，迫使取样测试筒上水眼15打开，井下的油气可进入测试仪室17。通过测试仪室，地面管线打开节流阀，井下的流体流经取样孔15向上流动，这样可以取出井下流体的样品，同时可测出一定流量。当地面关闭管线出口后，便可测出地下液流层的温度和压力。
测试完毕，按相反程序使芯轴向相反方向转动，先恢复到管内环空关闭状态，根据测得的地层压力，调好泥浆比重，循环泥浆使液柱压力稍大于地层压力，然后解封环空和管内的封闭，循环泥浆起钻。
本实用新型的优点在于1、在钻进过程中发现油气显示，可立即进行测试，使产层不受污染，取得较真实的油气层数据和油气的物性资料；2、在井下发现井涌、井漏时，可以先封井、后处理，减少处理难度，为控井创造了很大的方便，改善安全，提高效率；3、油气层的压力，对进行平衡压力钻井是一个可靠的依据；4、油气层的温度，对调整泥浆和固井工作是重要参考；5、若发生井漏，也可防止井塌，可以提高堵漏的效率。
权利要求1.一种随钻测试装置，其特征在于，由芯轴、外壳、胶囊和测试筒外壳组成，芯轴和外壳之间有花键连接，外壳下端螺纹连接有胶囊和胶囊芯轴，胶囊芯轴下端螺纹连接有取样筒外壳，取样筒外壳内装有带测试仪的取样简内套。
2.根据权利要求1所述的随钻测试装置，其特征在于，芯轴和控制键套之间有锁销，芯轴和控制键套之间有花键，芯轴下方有单流阀，控制键套和外壳之间有控制螺纹。
3.根据权利要求1所述的随钻测试装置，其特征在于，芯轴下方的单流阀包括阀外壳、阀心、弹簧和扶正盘，阀的锥面和阀外壳锥面密封，滑移于阀心外圆的扶正盘螺纹连接于阀外壳上，阀和扶正盘之间有弹簧。
4.根据权利要求1所述的随钻测试装置，其特征在于，外壳下部有外上水眼，控制键套上有内上水眼和水眼(12)。
5.根据权利要求1所述的随钻测试装置，其特征在于，外壳下螺纹连接的胶囊芯轴上有水眼(13)。
6.根据权利要求1所述的随钻测试装置，其特征在于，取样筒外壳下部装有挡销。
7.根据权利要求1所述的随钻测试装置，其特征在于，取样筒由取样筒外套、上阀体、密封套、密封圈座和阀顶杆组成，取样筒外壳上有循环通道、排液孔和取样孔，取样筒外壳内有上阀体、取样筒内套和测试仪。
专利摘要随钻测试装置由芯轴、外壳、胶囊和测试筒外壳组成,芯轴和外壳之间有花键连接,外壳下端螺纹连接有胶囊和胶囊芯轴,胶囊芯轴下端螺纹连接有取样筒外壳,取样筒外壳内装有带测试仪的取样筒内套。在钻进过程中发现油气显示,可立即进行测试,使产层不受污染,取得较真实的油气层数据和油气的物性资料;为控井创造了很大的方便,改善安全,提高效率;有利于调整泥浆和固井工作;可以提高堵漏的效率。
文档编号E21B47/00GK2423402SQ0023400
公开日2001年3月14日 申请日期2000年4月29日 优先权日2000年4月29日
发明者杜晓瑞 申请人:杜晓瑞