一种电控锚定坐封式高效取样系统的制作方法

1.本发明涉及取样系统，更具体的说是一种电控锚定坐封式高效取样系统。


背景技术：

2.油井随着井下开采时间越来越长，井况的变化也越来越复杂，对井下工作情况的分析具有越来越重要的意义；此外，新技术的应用也需要收集井下的特性变化来进行评价，因此，对井下液体取样的需求愈发迫切。最简单的方法就是进行地面取样，为了进一步提高效率，降低成本，逐步将地面取样改进为井下取样。井下取样往往是单次下管柱只能进行一层取样，应用在含多层段的油井中时需要反复打捞、投放工作效率极低，而且井下取样还存在着严重的样本污染问题，这些问题都限制了井下取样的进一步发展。


技术实现要素：

3.本发明提供一种电控锚定坐封式高效取样系统，目的是在井下对多层段依次进行取样，减少了投放次数。
4.上述目的通过以下技术方案来实现：
5.一种电控锚定坐封式高效取样系统，包括：与电缆电气连接的工具串；其中所述工具串包括电控取样器，以及设置在电控取样器上下两侧用以封隔混合液体的两个电控锚定坐封工具；
6.进一步地，其中所述电控取样器包括控制阀与独立存储单元，所述独立存储单元设置有多个，每个独立存储单元受两个控制阀控制。
7.进一步地，其中所述工具串还包括与位于上侧的电控锚定坐封工具和电控取样器相连的微型排液泵。
8.进一步地，其中所述微型排液泵采用微型大力矩电机驱动螺杆泵。
9.进一步地，其中所述工具串还包括：连接在电控取样器和位于下侧电控锚定坐封工具之间的电控开关阀。
10.进一步地，其中所述电控开关阀内外均设置有压力传感器和温度传感器，用以对地层的压力和温度特性进行测试。
11.进一步地，其中所述电控开关阀关闭时能够测量地层的静压，电控开关阀开启后能够测量地层压力的动态变化。
12.进一步地，其中所述工具串还包括：连接在电控开关阀和位于下侧的电控锚定坐封工具之间的磁定位校深机构。
13.进一步地，其中所述电缆采用单芯电缆。
14.进一步地，所述系统还包括：通过单芯电缆来接收所述工具串的信息和对所述工具串发送控制信号的地面控制系统。
15.进一步地，其中所述地面控制系统采用含有所述地面控制系统的测井车。
16.本发明一种电控锚定坐封式高效取样系统的有益效果为：
17.本发明用过电缆牵引工具串在井下运动，通过含有多存储单元的电控取样器能够实现单次下井对多层段进行取样的目标，减少了投捞次数，提升了取样效率；电控开关阀的使用还能在取样的同时对地层参数进行获取，将井液特性与地层特性统筹分析，能够对井下工况的判断更加准确可靠；采用了微型排液泵对混合液体进行排出，解决了样本易受到污染的问题，确保了样本的可靠性。
附图说明
18.图1通过剖视图示意性显示了本发明的整体结构。
具体实施方式
19.下面结合图1说明本实施方式：
20.一种电控锚定坐封式高效取样系统，包括两个电控锚定坐封工具3、微型排液泵4、电控取样器5、电控开关阀6和磁定位校深机构7在地面组装成的工具串；以及单芯电缆2；以及包含地面控制系统的测井车1，其中所述两个电控锚定坐封工具3分别位于工具串的两端，
21.其中，所述测井车1实现单芯电缆2的投放与打捞，同时负责对系统各部件的动作控制以及信号处理。
22.其中，单芯电缆2起到为系统部件供电、实现地面与井下的信号传输、牵引系统的作用。
23.其中，电控锚定坐封工具3安装在工具串的两侧，主要包括驱动电机、丝杠、卡瓦、胶筒等部件，当工具串移动到指定位置时，测井车发出的信号驱动电机旋转，带动丝杠，使卡瓦张开，胶筒径向尺寸增大，实现锚定与坐封；测井车发出驱动电机反向旋转的信号则可以实现解锚与解封。位于上下两侧的两个电控锚定坐封工具3能够保证测试与取样系统牢牢固定在目标层段，并将目标层段与井内其余层段分隔，能够避免样本受到其他层段液体的污染。
24.其中，所述微型排液泵4与位于上侧的锚定与坐封工具相连，微型排液泵4采用微型大力矩电机驱动螺杆泵，能够高效地将工具串附近的，即两个电控锚定坐封工具3之间的混合液体排出，并抽取目标层段的液体至电控取样器5的周围，对原有的混合液体进行置换，保证样本的准确性。
25.其中，电控取样器5与微型排液泵4相连，主要包括控制阀与独立存储单元两部分，每个存储单元受两个控制阀门控制，控制阀门能够接收测井车的信号打开或关闭，在不同层段开启不同控制阀实现将不同层段的样本独立存储，使在不同层段收集的样本流入不同的独立存储单元之中，各存储单元内的样本不会互相干扰，进而可以实现一次下井进行多个不同层段的取样。
26.其中，电控开关阀6安装在电控取样器5之下，电控开关阀6内外均设置有压力、温度传感器，电控开关阀6作用是测量地层的特性，能够在取样的同时对地层的特性进行测量，对地层工作情况进行初步判断，并对取样工艺的制定起到辅助作用。锚定与坐封完成后，保持电控开关阀关闭，可以测量地层压力以及温度等特性，对地层的工作情况进行初步判断，并确定微型排液泵的输出功率，随后打开电控开关阀，使地层液体流入测试与取样系
统内部，同时可以测量压力变化的动态特性，用于调整微型排液泵的工作参数如输出功率。
27.其中，磁定位校深机构7能够将工具串的位置实时反馈至测井车1中，结合以往的测井数据便能够判断工具串与目标层段的相对位置，进而实现对测试与取样系统的深度控制。
28.完整的作业方法为：通过单芯电缆2与位于上侧的电控锚定坐封工具3之间进行机械连接，电控锚定坐封工具3、微型排液泵4、电控取样器5、电控开关阀6和磁定位校深机构7均进行电气连接。
29.工具串在单芯电缆2的牵引下投放至井下，磁定位校深机构7经单芯电缆2向测井车1实时反馈工具串的深度信息，当工具串达到目标层段时，停止单芯电缆2的投放，由测井车1发出控制信号，驱动位于上侧的电控锚定坐封工具3与位于下侧的电控锚定坐封工具3进行锚定与坐封。
30.锚定与坐封完成后，电控开关阀6将地层的静压力、温度等信息传输会测井车1，对地层状况进行初步判定，随后测井车1发出控制信号将电控开关阀6打开，同时微型排液泵4开始工作，液体流入测试与取样系统并被排出至电控锚定坐封工具范围之外，微型排液泵4的功率根据地层的动态压力进行适当调节。
31.微型排液泵4排出一定量的液体后，测井车1控制电控取样器5打开控制电控取样器5所包括的一组控制阀，液体流入控制阀对应的存储单元中，取样结束后，测井车1关闭电控取样器5，同时关闭微型排液泵4与电控开关阀6，上电控锚定坐封工具3与下电控锚定坐封工具8开始解锚与解封。
32.当解锚与解封完成，工具串在单芯电缆2的拖动下，移动至下一目标层段，重复上述的测试与取样过程，在不同层段的取样流程中，测井车1控制电控取样器5打开不同的控制阀，进而可以使得不同层段的液体进入不同的存储单元，样本之间互不干扰。
33.所有测试与取样完成后，提升单芯电缆2，对工具串进行打捞，在地面依次打开电控取样器5的存储单元，将液体样本转移至其他容器保存，用于后续的分析测试使用。