專利名稱：一種油井自動采樣裝置的制作方法
技術領域：
一種油井自動采樣裝置
發(fā)明領域 —種油井自動采樣裝置，涉及油田采油領域，具體說是采油井井口上的一種取樣裝置。
背景技術：
油井取樣是油田采油領域里的一項日常資料錄取工作，其取樣數(shù)據(jù)屬油田第一手資料。由于取樣的準確性將直接影響對油藏的分析，因此，每個油田都非常重視油井的取樣工作。 目前，世界各國的油井取樣，都是通過在油井的出油管線上直接打開取樣閥門的方式取樣的。在取樣標準上，要求分段(一般三段)分時(每段間隔大致5分鐘)錄取。[0004] 由于現(xiàn)有的取樣流程設計不科學(見


圖1、圖2)，取樣標準也不完全切合生產(chǎn)實際，因此，很容易造成含水變化大或間出嚴重的井，取樣不準或取樣時間偏長的現(xiàn)象發(fā)生。如
圖1并結合圖3分析，存在問題可能有1、若在T1或T3時間段取樣，即便分段分時均滿足取樣標準，但最終的取樣值仍將偏高或偏低。2、若該井出油差，取樣閥門又打開太大，往往還會造成Pl處壓力小于P2處壓力，這將產(chǎn)生地面管線的液體倒流現(xiàn)象，從而大大影響取樣準度。3、因T3時間段地層不出液，若在此時間段取樣，顯然無法取上。這不僅浪費巡檢工的取樣時間，同時也直接影響了巡檢工對其它油水井的管理，從而降低了巡檢質(zhì)量。又如圖2，存在問題可能有若流量Q1 < Q2，井筒內(nèi)的流體會因憋壓而相對靜止，油氣水會相對分離(水上升慢，油上升快)，其結果會影響取樣的準確度；相反，若流量Ql > Q2，井筒內(nèi)的流體會因井口壓力減小而加速上升，受重力作用，水相對油上升更慢，其最終結果同樣會影響取樣的準確度。 上述幾個問題，主要是現(xiàn)有的取樣流程設計不科學造成的，換句話說，現(xiàn)有的取樣方式造成取樣值不準是客觀存在的。若再加之人為的主觀因素影響(有些巡檢工為爭取時間，往往不分段分時取樣)，最終的取樣值將更加不準。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型一種油井自動采樣裝置，所要解決的技術問題是克服上述現(xiàn)有技術取樣不足，設計一種取樣準度高不受人為因素影響的油井自動采樣裝置，便是本發(fā)明的主要目的。為此，本實用新型采用了以下技術方案。 —種油井自動采樣裝置，包括采樣容器、取樣開關、堵塞器；所述采樣容器由樣品采集段、管線連接段、樣品儲集段三部分組成；樣品采集段置于輸油管線內(nèi)部，管線連接段與輸油管線相連，樣品儲集段則置于輸油管線外部；所述取樣開關設置在采樣容器底部；所述樣品采集段設有采樣入口、天然氣出口 ；所述堵塞器放置在采樣容器中；當采樣容器中的液位上漲到一定程度后，所述堵塞器能自動堵塞采樣入口和天然氣出口 ，以阻止自動采樣裝置繼續(xù)采樣；相反，當采樣容器中的液位下降到一定程度后，所述堵塞器能自動打開采樣入口和天然氣出口 ，以便自動采樣裝置開始自動采樣。[0008] 天然氣出口 )； 圖9 :自動采樣裝置采樣狀態(tài)示意圖(豎向安裝、拉線型)；[0010] 圖9-1 :為圖9的局部放大圖；
圖10:自動采樣裝置待取樣狀態(tài)示意圖(豎向安裝、拉線型；塞子有效堵塞采樣入口和天然氣出口 )；
圖10-1 :為
圖10的局部放大圖；
圖11 :自動采樣裝置采樣狀態(tài)示意圖(豎向安裝、連桿型)；
圖12 :自動采樣裝置待取樣狀態(tài)示意圖(豎向安裝、連桿型；塞子有效堵塞采樣入口和天然氣出口 )； 標號注釋1、取樣開關；2、取樣桶；3、球閥；4、輸油管線；5、采樣入口 ；6、天然氣出口 ；7、樣品采集段；8、采樣容器；9、浮子導向筒；10、浮子；11、管線連接段；12、樣品儲集段；13、取樣開關；14、自動采樣裝置；15、塞子；16、彈簧；17、擋板；18、滑輪；19、拉線；20浮
球、21、連桿；22、固定點。
具體實施方式
實施例1 : 橫向安裝型，參見圖5、圖7、圖8。在輸油管線底部開一洞口 ，把自動取樣裝置按圖示的布局安裝在輸油管線上。采樣容器8由樣品采集段7、管線連接段11、樣品儲集段12三部分組成；樣品采集段置于橫向的輸油管線4內(nèi)部，管線連接段與輸油管線相連，樣品儲集段則置于輸油管線外部；所述取樣開關1設置在采樣容器底部；樣品采集段為錐形狀，其錐形中部左側(流體上游)開設采樣入口 5，右側(流體下游)開設天然氣出口 6 ;所述浮子導向筒9安裝在采樣容器中。自動取樣裝置與輸油管線間可以通過焊接、卡扣或絲扣等方式連接。為便于檢查、更換自動取樣裝置，建議優(yōu)選絲扣連接。為便于浮子、浮子導向筒的安裝及采樣容器的加工，建議把采樣容器分為上下兩段加工，使用時優(yōu)選絲扣的方式將上下兩段連接即可。為確保采樣時間達到一定時長，采樣入口大小應根據(jù)油井出油狀況而定，如出油差的井采樣入口可設置大些，相反設置小些。 采樣入口 5不僅可以和采樣容器一體加工，也可按獨立的配件加工后再配置在采樣容器上，這樣的好處是調(diào)整采樣入口大小只需更換采樣入口相應配件即可。為更好地堵塞采樣入口和天然氣出口 6，優(yōu)選具有高彈性的塑膠做浮子材料。[0019] 實施例2 豎向安裝、拉線型，參見圖6、圖9、圖9-l、
圖10、
圖10-1。與橫向型安裝相同的地方，可參照實施例1。在輸油管線一側面開一洞口，把自動取樣裝置按圖示的布局安裝在輸油管線上。本裝置包括采樣容器8、塞子15、彈簧16、拉線19、滑輪18、浮球20、擋板17、取樣開關13 ;所述采樣容器由樣品采集段7、管線連接段11、樣品儲集段12三部分組成；樣品采集段置于豎向的輸油管線內(nèi)部，管線連接段與輸油管線相連，樣品儲集段則置于輸油管線外部；所述取樣開關13設置在采樣容器底部；樣品采集段為錐形狀，其錐形中部上側(流體上游)開設采樣入口 5，下側(流體下游)開設天然氣出口 6 ;所述拉線放置在所述滑輪上，拉線一端與塞子相連，另一端與浮球相連；在塞子與擋板間設置一彈簧。為確保塞子能有效打開或堵塞采樣入口 5和天然氣出口 6，浮球的重量和彈簧的彈力應相應匹配。在一定范圍內(nèi)，調(diào)整拉線長短，可相應調(diào)整采樣量，拉線越長采樣量越多，相反越少。[0021] 實施例3 豎向安裝連桿型，參見圖6、
圖11、
圖12。本實施例與實施例2大致相同，主要區(qū)別是，本實施例采用連桿的方式帶動塞子左右移動，而實施例2則采用拉線和彈簧配合的方式帶動塞子左右移動。本裝置包括采樣容器8、塞子15、連桿21、浮球20、擋板17、取樣開關13 ;所述采樣容器由樣品采集段7、管線連接段11、樣品儲集段12三部分組成；樣品采集段置于豎向的輸油管線內(nèi)部，管線連接段與輸油管線相連，樣品儲集段則置于輸油管線外部；所述取樣開關13設置在采樣容器底部；樣品采集段為錐形狀，其錐形中部上側(流體上游)開設采樣入口5，下側(流體下游)開設天然氣出口6;所述連桿一端與塞子相連，另一端與浮球相連；連桿繞固定點22轉(zhuǎn)動；擋板控制塞子行程；連桿繞固定點轉(zhuǎn)動，端點為弧線運動，為確保塞子水平移動自如，拉桿與塞子之間可采取活接頭的方式連接。[0023] 自動采樣裝置取樣全過程(見圖4):[0024] A點采樣起始點； B點采樣結束點(也是浮子有效堵塞采樣入口和天然氣出口的起始點)；[0026] C點取樣開始點； D點取樣結束點(也是下一輪采樣起始點)。
T4 :采樣階段； T5 :待取樣階段； T6 :取樣階段。
樣品有效性分析(見圖4): 在取樣階段(T6)，由于液位下降，浮子不能堵塞采樣入口和天然氣出口 ，所以在此階段，部分流體又將繼續(xù)進入采樣容器中，因此，我們最終取到的樣品在時間段上應包括T4和T6兩個階段。 T4階段輸油管線內(nèi)部分流體連續(xù)地隨機地進入采樣容器中，所以本階段采集的樣品能準確地反映此階段油井出液的平均含水值。 T5階段因浮子有效堵塞采樣入口和天然氣出口 ，所以沒有流體進入采樣容器中，也沒有原油溢出，故此階段對樣品含水值沒有影響。 T6階段此階段實際是一個邊采樣邊取樣的過程，因此它同T4階段一樣，所有進入采樣容器中的流體仍能準確地反映此階段油井出液的平均含水值。(因采樣容器中已有樣品，取樣很容易，所以此階段的時間實際很短。)[0036] 如此有 NT4—6 = (NT4*W4+NT6*W6) / (W4+W6)[0038] 因為T4 > > T6，推知W4 > > W6[0039] 得NT4—6 NT4 其中，NT4—6 :樣品平均含水值；NT4 :在T4段所采樣平均含水值；NT6 :在T6段所采樣平均含水值；W4 :在T4段所采樣品重量；W6 :在T6段所采樣品重量。 結論采用本采樣裝置取樣，采樣樣品平均含水值能真實代表油井在采樣階段的平均含水值，所采樣品有效，完全具有分析價值。 根據(jù)上述總的技術方案、工作原理、實施例及附圖等的介紹后，本領域的普通技術
5人員完全可以通過常規(guī)思維就能變換出很多種具體的產(chǎn)品，如不把樣品采樣段設計成"錐形"，而是設計成"錐臺形"，并在錐形臺面上開一較大的孔洞，以一起替代原有的采樣入口和天然氣出口 ("流體進、天然氣出"在同一孔洞內(nèi)進行)，也可達到一定的效果。所以，只要依照本發(fā)明總的技術方案變換出來的各種等同產(chǎn)品、改劣產(chǎn)品等，都應落入本發(fā)明的權利保護范圍，即是屬于對本發(fā)明的一種侵權。
權利要求一種油井自動采樣裝置，包括取樣開關，其特征是還包括采樣容器、堵塞器；所述采樣容器由樣品采集段(7)、管線連接段(11)、樣品儲集段(12)三部分組成；樣品采集段置于輸油管線(4)內(nèi)部，管線連接段與輸油管線相連，樣品儲集段則置于輸油管線外部；所述取樣開關設置在采樣容器底部；所述樣品采集段設有采樣入口(5)、天然氣出口(6)；所述堵塞器放置在采樣容器中。
2. 根據(jù)權利要求1所述的油井自動采樣裝置，特征在于所述管線連接段與輸油管線的連接方式為焊接、卡扣或絲扣連接中的任一種連接方式。
3. 根據(jù)權利要求l所述的油井自動采樣裝置，特征在于所述樣品采集段為錐臺形，所述錐臺形的臺面開有一流體進出的孔洞。
4. 根據(jù)權利要求l所述的自動取樣裝置，特征在于所述采樣容器分為上下兩段，上下兩段采用焊接、卡扣或絲扣方式連接。
5. —種油井自動采樣裝置，包括取樣開關，其特征是還包括采樣容器(S)、浮子(10)、浮子導向筒(9);所述采樣容器由樣品采集段(7)、管線連接段(11)、樣品儲集段(12)三部分組成；樣品采集段置于橫向的輸油管線(4)內(nèi)部，管線連接段與輸油管線相連，樣品儲集段則置于輸油管線外部；所述取樣開關(13)設置在采樣容器底部；樣品采集段為錐形狀，其錐形中部左側開設采樣入口 (5)，右側開設天然氣出口 (6);所述浮子導向筒安裝在采樣容器中；所述浮子放置在浮子導向筒中。
6. —種油井自動采樣裝置，包括取樣開關，其特征是還包括采樣容器(S)、塞子(15)、彈簧(16)、拉線(19)、滑輪(1S)、浮球(20)、擋板(17);所述采樣容器由樣品采集段(7)、管線連接段(1D、樣品儲集段(12)三部分組成；樣品采集段置于豎向的輸油管線內(nèi)部，管線連接段與輸油管線相連，樣品儲集段則置于輸油管線外部；所述取樣開關(13)設置在采樣容器底部；樣品采集段為錐形狀，其錐形中部上側開設采樣入口 (5)，下側開設天然氣出口 (6);所述拉線放置在所述滑輪上，拉線一端與塞子相連，另一端與浮球相連；在塞子與擋板間設置一彈簧。
7. —種油井自動采樣裝置，包括取樣開關，其特征是還包括采樣容器(S)、塞子(15)、連桿(21)、浮球(20)、擋板(17);所述采樣容器由樣品采集段(7)、管線連接段(1D、樣品儲集段(12)三部分組成；樣品采集段置于豎向的輸油管線內(nèi)部，管線連接段與輸油管線相連，樣品儲集段則置于輸油管線外部；所述取樣開關(13)設置在采樣容器底部；樣品采集段為錐形狀，其錐形中部上側開設采樣入口 (5)，下側開設天然氣出口 (6);所述連桿一端與塞子相連，另一端與浮球相連；連桿繞固定點(22)轉(zhuǎn)動；擋板控制塞子行程。
專利摘要一種油井自動采樣裝置，包括采樣容器、取樣開關、堵塞器；所述采樣容器由樣品采集段、管線連接段、樣品儲集段三部分組成；樣品采集段置于輸油管線內(nèi)部，管線連接段與輸油管線相連，樣品儲集段則置于輸油管線外部；所述取樣開關設置在采樣容器底部；所述樣品采集段設有采樣入口、天然氣出口；所述堵塞器放置在采樣容器中；當采樣容器中的液位上漲到一定程度后，所述堵塞器能自動堵塞采樣入口和天然氣出口；相反，當采樣容器中的液位下降到一定程度后，所述堵塞器能自動打開采樣入口和天然氣出口。采用本取樣裝置取樣，準度高、不受人為因素影響、省時省力，方便實用。
文檔編號E21B49/08GK201521296SQ20092012859
公開日2010年7月7日 申請日期2009年8月26日 優(yōu)先權日2009年8月26日
發(fā)明者劉勇 申請人:劉勇