[发明专利]一种用于随钻地层压力测量仪的探头装置

说明书

本发明涉及一种用于随钻地层压力测量仪的探头装置，包括外壳、设置在外壳内的探头组件、设置在探头组件内的探针组件、设置在探针组件内的堵头和设置在堵头上的内流道，其中，在第一压力作用下，探头组件带动探针组件和堵头相对外壳轴向向外移动，在第二压力作用下，探针组件带动堵头相对探头组件轴向向外移动，在第三压力作用下，堵头相对于探针组件轴向向内移动以使得外界与内流道连通。该探头装置能保证提取地层流体的纯度和测量的精确度。

技术领域

本发明涉及油田、矿山等行业的井下工程技术领域，特别是涉及一种用于随钻地层压力测量仪的探头装置。

背景技术

随钻测量工具是国际钻井高技术的重要组成部分，应用这些高技术产品可提高大位移井、高难度水平井的工程控制能力和地层评价能力，从而提高油层的钻遇率。

其中，随钻地层压力测量工具可用来测量地层压力。其优点是，钻头刚钻开地层即进行测试，钻井液对所测地层污染小，压力测量精度高，能更好地反应地层真实压力状况。随钻地层压力测量工具解决了在大斜度井、大位移井中传统测量工具下入难等问题。

随钻地层压力测量仪器探头模块是系统的关键模块，在液压系统的作用下探头从仪器内伸出，推靠至井壁，在一定的推靠力作用下，使地层流体与环空管柱内的钻井液封隔。随后地层流体通过探头模块上的测试通道进入测试腔内，完成压力测量。

现有技术中，主要采用单级探头以沟通地层流体和测试腔。由于井下环境复杂，常出现测试压力值失真或者测试失败的问题。

发明内容

针对上述问题的部分或全部，本发明提出了一种用于随钻地层压力测量仪的探头装置。该探头装置能设置在随钻地层压力测量仪上，通过多次推靠后才能使得探头装置沟通地层流体和测试腔，能大大提高地层压力测量的准确性。

根据本发明，提供一种用于随钻地层压力测量仪的探头装置，包括外壳、设置在外壳内的探头组件、设置在探头组件内的探针组件、设置在探针组件内的堵头和设置在堵头上的内流道，其中，在第一压力作用下，探头组件带动探针组件和堵头相对外壳轴向向外移动，在第二压力作用下，探针组件带动堵头相对探头组件轴向向外移动，在第三压力作用下，堵头相对于探针组件轴向向内移动以使得外界与内流道连通。

在一个实施例中，外壳包括筒状的外筒和用于封堵外筒的第二端的开口的底座，探头组件设置在外筒内并与外壳形成密闭的第一空间，并且第一空间由探头组件分隔为第一室和第二室，其中第一室通过第一流道与外界连通，而第二室通过第二流道与外界连通。

在一个实施例中，探头组件包括：

筒状的探头，

轴向凸出式设置在探头的第一端面上的密封件，

固定设置在探头的第二端的筒状的探头支撑座，

以及固定设置在探头支撑座的第二端的进液单向阀和回液单向阀，

其中，探头支撑座具有径向向外突出的第一凸台以将第一空间分隔为第一室和第二室。

在一个实施例中，密封件的第一端面构造为弧面，并且在径向由内到外的方向上，密封件凸出探头的厚度逐渐减小。

在一个实施例中，探针组件设置在探头组件的内腔中以形成密闭的第二空间，第二空间被探针组件分隔为第三室和第四室，其中，第三室通过进液单向阀或回液单向阀与第一室连通，而第四室通过设置在探头组件上的第三流道与第二室连通。

在一个实施例中，探针组件包括：

设置在探头组件的内腔中的探针杆，在探针杆的第二端设置有向第一端方向凹的第一槽，

用于封堵第一槽的探针端盖。