CN103868661B - 裸眼封隔器试验装置及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种裸眼封隔器试验装置，包括套管，在所述套管的两个端部处分别以与所述套管密封连接的方式设置有井眼封头，在第一井眼封头上设置有第一打压嘴，在所述套管内设置有裸眼封隔器，在所述裸眼封隔器的端部设置有裸眼封隔器封头，其中第一裸眼封隔器封头和第二裸眼封隔器封头分别与所述裸眼封隔器和相应的井眼封头密封连接而在所述套管两个端部形成第一环空和第二环空，所述第一打压嘴穿过第一井眼封头与第一环空连通，在所述第二裸眼封隔器封头上设置有与所述裸眼封隔器内部连通的第二打压嘴，在所述裸眼封隔器和所述套管之间设置有模拟井眼。通过本发明的裸眼封隔器试验装置可在地面上测试裸眼封隔器的密封性能，成本低，操作简单。

Description

裸眼封隔器试验装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种完井设备试验装置，特别是一种裸眼封隔器试验装置。本发明还涉及该裸眼封隔器试验装置的使用方法。
背景技术
水平井分段压裂裸眼封隔器完井技术是近年来油气井工程技术领域的一项新型的完井技术，其主要应用于非常规油气资源开采的定向井、水平井的压裂增产改造。在使用该技术时，可根据地层地质状况和储层开发的需要，采用裸眼封隔器将水平井分隔成若干段，实现分层作业，有针对性地对产层进行分段压裂，扩大油气产层的泄油面积，提高油气采收率，具有明显技术优势。
在水平井分段压裂裸眼封隔器完井技术中，裸眼封隔器是油气层分段压裂改造的技术关键装置，其能否封住裸眼环空等工作性能会直接影响分段压裂技术的实施。目前对裸眼封隔器密封性能试验大多是在较浅的试验井内，成本高，且操作复杂。因此急需能在地面上进行试验的装置以对裸眼封隔器的工作性能进行检测。
发明内容
针对上述的问题，本发明提出了一种裸眼封隔器试验装置，其能够在地面上模拟裸眼井眼，检测裸眼封隔器的工作性能。本发明还提出了该裸眼封隔器试验装置的使用方法。
根据本发明的第一方面，提出了一种裸眼封隔器试验装置，包括，
套管，在套管的两个端部处分别以与套管密封连接的方式设置有井眼封头，在第一井眼封头上设置有第一打压嘴，
在套管内设置有裸眼封隔器，在裸眼封隔器的端部设置有裸眼封隔器封头，其中第一裸眼封隔器封头和第二裸眼封隔器封头分别与裸眼封隔器和相应的井眼封头密封连接而在套管两个端部形成第一环空和第二环空，第一打压嘴穿过第一井眼封头与第一环空连通，
在第二裸眼封隔器封头上设置有与裸眼封隔器内部连通的第二打压嘴，
在裸眼封隔器和所述套管之间设置有模拟井眼。
根据本发明的裸眼封隔器试验装置，通过第二打压嘴向裸眼封隔器内加压能够实现裸眼封隔器坐封。通过第一打压嘴向第一环空内加压能够检测裸眼封隔器的封闭环空的性能。整个装置结构简单、操作安全、方便。
在一个实施例中，在第二井眼封头上设置有第三打压嘴，其穿过第二井眼封头与第二环空连通。通过设置第三打压嘴，可实现对裸眼封隔器进行双向打压试验，在地面即能很好的模拟现场施工井况，降低了试验成本。
在一个实施例中，第一裸眼封隔器封头为实体结构。在另一个实施例中，第二裸眼封隔器封头为中空结构，并且与裸眼封隔器的内部连通。
在一个实施例中，在第二井眼封头上设置有孔，在第二裸眼封隔器封头的外表面设置有台阶并且第二裸眼封隔器封头的直径缩小的端部从第二井眼封头的孔中穿出。这种设计能够将裸眼封隔器卡在套管内部，在对裸眼封隔器加压时能确保裸眼封隔器的安全。在一个优选的实施例中，第二打压嘴设置在第二裸眼封隔器封头的直径缩小的端部处，并连通于第二裸眼封隔器封头的内部空间。
在一个实施例中，在套管的内壁上设置有多个凹槽。这些凹槽能更好的固定模拟井眼，提高模拟井眼的承压能力。在一个优选的实施例中，模拟井眼为水泥环。这能更好地模拟现场施工，而且能降低试验成本及试验风险。
在一个实施例中，裸眼封隔器和模拟井眼以能更换的方式设置在裸眼封隔器试验装置中。根据这种设计，模拟井眼的规格和种类可根据裸眼封隔器规格以及现场施工要求进行调节或更换，而且裸眼封隔器的规格和种类也可以进行更换，这能够更好模拟现场施工并且降低了试验成本。
根据本发明的另一方面，还提出使用上述裸眼封隔器试验装置的方法，包括以下步骤：
步骤一：将第二打压嘴连接于加压装置，加压以坐封裸眼封隔器；
步骤二：选择将第一打压嘴和/或第三打压嘴连接于加压装置，给相应的环空加压以检测裸眼封隔器的密封能力。
与现有技术相比，本发明的优点在于，本发明的裸眼封隔器试验装置设置有三个打压嘴，既能实现裸眼封隔器的坐封，又可对裸眼封隔器进行双向打压试验，整个试验装置结构简单、操作安全、方便。模拟井眼为水泥环。这能更好地模拟现场施工，而且能降低试验成本及试验风险。此外，裸眼封隔器和模拟井眼以能更换的方式设置在裸眼封隔器试验装置中。由此，模拟井眼的规格和种类可根据裸眼封隔器规格以及现场施工要求进行调节或更换，而且裸眼封隔器的规格和种类也可以进行更换，这能够更好模拟现场施工并且降低了试验成本。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
图1是根据本发明的裸眼封隔器试验装置的结构示意图。
在图中，相同的构件由相同的附图标记标示。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做进一步说明。
图1示意性地显示了根据本发明的裸眼封隔器试验装置30。裸眼封隔器试验装置30包括套管5，在套管5内设置有裸眼封隔器6，在套管5和裸眼封隔器6之间的间隙中设置有模拟井眼7。在套管5的两个端部分别设置有第一井眼封头1和第二井眼封头10以将套管5的内部封闭。在裸眼封隔器6的两个端部分别设置裸眼封隔器封头，如图1中的第一裸眼封隔器封头3和第二裸眼封隔器封头8。裸眼封隔器封头3、8分别于相应的井眼封头1、10密封接触，由此形成第一环空4和第二环空14。裸眼封隔器6的结构是本领域中技术人员所熟知的，为了简单起见这里不再赘述。
为了能够测试裸眼封隔器6的密封性能，在第二裸眼封隔器封头8上设置了第二打压嘴13。第二打压嘴13与裸眼封隔器6的内部连通，以给裸眼封隔器6内部加压实现裸眼封隔器6的坐封。在第一井眼封头1上以穿过第一井眼封头1与第一环空4连通的方式设置了第一打压嘴2，这样可通过第一打压嘴2给第一环空4加压，从而检测裸眼封隔器6的密封性能。如图1所示，还可在第二井眼封头10上设置有第三打压嘴11，并且第三打压嘴11穿过第二井眼封头10与第二环空14连通。通过设置第三打压嘴，可实现对裸眼封隔器6进行双向打压试验，在地面即能很好的模拟现场施工井况，降低了试验成本。
第一裸眼封隔器封头3可构造为实体结构。第二裸眼封隔器封头8优选地构造为中空结构，并且与裸眼封隔器6的内腔9连通。这样，仅在第二裸眼封隔器封头8上设置第二打压嘴13即可实现裸眼封隔器6内腔9与外界连通，而不必对裸眼封隔器6进行改造，保持了裸眼封隔器6的完整性，测试结构更加可靠。
在测试中，为了确保裸眼封隔器6安全地处于套管5的内部，可在第二井眼封头10的端部设置有孔，在第二裸眼封隔器封头8的外表面设置有台阶12。第二裸眼封隔器封头8的直径缩小的端部从第二井眼封头8的孔中穿出，从而第二井眼封头10借助于台阶12而牢固限制了第二裸眼封隔器封头8，进而将裸眼封隔器6保持在套管5的内部。在一个优选的实施例中，第二打压嘴13设置在第二裸眼封隔器封头8的直径缩小的端部处，并且连通于第二裸眼封隔器8封头的内部空间。
如图1所示，在套管5的内壁上设置有多个凹槽15。这些凹槽15。这些凹槽15能更好的固定模拟井眼7，提高模拟井眼7的承压能力。在一个实施例中，模拟井眼7为水泥环。水泥环的成本较低并且能较好地模拟现场施工，能降低试验成本及试验风险。
裸眼封隔器6和模拟井眼7以能更换的方式设置在裸眼封隔器试验装置30中。这样，模拟井眼7的规格和种类可根据裸眼封隔器6规格以及现场施工要求进行调节或更换。裸眼封隔器6的规格和种类也可以进行更换，这能够更好模拟现场施工并且降低了试验成本。
下面来描述根据本发明的裸眼封隔器试验装置30的使用方法。首先，将第二打压嘴13连接于加压装置(未示出)，加压以坐封裸眼封隔器6。之后，选择将第一打压嘴2和/或第三打压嘴11连接于加压装置。根据试验要求向第一环空4和/或第二环空14内注水打压、稳压，在稳压期间观察压力变化，借以判断裸眼封隔器6的密封性能。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (7)

1.一种裸眼封隔器试验装置，包括，
套管，在所述套管的两个端部处分别以与所述套管密封连接的方式设置有井眼封头，在第一井眼封头上设置有第一打压嘴，
在所述套管内设置有裸眼封隔器，在所述裸眼封隔器的端部设置有裸眼封隔器封头，其中第一裸眼封隔器封头和第二裸眼封隔器封头分别与所述裸眼封隔器和相应的井眼封头密封连接而在所述套管两个端部形成第一环空和第二环空，所述第一打压嘴穿过第一井眼封头与第一环空连通，
在所述第二裸眼封隔器封头上设置有与所述裸眼封隔器内部连通的第二打压嘴，
在所述裸眼封隔器和所述套管之间设置有模拟井眼，
在第二井眼封头上设置有第三打压嘴，其穿过第二井眼封头与第二环空连通，
所述第二裸眼封隔器封头为中空结构，并且与所述裸眼封隔器的内部连通，
在所述第二井眼封头上设置有孔，在所述第二裸眼封隔器封头的外表面设置有台阶并且所述第二裸眼封隔器封头的直径缩小的端部从所述第二井眼封头的孔中穿出。
2.根据权利要求1所述的裸眼封隔器试验装置，其特征在于，在所述套管的内壁上设置有多个凹槽。
3.根据权利要求1所述的裸眼封隔器试验装置，其特征在于，所述第二打压嘴设置在所述第二裸眼封隔器封头的直径缩小的端部处，并连通于所述第二裸眼封隔器封头的内部空间。
4.根据上述权利要求中任一项所述的裸眼封隔器试验装置，其特征在于，所述裸眼封隔器和所述模拟井眼以能更换的方式设置在所述裸眼封隔器试验装置中。
5.根据上述权利要求1至3中任一项所述的裸眼封隔器试验装置，其特征在于，所述第一裸眼封隔器封头为实体结构。
6.根据上述权利要求1至3中任一项所述的裸眼封隔器试验装置，其特征在于，所述模拟井眼为水泥环。
7.一种使用根据上述权利要求1到6中任一项所述的裸眼封隔器试验装置的方法，包括以下步骤：
步骤一：将所述第二打压嘴连接于加压装置，加压以坐封裸眼封隔器；
步骤二：选择将所述第一打压嘴和/或所述第三打压嘴连接于加压装置，给相应的环空加压以检测裸眼封隔器的密封能力。
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