CN104343439A - 分注管柱电动直读验封系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分注管柱电动直读验封系统及其使用方法，属于分层注水井测试领域。所述系统包括：直读式数据采集处理系统、验封控制器、电缆绞车、电缆、防喷装置、封隔器、配水器、电动直读验封仪；所述电动直读验封仪至少包括：扶正器、磁定位装置、集成控制装置、压力数据采集装置、电机、定位爪、密封皮碗、导锥。通过直读式数据采集处理系统实时直观显示井下油管和地层压力，准确判断分注管柱是否有效密封；电动直读验封仪具有磁定位装置，能够准确判读配水器和封隔器位置；采用电缆携带电动直读验封仪进行作业，电机驱动密封皮碗坐封和解封，成功率高，密封可靠性好，解封还原彻底。

Description

分注管柱电动直读验封系统及其使用方法

技术领域

本发明涉及油田分层注水井测试领域，特别涉及一种分注管柱电动直读验封系统及其使用方法。

背景技术

分层注水就是在注水井中，利用封隔器将多个油层在井筒内分隔成几个层段，然后根据每个层段配注量的要求，通过调节各配水器水嘴的大小，控制高渗透层注水，加强低渗透层注水，实现吸水剖面的有效调整。

分层配水管柱是实现同井分层注水的重要技术手段。分层配水管柱下井后，首先检验分注管柱主要是封隔器的工作状态，确认封隔器有效密封正常工作后，再进行分层段流量和压力测试。传统的验封方法是使用存储式压力计和机械式密封段，通过钢丝将存储式验封压力计连同密封段和加重杆沿管柱下放到最深的注水层，上提仪器触发密封段定位爪后再下放仪器，定位爪卡在配水器定位槽上，密封段密封皮碗在仪器和加重杆自重的作用下压缩坐封，验封完成后上提仪器密封段解封，继续上提到上一层需要验封的深度后重复以上步骤验封。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

传统验封工艺方法存在以下问题：1）采用存储式压力计，需要测试完所有封隔器后才能提出地面回放数据，然后进行分析，实时性较差；2）依靠加重杆和仪器的重力作用压缩皮碗实现坐封，密封可靠性差，测试误差大，测试效果不理想；3）需采用钢丝作业反复提放，实现坐封和解封，工作量大，效率低，定位准确性差，密封胶筒易于磨损，验封失效率和作业风险较高；4）只能从下向上逐一测试，不能随意对任意层测试，机动性差；5）测试仪器串较长，在大斜度井中的通过能力低，测试投捞难度大。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种分注管柱电动直读验封系统及其使用方法。采用直读式数据采集处理系统和电动直读验封仪，实现配水器中心通道内电机驱动坐封和解封、地面直读式显示验封效果，提高验封成功率和效率。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种分注管柱电动直读验封系统，该系统至少包括：直读式数据采集处理系统、验封控制器、电缆绞车、电缆、防喷装置、封隔器、配水器、电动直读验封仪；所述电动直读验封仪至少包括：扶正器、磁定位装置、集成控制装置、压力数据采集装置、电机、定位爪、密封皮碗、导锥。

具体地，所述验封控制器通过数据线连接所述直读式数据采集处理系统和所述电缆绞车，所述电缆绞车通过所述电缆绕过滑轮连接所述电动直读验封仪；所述电缆携带所述电动直读验封仪作业。

具体地，所述防喷装置安装在井口测试闸门上。

具体地，所述封隔器和所述配水器设置在所述管柱内。

进一步地，所述管柱内自上而下顺次设置有第一个封隔器、第一个配水器、第二个封隔器、第三个封隔器、第三个配水器。

进一步地，所述磁定位装置、所述集成控制装置、所述压力数据采集装置、所述电机自上而下顺次连接。

具体地，所述磁定位装置上设置有所述扶正器；所述电机连接所述定位爪，所述电机通过联轴器连接所述导锥，所述导锥上设置有所述密封皮碗。

具体地，所述直读式数据采集处理系统实时、连续、直观显示井下管柱和地层压力，并勾画出压力测试曲线。

进一步地，所述电机转动控制定位爪张开和收回，所述电机驱动密封皮碗坐封和解封。

另一方面，提供了一种分注管柱电动直读验封系统的使用方法，至少包括步骤1)连接测试仪器和设备；步骤2)下入电动直读验封仪；步骤3)粗定位；步骤4)电动验封仪开臂；步骤5)精确定位；步骤6)坐封；步骤7)验封；步骤8)解封；步骤9)收臂和提出电动直读验封仪；其中

步骤1)连接测试仪器和设备；

将所述直读式数据采集处理系统、验封控制器和所述电缆绞车采用数据线连接，所述电缆绞车通过电缆与所述电动直读验封仪连接；

步骤2)下入电动直读验封仪；

打开测试闸门，电缆携带所述电动直读验封仪通过井口防喷装置下入管柱内；

步骤3)粗定位；

通过磁定位装置探测所述封隔器和所述配水器的井下位置，探测到第一个配水器时，所述电动直读验封仪停留在第一个配水器上方3-5米距离处;

步骤4)电动验封仪开臂；

将电压升到85-100V，所述验封控制器发送开臂指令，电机启动顺时针转动，定位爪张开，到位后触发开臂行程开关，电机停转，电压降低;

步骤5)精确定位；

定位爪张开后，缓慢下放所述电动直读验封仪，所述定位爪坐落在第一个配水器主体定位平台上，实现精确定位，此时，两个密封皮碗刚好分别对准所述配水器出水孔上下位置处;

步骤6)坐封；

将电压升到85-100V，启动电机顺时针转动，两个密封皮碗逐渐压缩向径向扩张，当密封皮碗压缩到极限位置时，触发坐封限位开关，所述电机顺时针转动通路自动切断，电机停转，坐封到位，将管柱和地层通道有效分隔开;

步骤7)验封；

电动直读验封仪坐封完成后，通过井口测试闸门做“开-关-开”或“关-开-关”动作进行压力激动，每一动作稳定5分钟，测出第一个配水器处管柱压力和地层压力变化，得到全井验封测试曲线；

步骤8)解封；

电缆加65-80V电压，所述电机启动逆时针转动，密封皮碗开始收回解封，直到触发行程开关，电机停转，同时向验封控制器发送解封到位信号，解封完成；

步骤9)收臂和提出电动直读验封仪

a收臂：通过所述直读式数据采集处理系统观察管柱和地层压力，当两压力接近时，将电动直读验封仪上提3-5米，电缆加电压65-80V，所述电机启动逆时针转动，转到极限位置时触发限位开关，电机反转通路自动切断，电机停转，收臂完成，下放所述电动直读验封仪到第二个配水器、第三个配水器，重复步骤2)-步骤9)继续进行验封；

b提出电动直读验封仪：全井验封完成后，将所述电动直读验封仪提出井口，关闭井口测试闸门，拆卸防喷装置，清理现场完成作业。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

1、通过分注管柱电动直读验封系统将井下压力信息直接传送到地面，直读式数据采集处理系统实时直观显示井下管柱和地层压力，准确判断分注管柱是否有效密封，大幅提高验封效率。

2、验封全程采用电缆携带电动直读验封仪进行作业，电机驱动密封皮碗坐封和解封，成功率高，密封可靠性好，解封还原彻底，皮碗不易磨损，井下作业风险大幅降低。

3、电动直读验封仪具有磁定位，能够准确判读配水器和封隔器位置，定位准确性高，不会出现错层等问题。

4、电动直读验封仪定位爪可根据指令要求随时张开或收回，可对任一封隔器验封，实现一次下井完成所有层位的测试验封工作。

5、测试仪较短，直径小，在大斜度井和深井中通过能力高，具有较强的适应性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的分注管柱电动直读验封系统结构示意图；

图2是本发明实施例提供的图1中的电动直读验封仪结构示意图。

图中各符号表示含义如下：

1直读式数据采集处理系统；

2验封控制器，2.1数据线；

3电缆绞车，3.1滑轮；

4电缆；

5防喷装置，5.1井口测试闸门；

6封隔器，6a第一个封隔器,6b第二个封隔器,6c第三个封隔器；

7配水器，7a第一个配水器,7b第二个配水器,7c第三个配水器；

8电动直读验封仪，8.1扶正器，8.2磁定位装置，8.3集成控制装置，8.4压力数据采集装置，8.5电机，8.6定位爪，8.7密封皮碗，8.8导锥；

9管柱；

10联接法兰。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

参见图1所示，本发明实施例1提供了一种分注管柱电动直读验封系统，该系统至少包括：直读式数据采集处理系统1、验封控制器2、电缆绞车3、电缆4、防喷装置5、封隔器6、配水器7、电动直读验封仪8等；以及相关安装载体油井11、管柱9、联接法兰10等；具体地，所述验封控制器2通过数据线2.1连接直读式数据采集处理系统1和电缆绞车3，电缆绞车3通过电缆4绕过滑轮3.1连接电动直读验封仪8；油井管柱9通过联接法兰10安装在油井11井口上，防喷装置5安装在井口测试闸门5.1上；所述管柱9内设置有至少一层封隔器6和一层配水器7；以一口有三个储层的水井为例，自上而下顺次设置有第一个封隔器6a、第一个配水器7a、第二个封隔器6b、第二个配水器7b、第三个封隔器6c、第三个配水器7c。

参见图2所示，所述电动直读验封仪8为现有技术，至少包括：扶正器8.1、磁定位装置8.2、集成控制装置8.3、压力数据采集装置8.4、电机8.5、定位爪8.6、密封皮碗8.7、导锥8.8等；具体地，所述磁定位装置8.2、集成控制装置8.3、压力数据采集装置8.4、电机8.5自上而下顺次连接；所述磁定位装置8.2上设置有扶正器8.1；所述电机8.5连接定位爪8.6，且电机8.5通过联轴器连接导锥8.8，导锥8.8上设置有密封皮碗8.7。所述电动直读验封仪8可选用大港油田采油工艺研究院研发的产品。

本发明实施例1的工作原理：分注管柱电动直读验封系统将井下压力信息直接传送到地面，通过直读式数据采集处理系统1实时、连续、直观显示井下管柱9和地层压力，准确判断分注管柱9是否有效密封，并勾画出压力测试曲线；电动直读验封仪8的磁定位装置8.2能够准确判读配水器7和封隔器6位置；验封全程采用电缆4携带电动直读验封仪8作业，通过电机8.5转动控制定位爪8.6张开和收回，通过电机8.5驱动密封皮碗8.7坐封和解封，成功率高，密封可靠性好，解封还原彻底，皮碗不易磨损，井下作业风险低；电动直读验封仪8可对管柱9任一封隔器6验封，实现一次下井完成全井测试验封工作，在大斜度井和深井中具有较强的适应性。

实施例2

本发明实施例2提供了一种分注管柱电动直读验封系统的使用方法，至少包括步骤1)连接测试仪器和设备；步骤2)下入电动直读验封仪；步骤3)粗定位；步骤4)电动验封仪开臂；步骤5)精确定位；步骤6)坐封；步骤7)验封；步骤8)解封；步骤9)收臂和提出电动直读验封仪等；其中

步骤1)连接测试仪器和设备；

将直读式数据采集处理系统1、验封控制器2和电缆绞车3采用数据线2.1连接，电缆绞车3通过电缆4与电动直读验封仪8连接；

步骤2)下入电动直读验封仪；

打开井口测试闸门5.1，电缆4携带电动直读验封仪8通过井口防喷装置5下入管柱9内；

步骤3)粗定位；

电动直读验封仪8下放过程中，通过磁定位装置8.2探测封隔器6和配水器7的井下位置，探测到第一个配水器7a时，电动直读验封仪8停留在第一个配水器7a上方3-5米距离处;

步骤4)电动验封仪开臂；

将电压升到85-100V，验封控制器2发送开臂指令，电机8.5启动顺时针转动，定位爪8.6张开，到位后触发开臂行程开关，电机8.5停转，电压降低;

步骤5)精确定位；

定位爪8.6张开后，缓慢下放电动直读验封仪8，定位爪8.6坐落在第一个配水器7a主体定位平台上，实现精确定位，此时，两个密封皮碗8.7刚好分别对准配水器7出水孔上下位置处;

步骤6)坐封；

将电压升到85-100V，启动电机8.5顺时针转动，两个密封皮碗8.7逐渐压缩向径向扩张，当密封皮碗8.7压缩到极限位置时，触发坐封限位开关，电机8.5顺时针转动通路自动切断，电机8.5停转，坐封到位，将管柱9和地层通道有效分隔开;

步骤7)验封；

电动直读验封仪8坐封完成后，通过井口注水闸门做“开-关-开”或“关-开-关”动作进行压力激动，每一动作稳定5分钟，测出第一个配水器7a处管柱9压力和地层压力变化，得到全井验封测试曲线；

步骤8)解封；

电缆4加65-80V电压，电机8.5启动逆时针转动，密封皮碗8.7开始收回解封，直到触发行程开关，电机8.5停转，同时向验封控制器2发送解封到位信号，解封完成；

步骤9)收臂和提出电动直读验封仪

a收臂：通过直读式数据采集处理系统1观察管柱9和地层压力，当两压力接近时，将电动直读验封仪8上提3-5米，电缆4加电压65-80V，电机8.5启动逆时针转动，转到极限位置时触发限位开关，电机8.5反转通路自动切断，电机8.5停转，收臂完成，下放电动直读验封仪8到第二个配水器7b,第三个配水器7c，重复步骤2)-步骤9)继续进行验封；

b提出电动直读验封仪：全井验封完成后，将电动直读验封仪8提出井口，关闭井口测试闸门5.1，拆卸防喷装置5，清理现场完成作业。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分注管柱电动直读验封系统，其特征在于，该系统至少包括：直读式数据采集处理系统、验封控制器、电缆绞车、电缆、防喷装置、封隔器、配水器、电动直读验封仪；所述电动直读验封仪至少包括：扶正器、磁定位装置、集成控制装置、压力数据采集装置、电机、定位爪、密封皮碗、导锥。

2.根据权利要求1所述的分注管柱电动直读验封系统，其特征在于，所述验封控制器通过数据线连接所述直读式数据采集处理系统和所述电缆绞车，所述电缆绞车通过所述电缆绕过滑轮连接所述电动直读验封仪；所述电缆携带所述电动直读验封仪作业。

3.根据权利要求1所述的分注管柱电动直读验封系统，其特征在于所述防喷装置安装在井口测试闸门上。

4.根据权利要求1所述的分注管柱电动直读验封系统，其特征在于，至少一层所述封隔器和所述配水器设置在所述管柱内。

5.根据权利要求4所述的分注管柱电动直读验封系统，其特征在于，所述管柱内自上而下顺次设置有第一个封隔器、第一个配水器、第二个封隔器、第三个封隔器、第三个配水器。

6.根据权利要求1所述的分注管柱电动直读验封系统，其特征在于，所述磁定位装置、所述集成控制装置、所述压力数据采集装置、所述电机自上而下顺次连接。

7.根据权利要求1所述的分注管柱电动直读验封系统，其特征在于，所述磁定位装置上设置有所述扶正器；所述电机连接所述定位爪，所述电机通过联轴器连接所述导锥，所述导锥上设置有所述密封皮碗。

8.根据权利要求1所述的分注管柱电动直读验封系统，其特征在于，所述直读式数据采集处理系统实时、连续、直观显示井下管柱和地层压力，并勾画出压力测试曲线。

9.根据权利要求7所述的分注管柱电动直读验封系统，其特征在于，所述电机转动控制定位爪张开和收回，所述电机驱动密封皮碗坐封和解封。

10.一种分注管柱电动直读验封系统的使用方法，至少包括步骤1)连接测试仪器和设备；步骤2)下入电动直读验封仪；步骤3)粗定位；步骤4)电动验封仪开臂；步骤5)精确定位；步骤6)坐封；步骤7)验封；步骤8)解封；步骤9)收臂和提出电动直读验封仪；其中

步骤1)连接测试仪器和设备；

将所述直读式数据采集处理系统、验封控制器和所述电缆绞车采用数据线连接，所述电缆绞车通过电缆与所述电动直读验封仪连接；

步骤2)下入电动直读验封仪；

打开井口测试闸门，电缆携带所述电动直读验封仪通过井口防喷装置下入管柱内；

步骤3)粗定位；

通过磁定位装置探测所述封隔器和所述配水器的井下位置，探测到第一个配水器时，所述电动直读验封仪停留在第一个配水器上方3-5米距离处;

步骤4)电动验封仪开臂；

将电压升到85-100V，所述验封控制器发送开臂指令，电机启动顺时针转动，定位爪张开，到位后触发开臂行程开关，电机停转，电压降低;

步骤5)精确定位；

定位爪张开后，缓慢下放所述电动直读验封仪，所述定位爪坐落在第一个配水器主体定位平台上，实现精确定位，此时，两个密封皮碗刚好分别对准所述配水器出水孔上下位置处;

步骤6)坐封；

将电压升到85-100V，启动电机顺时针转动，两个密封皮碗逐渐压缩向径向扩张，当密封皮碗压缩到极限位置时，触发坐封限位开关，所述电机顺时针转动通路自动切断，电机停转，坐封到位，将管柱和地层通道有效分隔开;

步骤7)验封；

电动直读验封仪坐封完成后，通过井口测试闸门做“开-关-开”或“关-开-关”动作进行压力激动，每一动作稳定5分钟，测出第一个配水器处管柱压力和地层压力变化，得到全井验封测试曲线；

步骤8)解封；

电缆加65-80V电压，所述电机启动逆时针转动，密封皮碗开始收回解封，直到触发行程开关，电机停转，同时向验封控制器发送解封到位信号，解封完成；

步骤9)收臂和提出电动直读验封仪

a收臂：通过所述直读式数据采集处理系统观察管柱和地层压力，当两压力接近时，将电动直读验封仪上提3-5米，电缆加电压65-80V，所述电机启动逆时针转动，转到极限位置时触发限位开关，电机反转通路自动切断，电机停转，收臂完成，下放所述电动直读验封仪到第二个配水器、第三个配水器，重复步骤2)-步骤9)继续进行验封；

b提出电动直读验封仪：全井验封完成后，将所述电动直读验封仪提出井口，关闭井口测试闸门，拆卸防喷装置，清理现场完成作业。