CN104373108B - 一种控制井下检测装置开关的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及石油开采技术领域。本发明提供一种控制井下检测装置开关的方法：采用井下油管液压触发装置控制井下检测装置的开关；所述液压触发装置可以与油管和检测装置集成在一起；所述液压触发装置在油管内外壁间设置控制回路通道，在控制回路通道中置入弹簧和活塞控制液压触发装置；按照应用需求开设工作流道；所述液压触发装置未触发前，工作流道保持原有通、断状态；通过增加油管内的液压，触发所述液压触发装置，改变工作流道通、断状态，实现对井下检测装置的开关控制；触发后确保油管内外侧不连通，使油管在井下不会向套管空间泄压。利用本发明，可以有效地克服电缆传输信号在水平井和大斜井中的应用限制，从而消除了水平井测井的卡阻风险。
Description
技术领域：
本发明涉及石油开采技术领域，尤其涉及石油开采井下装置开关控制技术领域。
背景技术：
在现有的石油直井测井中，测井仪器及连接电缆可以依靠自身的重力下入到目标井段，在水平井的水平段、或大斜度井深井段，测井仪器已不能依靠重力拖拽信号电缆下入到目标位置，即针对水平井的水平段、或大斜度井深井段存在测井仪器的可达性难题。
目前，美国斯仑贝谢公司专门研制了Flagsip (机器人爬行器)，由Flagsip依靠电缆提供的动力，带着仪器和信号电缆、动力电缆爬入目标位置；由于井下井眼轨迹起伏、井况复杂、Flagsip存在容易卡阻的风险。因此针对水平井的在线检测一直是行业内的难题，而不通过电缆传输的离线检测同样也面临如何将井上系列指令传达到井下相应位置的问题。
发明内容：
本发明的目的就是针对现有技术存在的不足而提供一种控制井下检测装置开关的方法，其特征在于：采用井下油管液压触发装置控制井下检测装置的开关；井下油管液压触发装置可以与油管和检测装置集成在一起；井下油管液压触发装置在油管内外壁间设置控制回路通道，在控制回路通道中置入弹簧和活塞控制液压触发装置；
按照应用需求开设工作流道；井下油管液压触发装置未触发前，工作流道保持原有通、断状态；通过增加油管内的液压，触发井下油管液压触发装置，改变工作流道通、断状态，实现对井下检测装置的开关控制；在触发后确保油管内外侧不连通，即不会造成油管在井下向套管空间泄压。
本发明还提供一种控制井下检测装置开关的方法，其特征在于：采用井下油管多级液压触发装置控制井下检测装置的开关；井下油管多级液压触发装置可以与油管和检测装置集成在一起；井下油管多级液压触发装置在油管内外壁间设置控制回路通道，在控制回路通道中置入弹簧和活塞控制液压触发装置；按照应用需求开设工作流道；井下油管多级液压触发装置未触发前，工作流道保持原有通、断状态；通过增加油管内的液压，触发井下油管多级液压触发装置，改变工作流道通、断状态，实现对井下检测装置的开关控制；在触发后确保油管内外侧不连通，即不会造成油管在井下向套管空间泄压；应用时可根据需要选择不同的弹簧参数，设置不同的触发阈值，实现井下油管多级液压触发。
本发明还提供一种井下油管液压触发装置，其特征在于：所述井下油管液压触发装置包含一个控制回路通道和一个工作流道，所述控制回路通道中设有两个压簧A和B、一个封头、一个活塞和一个销轴，其连接关系为：所述封头嵌入在所述井下油管液压触发装置控制回路通道的油管外壁端，压簧A置于所述封头和活塞之间；所述活塞为哑铃型，两端为实心段可以起阻塞所述工作流道的作用，中段可形成通路，成为所述工作流道的一部分；压簧B嵌入在所述井下油管液压触发装置主体中，在装置被触发后推出销轴锁住活塞
本发明还提供一种井下油管多级液压触发装置，所述井下油管多级液压触发装置包含一个控制回路通道和一个工作流道，所述控制回路通道中设有两个压簧A和B、一个封头、一个活塞和一个销轴，其连接关系为：所述封头嵌入在所述井下油管多级液压触发装置控制回路通道的油管外壁端，压簧A置于所述封头和活塞之间；所述活塞为哑铃型，两端为实心段可以起阻塞所述工作流道的作用，中段可形成通路，成为所述工作流道的一部分；压簧B嵌入在所述井下油管多级液压触发装置主体中，在装置被触发后推出销轴锁住活塞，防止活塞后退；压簧A可根据应用需要选择不同的弹簧参数，设置不同的触发阈值，实现多级液压触发。
通过本发明，可以有效地克服电缆传输信号在水平井和大斜井中的应用限制，从而消除了水平井测井的卡阻风险。本发明可设置多级指令，因此一次油管起下，可分时完成多个不同功能指令的下达，提高了测井和修井效率，降低费用。由于本发明取代了电缆传输指令，基于本发明的井下检测与生产测试井况相同，因此可实现水平井段和大斜度井的生产测试。本发明通过油管内液压向井下传输检测及修井指令，也可应用于直井的检测和修井作业中。本发明通过油管内液压向井下传输检测及修井指令，因此只要在油管外侧的套管内通过封隔器形成一个封闭区间，在此封闭区间内将油管内外连通，此封闭区间可视为油管内侧空间的延伸，则可实现将井上系列指令传达到封闭区间的套管外侧，实现更广范围的测井和修井作业。
附图说明：
图1 是本发明井下油管液压触发装置控制井下检测装置开关的方法的结构示意图。
图2是本发明井下油管液压触发装置的控制原理示意图。
图3是本发明井下油管液压触发装置的结构示意图。
图4是本发明井下油管液压触发装置触发前状态图。
图5是本发明井下油管液压触发装置触发后状态图。
图 6是本发明井下油管多级液压触发装置的具体实施方式结构示意图。
图中： 1.工作流道 2.压簧A 3.封头 4.活塞 5.油管壁
6.压簧B 7.销轴 8.检测装置密封腔
9. 检测装置密封腔 10.油管
11．井下油管液压触发装置 12. 井下油管液压触发装置 13. 井下油管液压触发装置 14. 井下油管液压触发装置
15.控制回路通道 16. 井下油管一级液压触发装置
17. 井下油管二级液压触发装置
18. 井下油管三级液压触发装置 19.液压车 20.采油泵 21.套压阀 22.封隔器23.水平球座
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步的说明：
图1是本发明井下油管液压触发装置控制井下检测装置开关的方法的结构示意图。
由图1可知，液压触发装置11、12、13、14与油管10和检测装置的密封腔8、9集成为一体；在油管10内外壁间设置控制回路通道15；再按照应用需求开设工作流道1；在控制通道中置入活塞4，在活塞4一端加入压簧A2和封头3，在井下油管液压触发装置未触发前，工作流道1保持封闭；针对井下油管液压触发装置11，通过增加油管内的液压P管内，触发控制回路，启动井下油管液压触发装置打开工作流道1，控制井下检测装置的开关，即当管内的液压P管内等于管外的液压P管外时，P=P管内- P管外=0 Mpa，无法克服压簧A2的弹力驱动活塞4运动，活塞4的实心段阻塞工作流道1，隔离油管10外侧空间与检测装置密封腔体8。当P管内> P管外时，且P= P管内- P管外=5~20Mpa时，在液压差的作用下，使活塞4挤压压簧A2，打开工作流道1，通过工作流道1使得油管外测空间与检测装置密封腔8相连通。井下油管液压触发装置12、13、14的工作原理同液压触发装置11。
图2是本发明井下油管液压触发装置的控制原理示意图。
图3是本发明井下液压开关装置的结构示意图。
结合图2、图3可知，所述液压开关装置包含有一个压簧A2、一个压簧B6，一个封头3，一个活塞4和一个销轴7，其连接关系为：所述封头3嵌入在所述井下油管液压触发装置控制回路通道的油管外壁端，所述活塞4置于井下油管液压触发装置控制回路通道的油管内壁端，压簧A2置于所述封头3和活塞4的之间；所述活塞4两端为实心段可以起阻塞所述工作流道的作用，中段可形成通路，成为所述工作流道1的一部分；压簧B6嵌入在所述井下油管液压触发装置油管壁5中，在装置被触发后推出销轴7锁住活塞，防止活塞后退。当管内液压等于管外液压时，无法触发井下油管多级液压触发装置，活塞4阻塞工作流道1，使其处于断开状态，油管外侧空间无法通过工作流道1与检测装置密封腔连通，如图4，为本发明井下油管液压触发装置触发前状态图。
当管内液压大于管外液压，且差值在5~20Mpa时，在液压差的作用下，触发活塞4向封头3的方向运动，工作流道1被打开，同时，销轴7在压簧B6的作用下被推入控制回路通道15内，锁住活塞4，使其无法后退，此时，即使撤除油管内外液压差，工作流道1仍然能保持畅通，实现油管外侧空间通过工作流道1与检测装置密封腔连通。如图5，为本发明井下油管液压触发装置触发后状态图。
图 6是本发明的井下油管多级液压触发装置具体实施方式的结构示意图。
由图6可知，在油管10外侧设置井下油管多级液压触发装置，如
井下油管一级液压触发装置16、井下油管二级液压触发装置17、井下油管三级液压触发装置18（根据需要，也可为多级），当油管10内外的液压差值大于阈值时，则触发井下油管多级液压触发装置，控制目标区间的通断；多个不同等级的液压触发装置，将在不同的液压差的作用下被分别触发启动。
现场在使用时，如图6，先在油管10末端设置水平井球座23，确保液体只能单向从油管10外侧通过油管底部流入油管10，然后将若干井下油管多级液压触发装置连接在油管的不同位置随油管带入井下目标井段。油管10上如图6接有液压车19, 还可从井外向内接有采油泵20、套压阀21、封隔器22，需要启动触发器时，从地面井口部通过液压车19向油管10内施加液压，由于水平球座23的隔断作用，油管内压力高于油管外压力而不向外侧传递，持续升压，当油管内外压差高于井下油管多级液压触发装置的启动阈值时，相应的井下油管多级液压触发装置触发启动，打开或关闭目标区间的通道。
本发明还可以用于打开套管外侧封闭区间，使该区间与地层连通，实现该区间内预存示踪剂向油层或水层释放。
本发明还可以用于触发油管外侧机械开关，引起油管外侧预存机械能的释放，实现诸如套管内封隔器打开和关闭等机械动作，本发明还可以用于连通油管外侧多个封闭区间，并向套管内空间开放，实现各区间内预存物质的化学反应，通过反应实现能量的剧烈释放、或产生新的示踪剂等。 由于为多级触发，因此可实现不同时段、不同位置、不同化学反应的组合。
以上所述仅是本发明的部分实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。
Claims (3)
1.一种控制井下检测装置开关的方法，其特征在于：
——采用井下油管液压触发装置控制井下检测装置的开关；
——井下油管液压触发装置可以与油管和检测装置集成在一起；
——井下油管液压触发装置在油管内外壁间设置控制回路通道，在控制回路通道中置入弹簧和活塞控制液压触发装置；
——按照应用需求开设工作流道；
——井下油管液压触发装置未触发前，工作流道保持原有通、断状态；
——通过增加油管内的液压，触发井下油管液压触发装置，改变工作流道通、断状态，实现对井下检测装置的开关控制；
——在触发后确保油管内外侧不连通，即不会造成油管在井下向套管空间泄压；
——所述对井下检测装置的开关控制的指令传输方式为利用油管内加压将测试指令传达给水平段测试仪器；
——所述井下油管液压触发装置不分隔产层。
2.如权利要求1所述的控制井下检测装置开关的方法，其特征在于：所述井下油管液压触发装置为多级，所述弹簧可选择不同的弹簧参数，设置不同的触发阈值，实现井下油管多级液压触发。
3.如权利要求1所述的控制井下检测装置开关的方法，其特征在于：所述井下油管液压触发装置包含一个控制回路通道和一个工作流道，所述控制回路通道中设有两个压簧A和B、一个封头、一个活塞和一个销轴，其连接关系为：所述封头嵌入在所述井下油管液压触发装置控制回路通道的油管外壁端，压簧A置于所述封头和活塞之间；所述活塞为哑铃型，两端为实心段，中段可形成通路，成为所述工作流道的一部分；压簧B嵌入在所述井下油管液压触发装置主体中，在井下油管液压触发装置被触发后推出销轴锁住活塞。
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