CN105626022B - 油气井用管柱装置及用于进行油气井求产的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种油气井用管柱装置及用于进行油气井求产的方法。该管柱装置包括：测试管柱；喷射器，其固定在测试管柱上，用于进行射孔和压裂；以及容纳件，其设有使测试求产用抽吸装置的抽子能在其中运动以实现抽吸的容纳孔；其中，容纳件构造成使得抽子经过测试管柱的管柱孔而进入容纳孔，并且容纳孔的横截面面积小于抽子所需经过的管柱孔的横截面面积。本发明下放一次测试管柱即可完成射孔、压裂及测试求产。这样，可以节约施工作业时间、降低施工成本，而且还可以提高测试求产的成功率。

Description

油气井用管柱装置及用于进行油气井求产的方法

技术领域

本发明涉及一种油气井用措施装置，特别地涉及一种油气井用管柱装置，还涉及一种对油气井进行测试求产的方法。

背景技术

油气井是人类勘探与开发地下石油、天然气等资源必不可少的信息和物质通道。在进行油气开采之前通常需要先对油气井进行射孔和压裂，以使地层中的流体能够以较大的压力流量从射孔处进入油气井。

但是，部分油气井(例如油气探井或边缘井)周边的压力不能够使流体以足够的压力流量从油气井中喷出。则此时，需要使用一些辅助工具(例如抽吸装置)来进行油气的提升。使用辅助装置进行油气开采的工序通常为先将固定有喷射器的测试管柱下放至油气井中进行射孔和压裂。然后，将固定有喷射器的测试管柱从油气井中提出，再将设有抽吸装置的测试管柱下放至油气井中进行抽吸测试求产。待抽吸测试求产完成后再将生产管柱下放至油气井中进行开采。但是，通过上述方式进行时，下放管柱次数较多。这样，会延长施工时间，还会使作业成本较高，而且对于一些低渗低产区块难以形成经济有效地开发。

因此，如何解决在射孔、压裂及测试求产过程中需要多次下放管柱的问题，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种油气井用管柱装置，在进行射孔、压裂及测试求产的过程中只需下放一次测试管柱即可。

本发明的油气井用管柱装置，包括：测试管柱；喷射器，其固定在所述测试管柱上，用于进行射孔和压裂；以及容纳件，其设有使测试求产用抽吸装置的抽子能在其中运动以实现抽吸的容纳孔；其中，所述容纳件构造成使得所述抽子经过所述测试管柱的管柱孔而进入所述容纳孔，并且所述容纳孔的横截面面积小于所述抽子所需经过的管柱孔的横截面面积。

由于容纳孔的横截面面积小于抽子所需经过的管柱孔的横截面面积，因此待射孔、压裂完成后，能够将抽子从测试管柱中下入到容纳孔，并通过抽子和容纳件的配合来完成抽吸测试求产。通过上述方式设置，下放一次测试管柱即可完成射孔、压裂及测试求产。这样，可以节约施工作业时间、降低施工成本，而且还可以提高测试求产的成功率。此外，还便于将容纳件的内壁加工的较为光滑，以提高容纳件和抽子的配合精度。

在一个实施例中，所述容纳件为密封固定在所述测试管柱的下游的抽吸筒体。其中，下游是指在将测试管柱下放至油气井中时，相比于上游较为靠近油气井的底部的部位。这样，便于通过例如螺纹和密封件实现抽吸筒体和测试管柱的密封连接，从而可以进一步提高测量的成功率。而且抽吸筒体的结构简单，加工、安装方便，省事省力。

在一个实施例中，所述容纳件的一端与所述测试管柱连接，另一端与所述喷射器连接。如此设置，结构简单，安装方便，而且便于进行测试求产。

在一个实施例中，所述容纳孔与所述管柱孔光滑过渡。这样，可以有效地减少流体对测试管柱的冲击，从而提高测试管柱的使用寿命。而且，还便于将抽吸装置的抽子从测试管柱进入到容纳件中，省时省力。

在一个实施例中，所述容纳孔与所述管柱孔通过锥形孔光滑连接，其中所述锥形孔设在所述容纳件上。

在一个实施例中，所述测试管柱的两端均设有能够与油气井的侧壁相贴合的凸出部。这样，在进行抽吸测试求产的过程中，可以有效地减少测试管柱的晃动，从而可以进一步提高测试求产的成功率。

在一个实施例中，还包括用于测量并存储油气井中的压力和温度的压力温度计，其中所述压力温度计设置在筒体短节中，所述筒体短节固定在所述喷射器的尾端。

在一个实施例中，还包括固定在所述筒体短节的尾端的可重复坐封的可取式桥塞，以能够实现下入一次管柱便可进行所有设计层位的射孔、压裂和测试求产。

本发明的根据上述中任一项所述的管柱装置进行油气井求产的方法，包括：步骤一，下放装置至油气井的底部，并完成桥塞坐封；步骤二，上提喷射器至设计层位，并完成射孔和压裂；步骤三，将抽吸装置的抽子下放至容纳孔中，并进行抽吸测试。

在一个实施例中，步骤三之后还包括：将抽吸装置的抽子从容纳件中提出，并打捞和解封桥塞；将管柱装置提升至上一设计层位，并完成相应的桥塞坐封；重复步骤二和三，直至完成油气井的求产测试。

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。

图1是本发明的油气井用管柱装置的结构示意图。

图2是本发明中的容纳件的内部结构示意图。

图3是本发明的油气井用管柱装置使用中的第一状态示意图。

图4是本发明的油气井用管柱装置使用中的第二状态示意图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。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作进一步说明。

如图1所示，本发明的油气井用管柱装置包括测试管柱1以及分别固定在测试管柱1上的喷射器3和容纳件2。喷射器3用于对油气井8进行射孔和压裂。容纳件2上设有用于容纳测试求产用抽吸装置的抽子的容纳孔21，以使抽子在容纳孔21中运动来完成抽吸测试求产。测试管柱1用于将喷射器3和容纳件2下放到油气井8的所需位置。

在一个实施例中，容纳件2为抽吸筒体。抽吸筒体上设有贯穿两端的通孔，并且两端均为敞口结构。由于抽吸筒体的壁厚或者长度等参数可以按照实际需求而改变，因此将抽吸筒体的通孔作为容纳孔21时于加工和制造。而且便于使用例如车床或磨床来加工抽吸筒体的容纳孔21，因此，便于通过改变容纳孔21的粗糙度来提高抽子与容纳孔21的配合精度。

抽吸筒体位于测试管柱1的下游。其具体的位置可以根据油井的出液情况而定。进一步地，抽吸筒体固定在测试管柱1的尾端，以便于安装抽吸筒体和便于实现抽吸筒体与测试管柱1之间的密封。在一个例子中，测试管柱1的尾端通过螺纹连接在安全接头6上。抽吸筒体通过该安全接头6连接在测试管柱1的尾端。通过上述方式设置，结构简单，便于加工和安装，而且可以有效地提高测试时的成功率。此外，还能够将抽吸筒体设置的距离喷射器3较近。这样，可以使抽吸装置的抽子距离射孔较近，从而可以有效地提高进行抽吸测试求产时的成功率。其中，本文中所说的首端是指将管柱装置下入到油气井8时，距离油气井8的底部较远的一端。本文中所说的尾端是指距离油气井8的底部较近的一端。

另外，由于在射孔、压裂完成后，需要将抽吸装置的抽子从测试管柱1下入至抽吸筒体中，因此使容纳孔21的横截面面积小于测试管柱1的管柱孔的横截面面积。这样，可以减少抽子的磨损，而且还便于将抽子下入至抽吸筒体并实现与抽吸筒体的配合。

进一步地，如图2所示，抽吸筒体的首端还设有与容纳孔21连接的锥形孔22。锥形孔22的直径沿抽吸筒体的首端至尾端的方向逐渐减小。其中，锥形孔22的最大直径与测试管柱1的管柱孔的孔径相等。锥形孔22的最小直径与抽吸筒体的容纳孔21的孔径相等。通过上述方式设置，在将抽吸筒体安装到测试管柱1上时，测试管柱1的管柱孔与测试筒体的容纳孔21之间可以实现光滑过渡。这样，可以有效地减少流体在从容纳孔21流入管柱孔时对测试管柱1的冲击，从而可以有效地提高测试管柱1的使用寿命。而且，还便于使抽吸装置的抽子从测试管柱1中进入抽吸筒体。当然，锥形孔22也可以设置在测试管柱1上。或者也可以为弧形孔等。

喷射器3通过固定在抽吸筒体的尾端的安全接头与抽吸筒体连接。如此设置，结构简单，便于拆装喷射器3，而且可以将抽吸筒体设置的距离油气井8的射孔较近。该喷射器3优选为水力喷射器。水力喷射器的结构简单、性能良好，而且成本较低。

该管柱装置还设有用于检测并存储油气井8中的压力和温度的压力温度计。这样可以判断在施工过程中各层的压力和温度变化，从而便于确定施工效果。压力温度计通过筒体短节4固定在喷射器3的尾端。这样，便于检测喷射孔及压裂过程中的压力和温度的变化过程。筒体短节4为筒状结构。压力温度计设置在筒体短节4中。在筒体短节4的侧壁设有探孔。压力温度计通过探孔来测量油气井8中的压力和温度。

此外，该管柱装置还包括可重复坐封的可取式桥塞5，以能够实现一次下入测量管柱便可在油气井8中进行分层射孔、压裂和测试求产。桥塞5固定在筒体短节4的尾端。如本领域技术人员公知地，该桥塞5包括桥塞本体51和打捞头52。打捞头52位于桥塞本体51和筒体短节4之间，以能够打捞桥塞本体51。当然，在不设置筒体短节4时，桥塞5固定在喷射器3的尾端。

进一步地，还可以在测试管柱1上设置凸出部11。当将测试管柱1下放至油气井8中时，凸出部11与油气井8的侧壁贴合，以减少测试管柱1在抽吸测试求产过程中的晃动。

在其他的实施例中，容纳件可以为密封地套设在测试管柱中的抽吸筒体。容纳件还可以为某一段测试管柱将该段测试管柱1的管柱孔的直径设置的比其他段的直径较小。

此外，抽吸筒体还可以设置在喷射器和筒体短节之间。但是，将抽吸筒体设置在测试管柱和喷射器之间时，喷射器位于抽子的下方。流体从位于抽子下方的部位流入到管柱孔中时不经过喷射器，因此此时不需将喷射器的喷咀封堵。而将容纳件设置在喷射器的尾端时，喷射器位于抽子的上方，此时需要将喷射器的喷咀堵住，以防止流体从喷咀处流入到油气井中。

本发明中用于进行油气井8求产的方法包括先将该管柱装置下放至油气井8的底部，并完成桥塞5坐封。然后通过测试管柱1将喷射器3上提至设计层位7，并完成射孔和压裂。最后将抽吸装置的抽子下放至容纳孔21中，并在完成准备工作后，进行抽吸测试求产即可。

当然，对于不需要进行压裂的设计层位7，直接在射孔完成后进入下一步骤即可。另外，若抽吸测试产量较低时，可以将抽子从测试管柱1中提出，再次进行压裂，然后再进行抽吸测试求产。

进一步地，如图3和图4所示，当该设计层位7测试求产完成后，将抽吸装置的抽子从容纳件2中提出，并打捞和解封桥塞5。然后将该管柱装置提升至上一设计层位7，并完成相应的桥塞5坐封。最后进行射孔、压裂及抽吸测试求产即可。

桥塞5的坐封位置可以通过磁定位器进行确定。如本领域技术人员公知的，在桥塞5坐封的过程中，还需要完成桥塞5丢手，以实现对油气井段的密封及测试管柱1的上提，以及使喷射器3重新对准新的设计层位7。

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 (6)

1.一种油气井用管柱装置，包括：

测试管柱；

水力喷射器，其固定在所述测试管柱上，用于进行多次射孔和压裂；以及

容纳件，其上设有使测试求产用抽吸装置的抽子能在其中运动以实现抽吸的容纳孔；

其中，所述容纳件构造成使得所述抽子经过所述测试管柱的管柱孔而进入所述容纳孔，并且所述容纳孔的横截面面积小于所述抽子所需经过的管柱孔的横截面面积，所述容纳孔与所述管柱孔通过锥形孔光滑连接，其中所述锥形孔设在所述容纳件上，锥形孔的直径沿容纳件的首端至尾端的方向逐渐减小；

可取式桥塞，固定在筒体短节的尾端并可重复坐封。

2.根据权利要求1所述的管柱装置，其特征在于，所述容纳件为密封固定在所述测试管柱的下游的抽吸筒体。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述容纳件的一端与所述测试管柱连接，另一端与所述喷射器连接。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的管柱装置，其特征在于，所述测试管柱的两端均设有能够与油气井的侧壁相贴合的凸出部。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的管柱装置，其特征在于，还包括用于测量并存储油气井中的压力和温度的压力温度计，其中所述压力温度计设置在筒体短节中，所述筒体短节固定在所述喷射器的尾端。

6.一种根据权利要求1-5中任一项所述的管柱装置进行油气井求产的方法，包括：

步骤一，下放管柱装置至油气井的底部，并完成桥塞坐封；

步骤二，上提喷射器至设计层位，并完成射孔和压裂；

步骤三，将抽吸装置的抽子下放至容纳孔中，并进行抽吸测试；

其中，步骤三之后还包括：

将抽吸装置的抽子从容纳件中提出，并打捞和解封桥塞；

将管柱装置提升至上一设计层位，并完成相应的桥塞坐封；

重复步骤二和三，直至完成油气井的求产测试。