CN106812521A - 试油装置和试油管柱 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种试油装置和试油管柱，包括：自下而上设置有电子压力计托筒、封隔器、E阀、第二循环阀和至少一个第一循环阀的集成管柱；电子压力计托筒用于悬挂记录井底温度压力的温度压力计；封隔器为可坐封结构，用于封隔油管和套管之间的油套环空；E阀在封隔器坐封后通过循环将钻井液替换为完井液后径向关闭，实现油管和套管隔绝；第二循环阀通过径向导通连通封隔器上方的油套环空与封隔器下方的地层，用于封隔器的解封；第一循环阀通过径向导通和轴向关闭实现测井底静温静压。本发明的试油装置将多种功能集成，保证试油测试期间，每步操作都安全可控，井控风险较低，实现对超深高温高压气井进行安全高效的试油测试。
Description
技术领域
本发明涉及输送装置，尤其涉及一种试油装置和试油管柱。
背景技术
通过地层试油测试可以直接获得地层流体样品、液性、产能，地层温度及压力数据。对这些资料用现代试井分析的解析法或数值模拟方法进行处理、分析可以获得地层的压力、渗透率、堵塞比、表皮系数、衰竭、油藏边界等地层参数。
目前主要是采用地层测试器(Multi-Flow Evaluator，简称MFE)进行地层试油测试，通过上提、下放测试管柱来控制井下测试阀开关。地层测试器主要包括换位机构、延时结构和取样机构。图1为MFE的换位机构的结构示意图，如图1所示，其中，换位机构：由花键芯轴1-1、花键套1-2、J形销1-3组成；当花键芯轴1-1作上下运动时，J形销1-3沿换位槽转动、花键套1-2也随着转动，但不作上下运动。延时结构：运用液体缝隙截流的原理达到延时目的；当下放管柱加压时，液压延时机构起作用，当上提管柱时，不起作用；阀外筒内径是上部小，下部大，当运动到大外径时，不起延时作用，管柱突然下坠25.4mm，作为测试阀开始的显示。取样机构：由取样外筒、取样芯轴、上下密封套和密封组件组成；当流动结束，上提管柱关井时，就能把地层流体收集在取样腔内。127mmMFE可获得2500ml样品，95mmMFE可获得1200ml样品。
由于MFE测试适用于产量较低、井温较低、测试压差小于35MPa的井。针对超深高温高压气井，MFE测试不适用。超深高温高压气藏藏埋深5000-8000米，地层压力90-130MPa，井温150-190℃，试油测试期间井口压力可达到100MPa，井口温度超过100℃。由于超深高温高压气藏埋藏较深，地层压力高，井底温度高，因此对超深高温高压气井试油测试的安全有更高的要求，一旦井喷失控，将带来极大的社会及经济影响。因此，对超深高温高压气井如何安全有效试油测试一直是困扰油田的难题。
发明内容
本发明提供一种试油装置和试油管柱，以实现对超深高温高压气井进行安全高效的试油测试。
本发明提供一种试油装置，包括：自下而上设置有电子压力计托筒、封隔器、E阀、第二循环阀和至少一个第一循环阀的集成管柱，油管下入井筒套管预设深度后，油管和套管之间形成油套环空；其中，
所述电子压力计托筒用于悬挂记录井底温度压力的温度压力计；
所述封隔器为可坐封结构，用于封隔所述油套环空；
所述E阀在所述封隔器坐封后通过循环将钻井液替换为完井液后径向关闭，实现油管和套管隔绝；
所述第二循环阀通过径向导通连通所述封隔器上方的油套环空与所述封隔器下方的地层，用于封隔器的解封；
所述第一循环阀通过径向导通和轴向关闭实现测井底静温静压，所述第一循环阀通过径向导通和轴向关闭后，将完井液再次替为钻井液时，油气不能进入油管上部，实现安全循环。
可选地，所述第一循环阀为压控循环阀，通过施加于所述第一循环阀外壁的第一液体压力实现轴向关闭和径向导通。
可选地，所述第一循环阀的个数为两个。
可选地，所述第二循环阀为压控循环阀，通过施加于所述第二循环阀外壁的第二液体压力实现径向导通。
可选地，所述第二液体压力值大于所述第一液体压力值。
可选地，所述E阀和所述第一循环阀之间还设有液压循环阀，所述液压循环阀通过径向导通实现所述封隔器上方的油套环空与所述封隔器下方的地层连通。
可选地，所述液压循环阀通过下放管柱的机械方式实现径向导通。
可选地，所述集成管柱中还设有接球器，所述接球器设于所述封隔器和所述电子压力计托筒之间。
可选地，所述集成管柱中还设有两个筛管，所述两个筛管分别设于所述接球器的上下两侧。
本发明还提供一种试油管柱，包括油管和上述的试油装置，所述试油装置设置于所述油管下端。
本发明实施例提供的试油装置和试油管柱，包括：自下而上设置有电子压力计托筒、封隔器、E阀、第二循环阀和至少一个第一循环阀的集成管柱，油管下入井筒套管后，油管和套管之间形成油套环空；其中，所述电子压力计托筒用于悬挂记录井底温度压力的温度压力计；所述封隔器为坐封结构，用于封隔所述油套环空；所述E阀在所述封隔器坐封后通过循环将钻井液替换为完井液后径向关闭，实现油管和套管隔绝；所述第二循环阀通过径向导通连通所述封隔器上方的油套环空与所述封隔器下方的地层，用于封隔器的解封；所述第一循环阀通过径向导通和轴向关闭实现测井底静温静压。本发明的试油装置将多种功能集成，保证试油测试期间，每步操作都安全可控，井控风险较低，实现对超深高温高压气井进行安全高效的试油测试。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有地层测试器MFE的换位机构的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的试油装置的结构示意图；
图3为电子压力计托筒的结构示意图。
附图标记说明：
1-1：花键芯轴；
1-2：花键套；
1-3：J型销；
1：第一循环阀；
2：第二循环阀；
3：E阀；
4：封隔器；
5：电子压力计托筒；
5-1：O型圈；
5-2：上接头；
5-3：弹簧；
5-4：托筒体；
6：油套环空；
7：液压循环阀；
8：接球器；
9：筛管；
10：油管；
11：套管。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或器的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或器，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或器。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
由于超深高温高压气藏埋藏较，地层压力高，井底温度高，在试油测试期间井口压力高达到100MPa，井口温度超过100℃。因此对超深高温高压气井试油测试的安全有更高的要求，一旦井喷失控，将带来极大的社会及经济影响。因此，本发明实施例提供一种试油装置，以实现对超深高温高压气井进行安全高效的试油测试。
图2为本发明实施例提供的试油装置的结构示意图；如图2所示，虚线框内所示为试油装置，该试油装置包括：自下而上设置有电子压力计托筒5、封隔器4、E阀3、第二循环阀2和至少一个第一循环阀1的集成管柱，油管10下入井筒套管11预设深度后，油管10和套管11之间形成油套环空6；其中，所述电子压力计托筒5用于悬挂记录井底温度压力的温度压力计；所述封隔器4为可坐封结构，用于封隔所述油套环空6；所述E阀3在所述封隔器4可坐封后通过循环将钻井液替换为完井液后径向关闭，实现油管10和套管11隔绝；所述第二循环阀2通过径向导通连通所述封隔器4上方的油套环空6与所述封隔器4下方的地层，用于封隔器4的解封；所述第一循环阀1通过径向导通和轴向关闭实现测井底静温静压，所述第一循环阀1通过径向导通和轴向关闭后，将完井液再次替为钻井液时，油气不能进入油管上部，实现安全循环。
具体的，该试油装置为包括自上而下设置有第一循环阀1(图2中示出为两个)、第二循环阀2、E阀3、封隔器4和电子压力计托筒5的集成管柱，可选的，该第一循环阀1的个数为两个，其数目根据实际需要和工况确定，其中一个作为备用，以提高关井成功率。电子压力计托筒5用于悬挂记录井底温度压力的温度压力计，图3为电子压力计托筒的结构示意图，如图3所示，该电子压力计托筒包括O型圈5-1、上接头5-2、弹簧5-3、托筒体5-4。封隔器4用于封隔油套环空6，E阀3在封隔器4坐封后通过正循环将钻井液替换为完井液后径向关闭，实现油套隔绝，其中，钻井液是用于钻井用的，里面的成分长时间会沉淀和腐蚀套管，完井液为无固相，不沉淀，长时间不腐蚀套管；第一循环阀1通过径向导通、轴向关闭实现测井底静温静压(静止状态下的井底温度和压力)，第一循环阀1通过径向导通和轴向关闭后，将完井液再次替为钻井液时，油气不能进入油管上部，实现安全循环，第二循环阀2通过径向导通实现封隔器4上方的油套环空6与封隔器4下方的地层连通，以便封隔器4解封。
本发明实施例提供的试油装置和试油管柱，包括：自下而上设置有电子压力计托筒、封隔器、E阀、第二循环阀和至少一个第一循环阀的集成管柱，油管下入井筒套管后，油管和套管之间形成油套环空；其中，所述电子压力计托筒用于悬挂记录井底温度压力的温度压力计；所述封隔器为坐封结构，用于封隔所述油套环空；所述E阀在所述封隔器坐封后通过循环将钻井液替换为完井液后径向关闭，实现油管和套管隔绝；所述第二循环阀通过径向导通连通所述封隔器上方的油套环空与所述封隔器下方的地层，用于封隔器的解封；所述第一循环阀通过径向导通和轴向关闭实现测井底静温静压。本发明的试油装置将多种功能集成，保证试油测试期间，每步操作都安全可控，井控风险较低，实现对超深高温高压气井进行安全高效的试油测试。
进一步地，所述第一循环阀1为压控循环阀，通过施加于所述第一循环阀1外壁的第一液体压力实现轴向关闭和径向导通。所述第一循环阀1的个数为两个。
具体的，第一循环阀1为压控循环阀，通过作用于第一循环阀1外壁的第一液体压力实现第一循环阀1轴向关闭、径向导通。通过井下关井以便进行井底静温静压测试(静止状态下的井底温度压力)。本发明实施例中第一循环阀1为两个，其中一个作为备用，以提高关井成功率。
进一步地，所述第二循环阀2为压控循环阀，通过施加于所述第二循环阀2外壁的第二液体压力实现径向导通。所述第二液体压力值大于所述第一液体压力值。
具体的，第二循环阀2为压控循环阀，通过油套环空6加压，使作用于第二循环阀2外壁的液体压力达到第二液体压力的值时即实现第二循环阀2径向导通。当第二循环阀2和第一循环阀1均采用压控循环阀时，为了保证试油的顺利进行，第二液体压力的值应大于第一液体压力的值，以便先打开第一循环阀1的径向通道、关闭轴向通道，进行井底静温静压测试(静止状态下的井底温度压力)。在测试完成后，封隔器4解封前，再打开第二循环阀2的径向通道，实现封隔器4上方的油套环空6与封隔器4下方的地层连通，为封隔器4解封提供条件。
进一步地，所述E阀3和所述第一循环阀1之间还设有液压循环阀7，所述液压循环阀7通过径向导通实现所述封隔器4上方的油套环空6与所述封隔器4下方的地层连通。所述液压循环阀7通过下放管柱的机械方式实现径向导通。
具体的，在E阀3和第一循环阀1之间还设有液压循环阀7，液压循环阀7通过下放管柱实现径向导通，从而实现封隔器4上方的油套环空6与封隔器4下方的地层连通，为封隔器4解封提供条件。
本实施例通过设置液压循环阀7作为第二循环阀2的备用手段，以确保封隔器4顺利解封。液压循环阀7采用与第二循环阀2完全不同的导通方式，即通过机械手段使其导通，确保在第二循环阀2导通失败的情况下通过下放管柱使液压循环阀7导通。
进一步地，所述集成管柱中还设有接球器8，所述接球器8设于所述封隔器4和所述电子压力计托筒5之间。
具体的，集成管柱中还设有接球器8，接球器8设于封隔器4和电子压力计托筒5之间，接球器8用于：当E阀3径向关闭时需要投球，为避免球直接掉入电子压力计托筒5内卡住，故设置一接球器8将球接住。
进一步地，所述集成管柱中还设有两个筛管9，所述两个筛管9分别设于所述接球器8的上下两侧。
具体的，集成管柱中还设有筛管9，筛管9设于接球器8的上下两侧，用于酸压过程中的液体过流通道，以及油气放喷测试期间(和后期生产过程中)的油气过流通道。
本发明还提供一种试油管柱，包括油管10和上述试油装置，所述试油装置设置于所述油管10下端。
本实施例的试油管柱，将试油装置上端与油管10连接形成试油管柱，该试油管柱通过试油装置中将多种功能集成，保证试油测试期间，每步操作都安全可控，井控风险较低；并通过各种备用手段，确保试油测试一次性成功。可录取井地开关井状态下的数据资料，具有检测测试时间短、效率高的特点。
本发明实施例中所需的各种阀体、封隔器以及油管等部件均可根据实际井况在现有的产品中选取合适的型号，在此不再赘述。
采用上述实施例的试油装置，进行超深高温高压气井安全试油测试包括如下步骤：
将试油装置上端与油管10连接形成试油管柱，将试油管柱下入井筒内，下入过程中，井筒内充填为钻井液；E阀3径向导通、轴向导通；第一循环阀1、第二循环阀2及液压循环阀7均为径向关闭、轴向导通；封隔器4为未坐封状态。
试油管柱下入到设计位置后，封隔器4坐封封隔油套环空6，装好井口上钻台采油树并按要求试压合格后，从E阀3处循环将高密度钻井液替换为完井液，替液完成后(井筒内充填全部为完井液)，井口油管10内投球，当球自由落体至E阀3处后，井口油管10内加压，E阀3径向关闭，继续加压，球将掉入下部接球器8内，此时油管10和套管10之间的油套环空6完全封隔，具备放喷测试条件。
开关井口上钻台采油树阀门，进行放喷测试，地层油气流有序可控的通过地层进入油管10内，流向井口，井底温度压力计记录放喷测试期间井底流动状态下的温度压力，其中，若放喷测试产量低，还可以根据地层情况进行酸化压裂改造，以得到地层真实情况数据。
放喷测试结束后，需要井底关井测井底静温静压时，油管10和套管10之间的油套环空6施加压力，第一循环阀径1向打开、轴向关闭，实现井底关井，关井后，温度压力计记录井底静止状态下的静温静压数据。
流动和静止状态下的井底温压数据取全后，需要解封封隔器4时，先给油管10和套管10之间的油套环空6施加高于第一循环阀1径向打开压力值的压力，第二循环阀2径向打开，实现油管10和套管10之间的油套环空6与地层的沟通，防止因压力差引起的封隔器4上下受力不均，为封隔器4的解封创造解封条件。
当需要起试油测试管柱时，由于第一循环阀1径向打开、轴向关闭，油套环空6和油管10内水眼可以建立循环，将密度高的钻井液替入井筒内，将测试用的完井液替出，压井完毕后，保证井控安全后起出测试管柱，试油结束。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明实施例通过多个阀门和一个封隔器的组成的测试用集成管柱，将多种功能集成，具有检测测试时间短、效率高的特点；本发明实施例可录取井地开、关井状态下的数据资料；本发明实施例试油测试期间，每步操作都安全可控，井控风险较低；本发明实施例通过备用手段，确保试油测试一次性成功。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种试油装置，其特征在于，包括：自下而上设置有电子压力计托筒、封隔器、E阀、第二循环阀和至少一个第一循环阀的集成管柱，油管下入井筒套管预设深度后，油管和套管之间形成油套环空；其中，
所述电子压力计托筒用于悬挂记录井底温度压力的温度压力计；
所述封隔器为可坐封结构，用于封隔所述油套环空；
所述E阀在所述封隔器坐封后通过循环将钻井液替换为完井液后径向关闭，实现油管和套管隔绝；
所述第二循环阀通过径向导通连通所述封隔器上方的油套环空与所述封隔器下方的地层，用于封隔器的解封；
所述第一循环阀通过径向导通和轴向关闭实现测井底静温静压，所述第一循环阀通过径向导通和轴向关闭后，将完井液再次替为钻井液时，油气不能进入油管上部，实现安全循环。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一循环阀为压控循环阀，通过施加于所述第一循环阀外壁的第一液体压力实现轴向关闭和径向导通。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述第一循环阀的个数为两个。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第二循环阀为压控循环阀，通过施加于所述第二循环阀外壁的第二液体压力实现径向导通。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第二液体压力值大于所述第一液体压力值。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述E阀和所述第一循环阀之间还设有液压循环阀，所述液压循环阀通过径向导通实现所述封隔器上方的油套环空与所述封隔器下方的地层连通。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述液压循环阀通过下放管柱的机械方式实现径向导通。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述集成管柱中还设有接球器，所述接球器设于所述封隔器和所述电子压力计托筒之间。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述集成管柱中还设有两个筛管，所述两个筛管分别设于所述接球器的上下两侧。
10.一种试油管柱，其特征在于，包括油管和权利要求1～9任一项所述的试油装置，所述试油装置设置于所述油管下端。
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| CN201510857784.4A Pending CN106812521A (zh) | 2015-11-30 | 2015-11-30 | 试油装置和试油管柱 |
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- 2015-11-30 CN CN201510857784.4A patent/CN106812521A/zh active Pending
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Application publication date: 20170609 |