CN107558998A - 油气井地层测试设备及其测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油气井地层测试设备及其测试方法,属于油气井地层测试技术领域。所述设备包括:第一连接管柱、第二连接管柱、自控式阻流器、测试仪器、封隔器、筛管和射孔器,所述自控式阻流器的下端与所述测试仪器的上端连接,所述测试仪器的下端与所述第一连接管柱的上端连接,所述第一连接管柱的下端与所述筛管的上端连接,所述筛管的下端与所述第二连接管柱的上端连接,所述第二连接管柱的下端与所述射孔器的上端连接,所述封隔器设置在所述第一连接管柱的外侧,其中,所述自控式阻流器用于平衡油气井内的井底的压差。本发明能够提高平衡该压差的效率,提高对油气井地层测试的准确率,并节省成本。
Description
技术领域
本发明涉及油气井地层测试技术领域,特别涉及一种油气井地层测试设备及其测试方法。
背景技术
地层测试是试油和试气工艺中的一项重要环节,在钻井过程中或完井后,将地层测试设备送入至目的地层,使目的地层的地层流体在一定压差的条件下经过该地层测试设备串流到地面,进而通过该地层测试设备获取该目的地层的压力、流体性质、产能等各种特性参数。
相关技术中,如图1所示,地层测试设备包括第一连接管柱1、第二连接管柱2、第三连接管柱3、测试垫4、测试阀5、测试仪器6、封隔器7、筛管8和射孔器9,第一连接管柱1的下端与该测试阀5的上端连接,该测试阀5的下端与该测试仪器6的上端连接,该测试仪器6的下端与第二连接管柱2的上端连接,第二连接管柱2的下端与该筛管8的上端连接,该筛管8的下端与第三连接管柱3的上端连接,第三连接管柱3的下端与该射孔器9连接,其中,该封隔器7设置在第二连接管柱2的外侧,该测试垫4设置在第一连接管柱1中,该测试垫4可以为水、煤油、有机盐溶液或无机盐溶液等。当该地层测试设备到达该目的地层时,通过该封隔器5将该目的地层和其它地层进行隔离,通过该射孔器9打开该目的地层,通过地面控制打开该测试阀5,使该地层测试设备与该目的地层之间形成压差,该目的地层中的地层流体在压差的作用下,通过该筛管8流入该地层测试设备,之后,通过测试仪器6可以对该目的地层的地层流体进行测试。其中,该测试垫4能够防止该地层测试设备和该目的地层之间的压差过大,进而避免该地层测试设备毁坏或者该目的地层坍塌。
但该测试垫需要占据该测试管柱的部分空间,限制了该地层流体的流量,且由于该测试垫中通常存在各种离子,影响该测试仪器对该目的地层中的地层流体进行测试的准确率。另外在该测试管柱中设置该测试垫也需要额外的费用, 增加了测试地层的成本。
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油气井地层测试设备及其测试方法。所述技术方案如下:
第一方面,提供了一种油气井地层测试设备,所述设备包括:第一连接管柱、第二连接管柱、自控式阻流器、测试仪器、封隔器、筛管和射孔器;
所述自控式阻流器的下端与所述测试仪器的上端连接,所述测试仪器的下端与所述第一连接管柱的上端连接,所述第一连接管柱的下端与所述筛管的上端连接,所述筛管的下端与所述第二连接管柱的上端连接,所述第二连接管柱的下端与所述射孔器的上端连接,所述封隔器设置在所述第一连接管柱的外侧;
其中,所述自控式阻流器用于平衡油气井内的井底的压差。
可选地,所述自控式阻流器包括:阀体、压力调节阀、弹性组件、阀芯、阀芯底座;
所述压力调节阀设置在所述阀体的内侧且靠近所述阀体的上端,且与所述阀体固定连接,所述压力调节阀包括一个中心孔和至少一个出油孔;
所述阀芯底座设置在所述阀体的内侧且靠近所述阀体的下端,且与所述阀体固定连接,所述阀芯底座包括一个中心孔;
所述阀芯的上端穿过所述压力调节阀的中心孔,所述阀芯的上端设置有所述弹性组件,在所述弹性组件伸展时,所述阀芯的下端位于所述阀芯底座的中心孔内,且所述阀芯设置有泄油口。
可选地,所述阀芯包括扶正杆和锥形头;
所述扶正杆的一端穿过所述压力调节阀的中心孔,所述扶正杆的另一端与所述锥形头的底端连接,在所述弹性组件伸展时,所述锥形头的顶端位于所述阀芯底座的中心孔内。
可选地,所述自控式阻流器还包括节流嘴和节流嘴压帽;
所述节流嘴设置在所述阀芯下端的泄油口内,所述节流嘴压帽设置在所述节流嘴的下方,以将所述节流嘴卡在所述阀芯下端的泄油口内。
可选地,所述泄油口为所述阀芯的中心孔。
可选地,所述泄油口设置在所述锥形头内,且所述泄油口的出口位于所述阀芯底座的上端。
可选地,所述自控式阻流器还包括密封圈和剪钉;
所述剪钉设置在所述阀体上,以将所述阀芯底座固定在所述阀体的内侧,所述密封圈套接在所述阀芯底座的外侧,以对所述阀芯底座与所述阀体之间进行密封连接。
第二方面,提供了一种油气井地层测试方法,所述方法包括:
当到达目的地层时,通过所述封隔器将所述目的地层和其它地层进行隔离;
通过所述射孔器对所述目的地层进行射孔,以使所述目的地层的地层流体通过所述筛管、所述第一连接管柱和所述测试仪器流入所述自控式阻流器;
通过所述自控式阻流器,将所述油气井地层测试设备和所述目的地层之间的压差维持在预设压差范围内;
在通过所述自控式阻流器,将所述油气井地层测试设备和所述目的地层之间的压差维持在预设压差范围内的过程中,通过所述测试仪器对所述地层流体进行测试。
可选地,所述自控式阻流器包括:阀体、压力调节阀、弹性组件、阀芯、阀芯底座;
相应地,所述通过所述自控式阻流器,将所述油气井地层测试设备和所述目的地层之间的压差维持在预设压差范围内,包括:
当所述油气井地层测试设备和所述目的地层之间的压差小于或等于第一预设压差时,通过设置在所述阀芯上的泄油口,将所述地层流体从所述自控式阻流器的下端排出至所述自控式阻流器的上端;
在所述地层流体从所述自控式阻流器的下端排出至所述自控式阻流器的上端的过程中,通过所述地层流体产生的压力,对所述弹性组件进行压缩,以在所述阀芯与所述阀芯底座之间形成空隙,通过所述空隙和设置在所述阀芯上的泄油口,将所述地层流体从所述自控式阻流器的下端排出至所述自控式阻流器的上端;
当通过所述弹性组件的伸展,关闭所述阀芯与所述阀芯底座之间的空隙时,确定所述油气井地层测试设备和所述目的地层之间的压差维持在所述预设压差 范围内。
可选地,所述自控式阻流器还包括节流嘴和节流嘴压帽;
相应地,当所述油气井地层测试设备和所述目的地层之间的压差小于或等于第一预设压差时,通过设置在所述阀芯上的泄油口,将所述地层流体从所述自控式阻流器的下端排出至所述自控式阻流器的上端,包括:
当所述油气井地层测试设备和所述目的地层之间的压差小于或等于第二预设压差时,设置在所述阀芯下端的泄油口内的所述节流嘴关闭,阻止所述地层流体从所述自控式阻流器的下端排出至所述自控式阻流器的上端;
当通过所述地层流体产生的压力,打开所述节流嘴时,通过设置在所述阀芯上的泄油口和所述节流嘴,将所述地层流体从所述自控式阻流器的下端排出至所述自控式阻流器的上端。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:在本发明实施例中,首先,该油气井地层测试设备包括第一连接管柱、第二连接管柱、自控式阻流器、测试仪器、封隔器、筛管和射孔器,其中,该自控式阻流器用于平衡油气井内的井底的压差。由于该设备中不包括测试垫,省去了添加该测试垫的步骤,提高了通过该油气井地层测试设备对该目的地层进行测试的效率,节省了设置该测试垫的额外费用,也避免了该测试垫占据该测试管柱的部分空间,不会限制该地层流体的流量,有利于对非自喷式的目的地层进行测试,还避免了该测试垫中的各种离子对该测试仪器的测试结果造成影响,提高了对该目的地层进行测试的准确率,同时也节省了成本。
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是现有技术提供的一种地层测试设备的结构示意图;
图2A是本发明实施例提供的一种油气井地层测试设备的结构示意图;
图2B是本发明实施例提供的一种自控式阻流器的结构示意图;
图2C是本发明实施例提供的另一种自控式阻流器的结构示意图;
图2D是本发明实施例提供的又一种自控式阻流器的结构示意图;
图2E是本发明实施例提供的又一种自控式阻流器的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的一种油气井地层测试方法的流程图。
附图标记:
现有技术:
1:第一连接管柱;2:第二连接管柱;3:第三连接管柱;4:测试垫;5:测试阀;6:测试仪器;7:封隔器;8:筛管;9:射孔器。
本发明实施例:
1:第一连接管柱;2:第二连接管柱;3:自控式阻流器;4:测试仪器;5:封隔器;6:筛管;7:射孔器;8:套管或井壁;31:阀体;32:压力调节阀;弹性组件;34:阀芯;35:阀芯底座;36:节流嘴;37:节流嘴压帽;38:密封圈;39:剪钉。
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。
图2A是本发明实施例提供的一种油气井地层测试设备的结构示意图,参见图2A,该设备包括:第一连接管柱1、第二连接管柱2、自控式阻流器3、测试仪器4、封隔器5、筛管6和射孔器7,该自控式阻流器3的下端与该测试仪器4的上端连接,该测试仪器4的下端与该第一连接管柱1的上端连接,该第一连接管柱1的下端与该筛管6的上端连接,该筛管6的下端与该第二连接管柱2的上端连接,该第二连接管柱2的下端与该射孔器7的上端连接,该封隔器5设置在该第一连接管柱1的外侧,其中,该自控式阻流器3用于平衡油气井内的井底的压差。
其中,该测试仪器4用于对目的地层进行测试,以获取该目的地层的压力、流体性质、产能等各种特性参数;该封隔器5用于将该目的地层和其它地层进行隔离,并固定该油气井地层测试设备的位置;该筛管6用于使该目的地层的地层流体进入该油气井地层测试设备;该射孔器用于对该目的地层进行射孔,以打开该目的地层。
需要说明的是,上述第一连接管柱1、第二连接管柱2、自控式阻流器3、 测试仪器4、封隔器5、筛管6和射孔器7之间的连接均可以是螺纹连接。
还需要说明的是,该封隔器5可以是支撑式封隔器、卡瓦式封隔器、水力扩张式封隔器、水力封闭式封隔器、水力压缩式封隔器等任一种封隔器,本发明实施例对此不做具体限定。
还需要说明的是,该目的地层为待测试的地层,该地层流体可以包括液体或气体。
其中,可以将该油气井地层测试设备连接在油管等施工管柱上,通过该施工管柱,将该油气井地层测试设备送入该目的地层,当该油气井地层测试设备到达该目的地层时,打开该封隔器5,将该目的地层与其它地层进行隔离,在该油气井地层测试设备与套管8或井壁8之间空隙注入压井液,该压井液通过第一连接管柱1、筛管6和第二连接管柱2流至该射孔器7,通过该压井液产生的压力打开该射孔器7,对该目的地层进行射孔以打开该目的地层,使该目的地层的地层流体通过该筛管6、第一连接管柱1和测试仪器4,流入该自控式阻流器3,通过该自控式阻流器3,将该油气井地层测试设备和该目的地层之间的压差维持在预设压差范围内,在通过该自控式阻流器3,将该油气井地层测试设备和该目的地层之间的压差维持在预设压差范围内的过程中,通过该测试仪器4对该地层流体进行测试。
需要说明的是,第一连接管柱1的上端设置有压井液入口,以使该压井液流入该油气井地层测试设备中,且第一连接管柱1、该筛管6和第二连接管柱2内均设置有中心管,以使该压井液通过设置的中心管流至该射孔器7。
还需要说明的是,该封隔器5可以设置在该第一连接管柱1的该压井液入口的下方。
其中,由于该油气井地层测试设备中不需要添加测试垫,因此,省去了添加该测试垫的步骤,提高了通过该油气井地层测试设备对该目的地层进行测试的效率,也避免了该测试垫中的各种离子对该测试仪器4的测试结果造成影响,提高了对该目的地层进行测试的准确率,同时也节省了成本。
需要说明的是,该地层流体可以通过该油气井地层测试设备以及与该油气井地层测试设备连接的油管,排出至地面,本发明实施例对此不做具体限定。
还需要说明的是,该射孔器7与电缆连接,并通过电缆通电打开该射孔器7,本发明实施例对此不做具体限定。
进一步地,为了提高将该油气井地层测试设备和该目的地层之间的压差维持在预设压差范围内的准确率,进而提高该油气井地层测试设备的安全性,该自控式阻流器3可以包括多个的型号,并事先根据经验或者通过其它方式预测该油气井地层测试设备和该目的地层之间的压差范围,基于预测的压差范围选择对应型号的自控式阻流器3。
另外,在实际应用中,该油气井地层测试设备还可以包括其它可能的实现方式,比如,在一种可能的实现方式中,该油气井地层测试设备还包括第三连接管柱,第三连接管柱的下端与该测试仪器4的上端连接,该测试仪器4的下端与该第一连接管柱1的上端连接,该第一连接管柱1的下端与该筛管6的上端连接,该筛管6的下端与该第二连接管柱2的上端连接,该第二连接管柱2的下端与该射孔器7的上端连接,该封隔器5设置在该第二连接管柱2的外侧,其中,该自控式阻流器为投捞式的自控式阻流器,可以在该油气井地层测试设备到达该目的地层时,将投捞式的自控阻流器投放并固定至第三连接管柱中。在另一种可能的实现方式中,该油气井地层测试设备还包括第三连接管柱和第四连接管柱,该自控式阻流器3的下端与第三连接管柱的上端连接,第三连接管柱的下端与该测试仪器4的上端连接,该测试仪器4的下端与第四连接管柱的上端连接,第四管柱的下端与该封隔器5的上端连接,该封隔器5的下端与第一连接管柱1的上端连接,第一连接管柱1的下端与该筛管6的上端连接,该筛管6的下端与第二连接管柱2的上端连接,该第二连接管柱2的下端与该射孔器7的上端连接。
进一步地,参见图2B,该自控式阻流器3包括阀体31、压力调节阀32、弹性组件33、阀芯34、阀芯底座35,该压力调节阀32设置在该阀体31的内侧且靠近该阀体31的上端,且与该阀体31固定连接,该压力调节阀32包括一个中心孔和至少一个出油孔,该阀芯底座35设置在该阀体31的内侧且靠近该阀体31的下端,且与该阀体31固定连接,该阀芯底座35包括一个中心孔,该阀芯34的上端穿过该压力调节阀31的中心孔,该阀芯34的上端设置有该弹性组件33,在该弹性组件33伸展时,该阀芯34的下端位于该阀芯底座的中心孔内,且该阀芯34设置有泄油口。
需要说明的是,该弹性组件33可以是弹簧,也可以是其它弹性组件,本发明实施例对此不做具体限定。
其中,当该油气井地层测试设备和该目的地层之间的压差小于或等于第一预设压差时,该地层流体产生的压力不足以推动该阀芯34,该弹性组件33不会被压缩,此时,通过设置在该阀芯34上的泄油口,将该地层流体从该自控式阻流器3的下端排出至该自控式阻流器3的上端,进而通过该压力调节阀32的至少一个出油孔,将该地层流体排出该油气井地层测试设备。在该地层流体从该自控式阻流器3的下端排出至该自控式阻流器3的上端的过程中,通过该地层流体产生的压力,推动该阀芯34,对该弹性组件33进行压缩,以在该阀芯34与该阀芯底座35之间形成空隙,通过该空隙和设置在该阀芯34上的泄油口,将该地层流体从该自控式阻流器3的下端排出至该自控式阻流器3的上端,进而通过该压力调节阀32的至少一个出油孔,将该地层流体排出该油气井地层测试设备。当通过该弹性组件33的伸展,关闭该阀芯34与该阀芯底座35之间的空隙时,确定该油气井地层测试设备和该目的地层之间的压差维持在该预设压差范围内。
需要说明的是,第一预设压差为该地层流体通过该泄油口,从该自控式阻流器3的下端排出至该自控式阻流器3的上端的过程中,该地层流体的压力恰好能够对该弹性组件33进行压缩时,该油气井地层测试设备与该目的地层之间的压差。
还需要说明的是,由前述可知,该自控式阻流器3可以包括多个的型号,因此,对于不同型号的自控式阻流器3,该自控式阻流器3的弹性组件33或设置在该阀芯34的泄油口的入口大小可以不同。
还需要说明的是,该油气井地层测试设备的上端还可以与油管等施工管柱连接,当该地层流体通过该自控式阻流器3流出该油气井地层测试设备时,可以通过该油管等施工管柱继续上升,从而流至地面,因此,当该油管等施工管柱中的地层流体逐渐增多时,在该自控式阻流器下方的地层流体产生的压力不变的情况下,该油气井地层测试设备和该目的地层之间的压差逐渐减小。
进一步地,该泄油口可以包括下述两种可能的情况。第一种可能的情况,参见图2B,该泄油口设置在该阀芯的下端,该泄油口为Y型的泄油口,且该泄油口的出口位于该阀芯底座35上端。第一种可能的情况,参见如2C,该泄油口为该阀芯34的中心孔。
进一步地,该阀芯34包括扶正杆和锥形头,该扶正杆的一端穿过该压力调 节阀的中心孔,该扶正杆的另一端与该锥形头的底端连接,在该弹性组件33伸展时,该锥形头的顶端位于该阀芯底座35的中心孔内。
其中,该泄油口设置在该锥形头内,且该泄油口的出口位于该阀芯底座35上端。
进一步地,参见图2D,该自控式阻流器3还包括节流嘴36和节流嘴压帽37,该节流嘴36设置在该阀芯34下端的泄油口内,该节流嘴压帽37设置在该节流嘴36的下方,以将该节流嘴36卡在该阀芯34下端的泄油口内。
其中,当该油气井地层测试设备和该目的地层之间的压差小于或等于第二预设压差时,该节流嘴37关闭,阻止该地层流体从该自控式阻流器3的下端排出至该自控式阻流器3的上端,当通过该地层流体产生的压力,打开该节流嘴37时,通过泄油口和该节流嘴37,将该地层流体从该自控式阻流器3的下端排出至该自控式阻流器3的上端。
需要说明的是,第二预设压差为该地层流体产生的压力恰好打开该节流嘴37时,该油气井地层测试设备和该目的地层之间的压差。
进一步地,通过该地层流体产生的压力打开该节流嘴37可以包括两种可能的情况。第一种可能的情况,当该油气井地层测试设备和该目的地层之间的压差大于第二预设压差时,该节流嘴37完全打开;第二种可能的情况是,当该油气井地层测试设备和该目的地层之间的压差大于第二预设压差且逐渐增大时,该节流嘴37逐步打开,直至该油气井地层测试设备和该目的地层之间的压差增大至第一预设压差时,该节流嘴37完全打开。
进一步地,参见图2E,该自控式阻流器3还包括密封圈38和剪钉39,该剪钉39设置在该阀体31上,以将该阀芯底座35固定在该阀体31的内侧,该密封圈套38接在该阀芯底座35的外侧,以对该阀芯底座35与该阀体31之间进行密封连接。
其中,通过该剪钉39将该阀芯底座35固定在该阀体31的内侧,能够避免该阀芯底座35因为该地层流体产生的压力而滑落的,通过该密封圈38,将该阀芯底座35与该阀体31之间进行密封连接,避免了该地层流体进入该阀芯底座35与该阀体31之间的缝隙而导致该阀芯底座35滑落,提高了该自控式阻流器的可靠性,进而提高了该油气井地层测试设备的可靠性,同时也确保了该地层流体只能通过该阀芯34与该阀芯底座35之间的空隙或者该泄油口,从该自控 式阻流器的下端排出至自控式阻流器的上端,提高了将该油气井地层测试设备和该目的地层之间的压差维持在预设压差范围内的准确率。
在本发明实施例中,首先,该油气井地层测试设备包括第一连接管柱、第二连接管柱、自控式阻流器、测试仪器、封隔器、筛管和射孔器,其中,该自控式阻流器用于平衡油气井内的井底的压差。由于该设备中不包括测试垫,省去了添加该测试垫的步骤,提高了通过该油气井地层测试设备对该目的地层进行测试的效率,节省了设置该测试垫的额外费用,也避免了该测试垫占据该测试管柱的部分空间,不会限制该地层流体的流量,有利于对非自喷式的目的地层进行测试,还避免了该测试垫中的各种离子对该测试仪器的测试结果造成影响,提高了对该目的地层进行测试的准确率,同时也节省了成本。其次,由于该自控式阻流器包括阀体、压力调节阀、弹性组件、阀芯、阀芯底座,该阀芯上设置有泄油口,该弹性组件设置在该阀芯的上端,当该油气井地层测试设备和该目的地层之间的压差小于或等于第一预设压差时,只通过阀芯上的泄油口,将该地层流体从该自控式阻流器的下端排出至该自控式阻流器的上端,在该地层流体从该自控式阻流器的下端排出至该自控式阻流器的上端的过程中,通过该地层流体产生的压力,对该弹性组件进行压缩,在该阀芯与该阀芯底座之间形成空隙,同时通过该空隙和该泄油口,将该地层流体从该自控式阻流器的下端排出至该自控式阻流器的上端,当通过该弹性组件的伸展,关闭该阀芯与该阀芯底座之间的空隙时,只通过阀芯上的泄油口,从而准确地将该油气井地层测试设备和该目的地层之间的压差维持在该预设压差范围内,提高了该油气井地层测试设备的安全性。
图3是本发明实施例提供的一种油气井地层测试方法的流程图,该方法可以根据上述图2A、2B、2C、2D和2E所述的设备来对目的地层进行测试,参见图3,该方法包括:
步骤301:当到达目的地层时,通过该封隔器将该目的地层和其它地层进行隔离。
由于需要对目的地层的地层流体进行测试,因此,为了避免该目的地层的地层流体与其它地层的地层流体等流体相混淆,影响测试结果,可以在当该油气井地层测试到达目的地层时,通过该封隔器将该目的地层与其它地层进行隔 离。
其中,可以将该油气井地层测试设备连接在油管等施工管柱上,通过该施工管柱,将该油气井地层测试设备送入该目的地层。
需要说明的是,该封隔器还可以起到其它作用,比如固定该油气井地层测试设备的位置等,本公开实施例对此不做具体限定。
还需要说明的是,由前述可知,该封隔器可以是支撑式封隔器、卡瓦式封隔器、水力扩张式封隔器、水力封闭式封隔器、水力压缩式封隔器等任一种封隔器,当该封隔器的种类不同时,打开该封隔器的方法也可以不同,比如,当该封隔器为卡瓦式封隔器时,可以通过上提和下放该油气井地层测试设备,从而打开该封隔器,本发明实施例对此不做具体限定。
进一步地,在通过该封隔器将该目的地层和其它地层进行隔离之后,还可以对封隔器进行验封,以确保该封隔器已经完全将该目的地层和其它地层进行隔离,提高对该目的地层测试的安全性和准确率,
步骤302:通过该射孔器对该目的地层进行射孔,以使该目的地层的地层流体通过该筛管、该第一连接管柱和该测试仪器流入该自控式阻流器。
由于需要对该目的地层额地层流体进行测试,因此,可以通过该射孔器对该目的地层进行射孔,从而使该地层流体从该目的地层中流出,并通过该筛管、该第一连接管柱和该测试仪器流入该自控式阻流器,即流入该油气井地层测试设备。
其中,可以在该油气井地层测试设备与套管或井壁之间空隙注入压井液,该压井液通过设置在第一连接管柱的压井液入口和中心管流入第一连接管柱,进而通过设置在该筛管和第二连接管柱中的中心管流至该射孔器,通过该压井液产生的压力打开该射孔器,以对该目的地层进行射孔。
需要说明的是,在实际应用中,还可以通过其它方式打开该射孔器,比如,通过电缆向该射孔器传输电信号,进而通过该电信号打开该射孔器,本发明实施例对此不做具体限定。
步骤303:通过该自控式阻流器,将该油气井地层测试设备和该目的地层之间的压差维持在预设压差范围内。
由于当该油气井地层测试设备和该目的地层之间的压差过大时,可能会损坏该油气井地层测试设备,或者导致该目的地层坍塌,从而造成损失,因此, 可以通过该自控式阻流器将该油气井地层测试设备和该目的地层之间的压差维持在预设压差范围内。
其中,该自控式阻流器包括:阀体、压力调节阀、弹性组件、阀芯、阀芯底座;
相应地,该通过该自控式阻流器,将该油气井地层测试设备和该目的地层之间的压差维持在预设压差范围内,包括,当该油气井地层测试设备和该目的地层之间的压差小于或等于第一预设压差时,通过设置在该阀芯上的泄油口,将该地层流体从该自控式阻流器的下端排出至该自控式阻流器的上端,在该地层流体从该自控式阻流器的下端排出至该自控式阻流器的上端的过程中,通过该地层流体产生的压力,对该弹性组件进行压缩,以在该阀芯与该阀芯底座之间形成空隙,通过该空隙和设置在该阀芯上的泄油口,将该地层流体从该自控式阻流器的下端排出至该自控式阻流器的上端,当通过该弹性组件的伸展,关闭该阀芯与该阀芯底座之间的空隙时,确定该油气井地层测试设备和该目的地层之间的压差维持在该预设压差范围内。
其中,第一预设压差为该地层流体通过该泄油口,从该自控式阻流器的下端排出至该自控式阻流器的上端的过程中,该地层流体的压力恰好能够对该弹性组件进行压缩时,该油气井地层测试设备与该目的地层之间的压差。
进一步地,由前述可知,为了提高将该油气井地层测试设备和该目的地层之间的压差维持在预设压差范围内的准确率,进而提高该油气井地层测试设备的安全性,该自控式阻流器可以包括多个的型号,并事先根据经验或者通过其它方式预测该油气井地层测试设备和该目的地层之间的压差范围,基于预测的压差范围选择对应型号的自控式阻流器。
需要说明的是,预测的压差范围为人为估计的该油气井地层测试设备和该目的地层之间的压差范围,该预设压差范围为某一型号的自控式阻流器正常工作时所能维持的该油气井地层测试设备和该目的地层之间的压差范围。
例如,该自控式阻流器包括3个型号,型号1对应的预设压差范围1为0-10MPa(帕斯卡),型号2对应的预设压差范围2为0-15MPa,型号3对应的预设压差范围3为0-20MPa,当预测的油气井地层测试设备和目的地层之间的压差范围为1-10MPa,因此,选择型号为1的自控式阻流器。
还需要说明的是,该油气井地层测试设备的上端还可以与油管等施工管柱 连接,当该地层流体通过该自控式阻流器流出该油气井地层测试设备时,可以通过该油管等施工管柱继续上升,从而流至地面,因此,当该油管等施工管柱中的地层流体逐渐增多时,在该自控式阻流器下方的地层流体产生的压力不变的情况下,该油气井地层测试设备和该目的地层之间的压差逐渐减小。
进一步地,为了提高将该油气井地层测试设备和该目的地层之间的压差维持在预设压差范围内的准确率,该自控式阻流器还包括节流嘴和节流嘴压帽,相应地,当该油气井地层测试设备和该目的地层之间的压差小于或等于第一预设压差时,通过设置在该阀芯上的泄油口,将该地层流体从该自控式阻流器的下端排出至该自控式阻流器的上端,包括,当该油气井地层测试设备和该目的地层之间的压差小于或等于第二预设压差时,设置在该阀芯下端的泄油口内的该节流嘴关闭,阻止该地层流体从该自控式阻流器的下端排出至该自控式阻流器的上端,当通过该地层流体产生的压力,打开该节流嘴时,通过设置在该阀芯上的泄油口和该节流嘴,将该地层流体从该自控式阻流器的下端排出至该自控式阻流器的上端。
其中,第二预设压差小于第一预设压差。
需要说明的是,打开该节流嘴可以包括两种可能的情况:
第一种可能的情况,当该油气井地层测试设备和该目的地层之间的压差大于第二预设压差时,该节流嘴完全打开。
需要说明的是,当该节流嘴完全打开时,该节流嘴的横截面面积和该泄油口的横截面面积相同。
例如,第二预设压差为3MPa,该节流嘴完全打开时的横截面面积为0.5平方米,当该油气井地层测试设备和该目的地层之间的压差超过6MPa时,该节流嘴完全打开,该节流嘴的横截面面积为0.5平方米。
第二种可能的情况是,当该油气井地层测试设备和该目的地层之间的压差大于第二预设压差且逐渐增大时,该节流嘴逐步打开,直至该油气井地层测试设备和该目的地层之间的压差增大至第一预设压差时,该节流嘴完全打开。
例如,第一预设压差为6MPa,第二预设压差为3MPa,该节流嘴完全打开时的横截面面积为0.5平方米,当该油气井地层测试设备和该目的地层之间的压差超过3MPa且逐渐增大时,该节流嘴逐渐打开,直至该油气井地层测试设备和该目的地层之间的压差增大至第一预设压差时,该节流嘴完全打开至0.5平方 米。
另外,另一种可能的情况中,当该油气井地层测试设备和该目的地层之间的压差小于或等于第二预设压差时,该节流嘴不是关闭,而是存在一个较小的地层流体入口,该地层流体可以从较小的地层流体入口流入该泄油口,当该油气井底地层测试设备和该目的地层之间的压差大于第二预设压差时,该节流嘴打开。
步骤304:在通过该自控式阻流器,将该油气井地层测试设备和该目的地层之间的压差维持在预设压差范围内的过程中,通过该测试仪器对该地层流体进行测试。
由于通过该自控式阻流器将该油气井地层测试设备和该目的地层之间的压差维持在预设压差范围内,为该测试仪器对该地层流体进行测试提供了安全保障,避免了该测试仪器由于该油气井地层测试设备和该目的地层之间的压差维持在预设压差过大而损坏,提高了该油气井地层测试设备可靠性,同时由于该油气井地层测试设备没有测试垫,也不会有其它离子对该测试仪器的测试结果造成影响,提高了对该地层流体进行测试的准确率。
需要说明的是,该测试仪器也可以对该地层流体进行液性测试,以确定该地层流体的成分组成等参数,还可以对该地层流体的压力进行测试,还可以对该目的地层的产能进行检测,本发明实施例该测试仪器所测试的内容不做具体限定。
在本发明实施例中,首先,该油气井地层测试设备包括第一连接管柱、第二连接管柱、自控式阻流器、测试仪器、封隔器、筛管和射孔器,其中,该自控式阻流器用于平衡油气井内的井底的压差。由于该设备中不包括测试垫,省去了添加该测试垫的步骤,提高了通过该油气井地层测试设备对该目的地层进行测试的效率,节省了设置该测试垫的额外费用,也避免了该测试垫占据该测试管柱的部分空间,不会限制该地层流体的流量,有利于对非自喷式的目的地层进行测试,还避免了该测试垫中的各种离子对该测试仪器的测试结果造成影响,提高了对该目的地层进行测试的准确率,同时也节省了成本。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于 一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
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)
1.一种油气井地层测试设备,其特征在于,所述设备包括:第一连接管柱、第二连接管柱、自控式阻流器、测试仪器、封隔器、筛管和射孔器;
所述自控式阻流器的下端与所述测试仪器的上端连接,所述测试仪器的下端与所述第一连接管柱的上端连接,所述第一连接管柱的下端与所述筛管的上端连接,所述筛管的下端与所述第二连接管柱的上端连接,所述第二连接管柱的下端与所述射孔器的上端连接,所述封隔器设置在所述第一连接管柱的外侧;
其中,所述自控式阻流器用于平衡油气井内的井底的压差。
2.如权利要求1所述的设备,其特征在于,所述自控式阻流器包括:阀体、压力调节阀、弹性组件、阀芯、阀芯底座;
所述压力调节阀设置在所述阀体的内侧且靠近所述阀体的上端,且与所述阀体固定连接,所述压力调节阀包括一个中心孔和至少一个出油孔;
所述阀芯底座设置在所述阀体的内侧且靠近所述阀体的下端,且与所述阀体固定连接,所述阀芯底座包括一个中心孔;
所述阀芯的上端穿过所述压力调节阀的中心孔,所述阀芯的上端设置有所述弹性组件,在所述弹性组件伸展时,所述阀芯的下端位于所述阀芯底座的中心孔内,且所述阀芯设置有泄油口。
3.如权利要求2所述的设备,其特征在于,所述阀芯包括扶正杆和锥形头;
所述扶正杆的一端穿过所述压力调节阀的中心孔,所述扶正杆的另一端与所述锥形头的底端连接,在所述弹性组件伸展时,所述锥形头的顶端位于所述阀芯底座的中心孔内。
4.如权利要求2所述的设备,其特征在于,所述自控式阻流器还包括节流嘴和节流嘴压帽;
所述节流嘴设置在所述阀芯下端的泄油口内,所述节流嘴压帽设置在所述节流嘴的下方,以将所述节流嘴卡在所述阀芯下端的泄油口内。
5.如权利要求2-4任一所述的设备,其特征在于,所述泄油口为所述阀芯的中心孔。
6.如权利要求3所述的设备,其特征在于,所述泄油口设置在所述锥形头内,且所述泄油口的出口位于所述阀芯底座的上端。
7.如权利要求2所述的设备,其特征在于,所述自控式阻流器还包括密封圈和剪钉;
所述剪钉设置在所述阀体上,以将所述阀芯底座固定在所述阀体的内侧,所述密封圈套接在所述阀芯底座的外侧,以对所述阀芯底座与所述阀体之间进行密封连接。
8.一种油气井地层测试方法,其特征在于,所述方法应用于上述1-7任一权利要求所述的油气井地层测试设备,所述方法包括:
当到达目的地层时,通过所述封隔器将所述目的地层和其它地层进行隔离;
通过所述射孔器对所述目的地层进行射孔,以使所述目的地层的地层流体通过所述筛管、所述第一连接管柱和所述测试仪器流入所述自控式阻流器;
通过所述自控式阻流器,将所述油气井地层测试设备和所述目的地层之间的压差维持在预设压差范围内;
在通过所述自控式阻流器,将所述油气井地层测试设备和所述目的地层之间的压差维持在预设压差范围内的过程中,通过所述测试仪器对所述地层流体进行测试。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述自控式阻流器包括:阀体、压力调节阀、弹性组件、阀芯、阀芯底座;
相应地,所述通过所述自控式阻流器,将所述油气井地层测试设备和所述目的地层之间的压差维持在预设压差范围内,包括:
当所述油气井地层测试设备和所述目的地层之间的压差小于或等于第一预设压差时,通过设置在所述阀芯上的泄油口,将所述地层流体从所述自控式阻流器的下端排出至所述自控式阻流器的上端;
在所述地层流体从所述自控式阻流器的下端排出至所述自控式阻流器的上端的过程中,通过所述地层流体产生的压力,对所述弹性组件进行压缩,以在所述阀芯与所述阀芯底座之间形成空隙,通过所述空隙和设置在所述阀芯上的泄油口,将所述地层流体从所述自控式阻流器的下端排出至所述自控式阻流器的上端;
当通过所述弹性组件的伸展,关闭所述阀芯与所述阀芯底座之间的空隙时,确定所述油气井地层测试设备和所述目的地层之间的压差维持在所述预设压差范围内。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述自控式阻流器还包括节流嘴和节流嘴压帽;
相应地,当所述油气井地层测试设备和所述目的地层之间的压差小于或等于第一预设压差时,通过设置在所述阀芯上的泄油口,将所述地层流体从所述自控式阻流器的下端排出至所述自控式阻流器的上端,包括:
当所述油气井地层测试设备和所述目的地层之间的压差小于或等于第二预设压差时,设置在所述阀芯下端的泄油口内的所述节流嘴关闭,阻止所述地层流体从所述自控式阻流器的下端排出至所述自控式阻流器的上端;
当通过所述地层流体产生的压力,打开所述节流嘴时,通过设置在所述阀芯上的泄油口和所述节流嘴,将所述地层流体从所述自控式阻流器的下端排出至所述自控式阻流器的上端。
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