CN112267876A - 一种双封隔器结构的随钻地层压力测量工具及测试方法 - Google Patents

一种双封隔器结构的随钻地层压力测量工具及测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双封隔器结构的随钻地层压力测量工具及测试方法,包括电源短节、分流器短节、上执行机构、上封隔器、抽吸测试短节、下封隔器、下执行机构、电气短节、下接头以及连接筒;所述电源短节、分流器短节、上执行机构的接头依次连接,所述抽吸测试短节两端分别与上封隔器、下封隔器连接,所述下执行机构、电气短节、下接头依次连接。本发明由于使用两个跨式的封隔器,在测试期间,上下封隔器膨胀,把钻铤坐封在井壁上,在封隔器之间的流体被抽吸,地层流体在欠平衡的作用下进入空间,直到空间中的压力达到地层压力,这些使得双封隔器式测试工具在探测范围、流动形式和数据的可重复性等方面有较大优势。

Description

一种双封隔器结构的随钻地层压力测量工具及测试方法
技术领域
本发明涉及一种双封隔器结构的随钻地层压力测量工具及测试方法。
背景技术
地层压力是深地勘探、油气开采、地热开发、CO2地质埋存、核废料地质处置等涉及深井钻井的工程的重要基础参数之一,准确测量地层压力意义重大。目前,地层压力的常规获取方法主要包括地震波法、钻速法、测井法和地层测试法。这些常规地层压力获取方法还存在如下主要问题:①钻前地震波法精度不高,主要用于新探区新井的地层压力预测;②随钻钻速法精度低,时常不能监测到地层异常压力;③钻后测井法和地层测试法的精度较好,但无法实现钻前或随钻测试,对于大斜度井和水平井存在仪器下入困难,测试的耗时长、费用高、风险大等问题,而且测试结果受钻井液污染影响较大。因此,现行的常规地层压力预测/检测方法均存在一定程度的不足。
随着电缆地层测试技术的不断应用、发展以及钻井工程新需求的推动,20世纪90年代中后期,结合随钻测量技术提出了随钻地层压力测试的概念,将测试器安装于井底钻具组合中,在钻井作业暂停期间测试地层压力。随钻地层压力测试有效解决了传统方法存在的耗时长、成本高、风险大、时间滞后等一系列问题,而且,此时近井壁地层受钻井液污染较轻,测试结果也更加准确,比常规方法更加实用,且具有广泛的应用前景。近年来,随钻地层压力测量工具在国外取得了非常大的进展,形成了多种系列化的随钻地层压力测量工具,如Halliburton公司的Geo-Tap系统、Baker Hughes公司的Tes-Trak系统、Schlumberger公司的Stetho-Scope系统、Weatherford公司的Compact-MFT系统。这类随钻地层压力测量工具都采用了一种极为相似的探头式结构,即在测试工具侧壁上安装测试探头,探头推靠后贴紧井壁地层完成坐封,由抽吸系统抽吸地层流体产生压降,停止抽吸后测试探头附近地层压力将恢复至原始地层压力,通过记录抽吸系统压力响应确定地层压力。这种探头式测试工具具有一个比较显著的缺点:通过探头抽吸地层流体产生压降波及范围小,即随钻地层压力测量工具测试的区域小,而钻井液侵入地层产生的增压效应将对测试结果产生极大的误差,且这一影响很难通过数据解释和分析等理论手段予以排除。为此,为了提高随钻地层压力测量工具测试抽吸压降的波及范围,克服探头式随钻地层压力测量工具的不足,在传统封隔器结构的地层压力测试器基础上,发明了一种双封隔器结构的随钻地层压力测量工具及测试方法。
发明内容
本发明主要是克服现有技术中的不足之处,提出一种双封隔器结构的随钻地层压力测量工具及测试方法。
本发明解决上述技术问题所提供的技术方案是:一种双封隔器结构的随钻地层压力测量工具,包括电源短节、分流器短节、上执行机构、上封隔器、抽吸测试短节、与上封隔器结构相同的下封隔器、与上执行机构结构相同的下执行机构、电气短节、下接头以及连接筒;
所述连接筒为中空圆筒,其中部的外壁上设有正向液压凹槽、反向液压凹槽;
所述上执行机构包括活塞、接头,所述活塞的正向腔套于所述接头外部,所述接头端部与活塞内腔之间具有间隙,该间隙为正向液压腔;
所述上封隔器包括中心轴和依次套设在中心轴上的压缩承力环Ⅱ、多对橡胶封隔元件、压缩承力环Ⅰ;所述中心轴的一端插入所述活塞内并与接头连接,所述中心轴与活塞内腔之间具有间隙,该间隙为反向液压腔,所述中心轴上还设有与正向液压腔相通的正向通孔、与反向液压腔相通的反向通孔;所述压缩承力环Ⅱ一端压在所述中心轴上,另一端顶在所述橡胶封隔元件的侧面上;所述压缩承力环Ⅰ一端顶在所述活塞的端面上,另一端压在所述橡胶封隔元件的侧面上;
所述抽吸测试短节包括抽吸本体,所述抽吸本体内具有依次连通的抽吸流体出入口、流体存储腔、连接通道Ⅰ、电磁腔、与电磁腔相通的连接通道Ⅱ以及与连接通道Ⅰ相通的连接通道Ⅲ,所述连接通道Ⅰ内设有工字型活塞,所述电磁腔内设有电磁阀,所述流体存储腔内设有压力传感器;
所述分流器短节包括分流本体,所述分流本体内具有控制腔、分流腔、压力腔以及与控制腔连通的内腔,所述控制腔分别与分流腔、压力腔连通,所述控制腔内设有电磁阀芯Ⅰ,所述分流腔、压力腔内均设有电磁阀芯Ⅱ以及堵头;所述分流本体的端部设有与压力腔相通的环形凹槽,所述环形凹槽内设有多通道环形换向电磁阀;
所述电源短节、分流器短节、上执行机构的接头依次连接,所述抽吸测试短节的抽吸本体两端分别与上封隔器、下封隔器的中心轴连接,所述下执行机构的接头、电气短节、下接头依次连接,下接头内设有压力传感器Ⅱ;
所述连接筒一端连接在所述分流器短节的分流本体内,另一端连接在所述下封隔器内;所述正向液压凹槽、反向液压凹槽均与所述分流本体端部的环形凹槽相通,所述正向液压凹槽分别与正向液压腔、连接通道Ⅲ相通,所述反向液压凹槽分别与反向液压腔、连接通道Ⅱ相通。
进一步的技术方案是,所述电源短节上设有用于供电的电池。
进一步的技术方案是,所述接头与活塞之间设有密封圈Ⅰ。
进一步的技术方案是,所述中心轴与活塞、接头之间均设有密封圈Ⅱ。
一种双封隔器结构的随钻地层压力测量工具的测试方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、组合井下钻具组合,将随钻地层压力测量工具安装于MWD工具下端;
S2、井下钻具组合组装完成后,在钻台上对双封隔器结构的随钻地层压力测量工具进行测试;
S3、当需要进行随钻地层压力测量时,停止旋转钻柱,通过提升、下放钻柱来定位所需要测试的地层测点;
S4、向井下随钻地层压力测量工具发送压力脉冲,下接头内安装的压力传感器Ⅱ检测到钻井泵开停泵信号,在电气短节内的电气测量与控制电路系统解码该信号后,启动随钻地层压力测量工具工作;
S5、控制分流器短节内的电磁阀芯Ⅰ处于开启状态时,分流器短节将钻柱内的一部分钻井液进行分流,使其进入压力腔,进入压力腔的部分钻井液通过环形凹槽中的多通道环形换向电磁阀控制环形凹槽与正向液压凹槽,或者与反向液压凹槽连通,从而提供正向高压液压动力源或者反向高压液压动力源;
S6、封隔器进行座封:控制分流器短节内的电磁阀芯Ⅰ、多通道环形换向电磁阀工作,使得环形凹槽与正向液压凹槽相通,从而正向高压液压动力源与正向液压腔接通,即所述正向液压腔进液、反向液压腔排液,从而使两个活塞向下和向上推动,活塞挤压压缩承力环Ⅰ,压缩承力环Ⅰ继续挤压橡胶封隔元件,橡胶封隔元件在轴向挤压作用下发生径向膨胀,当正向液压腔推动至极限位置即可实现封隔器座封;
S7、当封隔器座封完成后,控制分流器短节内的电磁阀芯Ⅰ工作,使正向高压液压动力源与连接通道Ⅱ连通,从而使工字型活塞移动,进而使上封隔器、下封隔器之间环空流体进入流体存储腔,并使上封隔器、下封隔器之间的环空产生压力降,实现对流体的抽吸测试;
S8、抽吸完成后,在整个过程中由压力传感器测试流体存储腔内的压力,通过解释和分析压力响应曲线即可得到地层压力、地层渗透率、地层流体流度等数据并通过MWD上传;
S9、封隔器进行解封:控制分流器短节内的电磁阀芯Ⅰ、多通道环形换向电磁阀工作,使得环形凹槽与反向液压凹槽相通,使反向高压液压动力源与反向液压腔接通,即所述反向液压腔进液、正向液压腔排液,从而使两个活塞向上和向下推动,此时作用在橡胶封隔元件上的挤压力逐渐消失,而橡胶封隔元件在自身的回弹力作用下恢复,并推动压缩承力环Ⅰ复位,当反向液压腔推动至极限位置即可实现封隔器解封;
S10、完成封隔器解封后,控制电磁腔内的电磁阀工作,使电磁腔与抽吸本体的内腔相通,反向高压液压动力源通过连接通道Ⅲ进入电磁腔内,进而使流体存储腔内的流体通过抽吸流体出入口排向井眼环空,实现抽吸测试系统的排液恢复,以备下一次测试;
S11、控制分流器短节内的电磁阀芯Ⅰ停止工作,完成测试,恢复正常钻井作业。
本发明具有以下有益效果:本发明由于使用两个跨式的封隔器,在测试期间,上下封隔器膨胀,把钻铤坐封在井壁上,在封隔器之间的流体被抽吸,地层流体在欠平衡的作用下进入空间,直到空间中的压力达到地层压力,这些使得双封隔器式测试工具在探测范围、流动形式(径向流与类球形流)和数据的可重复性等方面有较大优势。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为实施例中电源短节的结构示意图;
图3为实施例中上执行机构、上封隔器的结构示意图;
图4为实施例中抽吸测试短节的结构示意图;
图5为实施例中分流器短节的结构示意图;
图6为实施例中分流器短节的右视结构示意图;
图7为实施例中连接筒的中部断面图;
图8为实施例中连接筒的主视结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明做更进一步的说明。
如图1所示,本发明的一种双封隔器结构的随钻地层压力测量工具,包括全部中空的电源短节2、分流器短节3、上执行机构4、上封隔器5、抽吸测试短节6、与上封隔器5结构相同的下封隔器7、与上执行机构4结构相同的下执行机构8、电气短节9、下接头10以及连接筒11;
如图7和8所示,所述连接筒11为中空圆筒且两端为螺纹端,其中部的外壁上设有正向液压凹槽111、反向液压凹槽112;
如图3所示,所述上执行机构4包括活塞41、接头42,所述活塞41的正向腔套于所述接头42外部,所述接头42端部与活塞41内腔之间具有间隙,该间隙为正向液压腔43;所述上封隔器5包括中心轴51和依次套设在中心轴51上的压缩承力环Ⅱ52、多对橡胶封隔元件53、压缩承力环Ⅰ54;所述中心轴51的一端插入所述活塞41内并与接头42连接,所述中心轴51与活塞41内腔之间具有间隙,该间隙为反向液压腔55,所述中心轴51上还设有与正向液压腔43相通的正向通孔56、与反向液压腔55相通的反向通孔58;所述压缩承力环Ⅱ52一端压在所述中心轴51上,另一端顶在所述橡胶封隔元件53的侧面上;所述压缩承力环Ⅰ54一端顶在所述活塞41的端面上,另一端压在所述橡胶封隔元件53的侧面上;
如图4所示,所述抽吸测试短节6包括抽吸本体61,所述抽吸本体61内具有依次连通的抽吸流体出入口62、流体存储腔63、连接通道Ⅰ64、电磁腔65、与电磁腔65相通的连接通道Ⅱ66以及与连接通道Ⅰ64相通的连接通道Ⅲ67,所述连接通道Ⅰ64内设有工字型活塞68,所述电磁腔65内设有电磁阀,所述流体存储腔63内设有压力传感器;
如图5和6所示,所述分流器短节3包括分流本体31,所述分流本体31内具有控制腔33、分流腔34、压力腔35以及与控制腔33连通的内腔38,所述控制腔33分别与分流腔34、压力腔35连通,所述控制腔33内设有电磁阀芯Ⅰ32,所述分流腔34、压力腔35内均设有电磁阀芯Ⅱ36以及堵头37,所述分流本体31的端部设有与压力腔35相通的环形凹槽,所述环形凹槽内设有多通道环形换向电磁阀39;所述电源短节2、分流器短节3、上执行机构4的接头42依次连接,所述抽吸测试短节6的抽吸本体61两端分别与上封隔器5、下封隔器7的中心轴51连接,所述下执行机构8的接头42、电气短节9、下接头10依次连接,下接头10内设有压力传感器Ⅱ;分流器短节3轴向呈现三腔,将钻柱内一部分钻井液通过分流腔34进行分流,一部分进入压力腔35内为整个随钻地层压力测试工具提供高压液压动力源,剩下的通过控制腔33进入内腔38,然后依次进入连接筒11、与上执行机构4结构相同的下执行机构8、电气短节9、下接头10的中空部分;
所述连接筒11一端连接在所述分流器短节3的分流本体31内,另一端连接在所述下封隔器7内;所述正向液压凹槽111、反向液压凹槽112均与所述分流本体31端部的环形凹槽相通,所述正向液压凹槽111分别与正向液压腔43、连接通道Ⅲ67相通,所述反向液压凹槽112分别与反向液压腔55、连接通道Ⅱ66相通;这样压力腔35内的钻井液通过环形凹槽中的多通道环形换向电磁阀39控制环形凹槽与正向液压凹槽111,或者与反向液压凹槽112连通,从而提供正向高压液压动力源或者反向高压液压动力源。
如图2所示,所述电源短节2上设有用于供电的电池21,所述接头42与活塞41之间设有密封圈Ⅰ44,所述中心轴51与活塞41、接头42之间均设有密封圈Ⅱ57。
本实施例中,在正常钻钻井时,钻井液进入电源短节2后到达分流器短节3内进行分流;
其分流过程:正常钻井时,控制腔33内的电磁阀芯Ⅰ32处于关闭状态,控制腔33与分流腔34相通,与压力腔35未连通,钻柱内钻井液进入分流腔34排出到环空中,其他的通过控制腔33继续向钻柱内流动,保证正常钻井;
当随钻地层测量工具开始工作时,控制腔33内的电磁阀芯Ⅰ32处于开启状态,控制腔33分别与分流腔34、压力腔35相通;此时分流器短节3轴向呈现三腔,将钻柱内一部分钻井液进行分流,进入压力腔35内的部分钻井液为整个随钻地层压力测试工具提供高压液压动力;
具体的是先将压力腔35通过环形凹槽中的多通道环形换向电磁阀39控制环形凹槽与正向液压凹槽111连通;这样钻井液从压力腔35进入正向液压腔43内,封隔器进行座封;座封完成后,将压力腔35通过环形凹槽中的多通道环形换向电磁阀39控制环形凹槽与正向液压凹槽111连通,钻井液依次经过压力腔35、环形凹槽、正向液压凹槽111、连接通道Ⅰ64进入工字型活塞68的中间部分,使得工字型活塞68向右移动,即完成抽吸动作;抽吸完成后,将压力腔35通过环形凹槽中的多通道环形换向电磁阀39控制环形凹槽与反向液压凹槽112连通,即压力腔35与反向液压腔55接通,封隔器进行进行解封,最后控制电磁腔65内的电磁阀工作,使电磁腔65与抽吸本体61的内腔相通,进而使流体存储腔63内的流体通过抽吸流体出入口62排向井眼环空,实现抽吸测试系统的排液恢复。
上述双封隔器结构的随钻地层压力测量工具的测试方法的具体步骤为:
S1、组合井下钻具组合,将随钻地层压力测量工具安装于MWD工具下端;
S2、井下钻具组合组装完成后,在钻台上对双封隔器结构的随钻地层压力测量工具进行测试;
S3、当需要进行随钻地层压力测量时,停止旋转钻柱,通过提升、下放钻柱来定位所需要测试的地层测点;
S4、向井下随钻地层压力测量工具发送压力脉冲,下接头10内安装的压力传感器Ⅱ检测到钻井泵开停泵信号,在电气短节内的电气测量与控制电路系统解码该信号后,启动随钻地层压力测量工具工作;
S5、控制分流器短节3内的电磁阀芯Ⅰ32处于开启状态时,分流器短节将钻柱内的一部分钻井液进行分流,使其进入压力腔35,进入压力腔35的部分钻井液通过环形凹槽中的多通道环形换向电磁阀39控制环形凹槽与正向液压凹槽111,或者与反向液压凹槽112连通,从而提供正向高压液压动力源或者反向高压液压动力源;
S6、封隔器进行座封:控制分流器短节3内的电磁阀芯Ⅰ32、多通道环形换向电磁阀39工作,使得环形凹槽与正向液压凹槽111相通,从而正向高压液压动力源与正向液压腔43接通,即所述正向液压腔43进液、反向液压腔55排液,从而使两个活塞41向下和向上推动,活塞41挤压压缩承力环Ⅰ54,压缩承力环Ⅰ54继续挤压橡胶封隔元件53,橡胶封隔元件53在轴向挤压作用下发生径向膨胀,当正向液压腔43推动至极限位置即可实现封隔器座封;
S7、当封隔器座封完成后,控制分流器短节3内的电磁阀芯Ⅰ32工作,使正向高压液压动力源与连接通道Ⅱ66连通,从而使工字型活塞68移动,进而使上封隔器5、下封隔器7之间环空流体进入流体存储腔63,并使上封隔器5、下封隔器7之间的环空产生压力降,实现对流体的抽吸测试;
S8、抽吸完成后,在整个过程中由压力传感器测试流体存储腔63内的压力,通过解释和分析压力响应曲线即可得到地层压力、地层渗透率、地层流体流度等数据并通过MWD上传;
S9、封隔器进行解封:控制分流器短节3内的电磁阀芯Ⅰ32、多通道环形换向电磁阀39工作,使得环形凹槽与反向液压凹槽112相通,使反向高压液压动力源与反向液压腔55接通,即所述反向液压腔55进液、正向液压腔43排液,从而使两个活塞41向上和向下推动,此时作用在橡胶封隔元件53上的挤压力逐渐消失,而橡胶封隔元件53在自身的回弹力作用下恢复,并推动压缩承力环Ⅰ54复位,当反向液压腔55推动至极限位置即可实现封隔器解封;
S10、完成封隔器解封后,控制电磁腔65内的电磁阀工作,使电磁腔65与抽吸本体61的内腔相通,反向高压液压动力源通过连接通道Ⅲ67进入电磁腔65内,进而使流体存储腔63内的流体通过抽吸流体出入口62排向井眼环空,实现抽吸测试系统的排液恢复,以备下一次测试;
S11、控制分流器短节3内的电磁阀芯Ⅰ32停止工作,完成测试,恢复正常钻井作业。
本发明由于使用两个跨式的封隔器,在测试期间,上下封隔器膨胀,把钻铤坐封在井壁上,在封隔器之间的流体被抽吸,地层流体在欠平衡的作用下进入空间,直到空间中的压力达到地层压力,这些使得双封隔器式测试工具在探测范围、流动形式(径向流与类球形流)和数据的可重复性等方面有较大优势。
以上所述,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已通过上述实施例揭示,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些变动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种双封隔器结构的随钻地层压力测量工具,其特征在于,包括电源短节(2)、分流器短节(3)、上执行机构(4)、上封隔器(5)、抽吸测试短节(6)、与上封隔器(5)结构相同的下封隔器(7)、与上执行机构(4)结构相同的下执行机构(8)、电气短节(9)、下接头(10)以及连接筒(11);
所述连接筒(11)为中空圆筒,其中部的外壁上设有正向液压凹槽(111)、反向液压凹槽(112);
所述上执行机构(4)包括活塞(41)、接头(42),所述活塞(41)的右端套于所述接头(42)外部,所述接头(42)端部与活塞(41)内腔之间具有间隙,该间隙为正向液压腔(43);
所述上封隔器(5)包括中心轴(51)和依次套设在中心轴(51)上的压缩承力环Ⅱ(52)、多对橡胶封隔元件(53)、压缩承力环Ⅰ(54);所述中心轴(51)的一端插入所述活塞(41)内并与接头(42)连接,所述中心轴(51)与活塞(41)的左端内腔之间具有间隙,该间隙为反向液压腔(55),所述中心轴(51)上还设有与正向液压腔(43)相通的正向通孔(56)、与反向液压腔(55)相通的反向通孔(58);所述压缩承力环Ⅱ(52)一端压在所述中心轴(51)上,另一端顶在所述橡胶封隔元件(53)的侧面上;所述压缩承力环Ⅰ(54)一端顶在所述活塞(41)的左端端面上,另一端压在所述橡胶封隔元件(53)的侧面上;
所述抽吸测试短节(6)包括抽吸本体(61),所述抽吸本体(61)内具有依次连通的抽吸流体出入口(62)、流体存储腔(63)、连接通道Ⅰ(64)、电磁腔(65)、与电磁腔(65)相通的连接通道Ⅱ(66)以及与连接通道Ⅰ(64)相通的连接通道Ⅲ(67),所述连接通道Ⅰ(64)内设有工字型活塞(68),所述电磁腔(65)内设有电磁阀,所述流体存储腔(63)内设有压力传感器;
所述分流器短节(3)包括分流本体(31),所述分流本体(31)内具有控制腔(33)、分流腔(34)、压力腔(35)以及与控制腔(33)连通的内腔(38),所述控制腔(33)分别与分流腔(34)、压力腔(35)连通,所述控制腔(33)内设有电磁阀芯Ⅰ(32),所述分流腔(34)、压力腔(35)内均设有电磁阀芯Ⅱ(36)以及堵头(37),所述分流本体(31)的端部设有与压力腔(35)相通的环形凹槽,所述环形凹槽内设有多通道环形换向电磁阀(39);
所述电源短节(2)、分流器短节(3)、上执行机构(4)的接头(42)依次连接,所述抽吸测试短节(6)的抽吸本体(61)两端分别与上封隔器(5)、下封隔器(7)的中心轴(51)连接,所述下执行机构(8)的接头(42)、电气短节(9)、下接头(10)依次连接,下接头(10)内设有压力传感器Ⅱ;
所述连接筒(11)一端连接在所述分流器短节(3)的分流本体(31)内,另一端连接在所述下封隔器(7)内;所述正向液压凹槽(111)、反向液压凹槽(112)均与所述分流本体(31)端部的环形凹槽相通,所述正向液压凹槽(111)分别与正向液压腔(43)、连接通道Ⅲ(67)相通,所述反向液压凹槽(112)分别与反向液压腔(55)、连接通道Ⅱ(66)相通。
2.根据权利要求1所述的一种双封隔器结构的随钻地层压力测量工具,其特征在于,所述电源短节(2)上设有用于供电的电池(21)。
3.根据权利要求1所述的一种双封隔器结构的随钻地层压力测量工具,其特征在于,所述接头(42)与活塞(41)之间设有密封圈Ⅰ(44)。
4.根据权利要求4所述的一种双封隔器结构的随钻地层压力测量工具,其特征在于,所述中心轴(51)与活塞(41)、接头(42)之间均设有密封圈Ⅱ(57)。
5.一种权利要求1-4任一项所述双封隔器结构的随钻地层压力测量工具的测试方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、组合井下钻具组合,将随钻地层压力测量工具安装于MWD工具下端;
S2、井下钻具组合组装完成后,在钻台上对双封隔器结构的随钻地层压力测量工具进行测试;
S3、当需要进行随钻地层压力测量时,停止旋转钻柱,通过提升、下放钻柱来定位所需要测试的地层测点;
S4、向井下随钻地层压力测量工具发送压力脉冲,下接头(10)内安装的压力传感器Ⅱ检测到钻井泵开停泵信号,在电气短节内的电气测量与控制电路系统解码该信号后,启动随钻地层压力测量工具工作;
S5、控制分流器短节(3)内的电磁阀芯Ⅰ(32)处于开启状态时,分流器短节将钻柱内的一部分钻井液进行分流,使其进入压力腔(35),进入压力腔(35)的部分钻井液通过环形凹槽中的多通道环形换向电磁阀(39)控制环形凹槽与正向液压凹槽(111),或者与反向液压凹槽(112)连通,从而提供正向高压液压动力源或者反向高压液压动力源;
S6、封隔器进行座封:控制分流器短节(3)内的电磁阀芯Ⅰ(32)、多通道环形换向电磁阀(39)工作,使得环形凹槽与正向液压凹槽(111)相通,从而正向高压液压动力源与正向液压腔(43)接通,即所述正向液压腔(43)进液、反向液压腔(55)排液,从而使两个活塞(41)向下和向上推动,活塞(41)挤压压缩承力环Ⅰ(54),压缩承力环Ⅰ(54)继续挤压橡胶封隔元件(53),橡胶封隔元件(53)在轴向挤压作用下发生径向膨胀,当正向液压腔(43)推动至极限位置即可实现封隔器座封;
S7、当封隔器座封完成后,控制分流器短节(3)内的电磁阀芯Ⅰ(32)工作,使正向高压液压动力源与连接通道Ⅱ(66)连通,从而使工字型活塞(68)移动,进而使上封隔器(5)、下封隔器(7)之间环空流体进入流体存储腔(63),并使上封隔器(5)、下封隔器(7)之间的环空产生压力降,实现对流体的抽吸测试;
S8、抽吸完成后,在整个过程中由压力传感器测试流体存储腔(63)内的压力,通过解释和分析压力响应曲线即可得到地层压力、地层渗透率、地层流体流度等数据并通过MWD上传;
S9、封隔器进行解封:控制分流器短节(3)内的电磁阀芯Ⅰ(32)、多通道环形换向电磁阀(39)工作,使得环形凹槽与反向液压凹槽(112)相通,使反向高压液压动力源与反向液压腔(55)接通,即所述反向液压腔(55)进液、正向液压腔(43)排液,从而使两个活塞(41)向上和向下推动,此时作用在橡胶封隔元件(53)上的挤压力逐渐消失,而橡胶封隔元件(53)在自身的回弹力作用下恢复,并推动压缩承力环Ⅰ(54)复位,当反向液压腔(55)推动至极限位置即可实现封隔器解封;
S10、完成封隔器解封后,控制电磁腔(65)内的电磁阀工作,使电磁腔(65)与抽吸本体(61)的内腔相通,反向高压液压动力源通过连接通道Ⅲ(67)进入电磁腔(65)内,进而使流体存储腔(63)内的流体通过抽吸流体出入口(62)排向井眼环空,实现抽吸测试系统的排液恢复,以备下一次测试;
S11、控制分流器短节(3)内的电磁阀芯Ⅰ(32)停止工作,完成测试,恢复正常钻井作业。
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