CN112855133A - 一种试油管柱及试油方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种试油管柱及试油方法，属于石油开采领域。该试油管柱包括：通过油管自上而下顺次连通的定位短节、节流器、取样器、传压接头、封隔器、压力开关阀、射孔枪；传压接头具有传压管，其穿过封隔器的内腔与压力开关阀连通，用于传递压力以引爆射孔枪；取样器包括：集液管、保护套、滑套、上密封件、下密封件；集液管的下部壁上开设有过液孔，下开口内设置有止位块；保护套可拆卸地套设于集液管下部外壁上，用于封堵过液孔；滑套通过剪钉固定于集液管的下部内腔中，且在下滑设定距离后被止位块所止位；上密封件用于密封集液管的上开口，下密封件用于密封滑套。该试油管柱可井下取样，提高取样准确性。

Description

一种试油管柱及试油方法

技术领域

本发明涉及石油开采领域，特别涉及一种试油管柱及试油方法。

背景技术

试油指的是利用试油管柱诱导地层中的流体流入管柱内，并进行取样，以获得流体产量、压力、温度、性质等资料。所以，提供一种试油管柱是十分必要的。

现有技术提供了一种无液垫的试油管柱，其包括试油管柱、节流件、撞击棒。其中，试油管柱包括：通过多个油管自上而下顺次连通的定位短节、节流阀、压力计托筒、封隔器、负压开孔组件、投棒起爆器，以及设置在投棒起爆器下端的射孔枪。撞击棒穿过负压开孔组件后撞击投棒起爆器，使投棒起爆器对射孔枪点火。负压开孔组件在受到撞击棒的撞击后与测试层连通。

在实现本发明的过程中，本发明人发现现有技术中至少存在以下问题：

测试层产出样品进入试油管柱并沿其排至地面后才能够被获取，为井上取样，如此不利于取样的准确性。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种一种试油管柱及试油方法，可以解决上述技术问题。具体而言，包括以下的技术方案：

一方面，提供了一种试油管柱，所述试油管柱包括：通过油管自上而下顺次连通的定位短节、节流器、取样器、传压接头、封隔器、压力开关阀、射孔枪；

其中，所述传压接头具有传压管，所述传压管穿过所述封隔器的内腔与所述压力开关阀连通，用于传递压力以引爆所述射孔枪；

所述取样器包括：集液管、保护套、滑套、上密封件、下密封件；

所述集液管的下部壁上开设有过液孔，下开口内设置有止位块；

所述保护套可拆卸地套设于所述集液管下部外壁上，用于封堵所述过液孔；

所述滑套通过剪钉固定于所述集液管的下部内腔中，且在下滑设定距离后被所述止位块所止位；

所述上密封件用于密封所述集液管的上开口，所述下密封件用于密封所述滑套。

在一种可能的实现方式中，所述保护套与所述集液管的下部螺纹连接。

在一种可能的实现方式中，所述保护套与所述集液管的下部之间具有第一密封圈。

在一种可能的实现方式中，所述上密封件包括：与所述集液管的上开口内腔相适配的圆柱形密封本体；

与所述圆柱形密封本体的上端连接的限位体，用于使所述上密封件限位于所述集液管的上开口。

在一种可能的实现方式中，所述限位体为半圆球形结构，且直径大于所述圆柱形密封本体的直径。

在一种可能的实现方式中，所述圆柱形密封本体与所述集液管的上开口之间具有第二密封圈。

在一种可能的实现方式中，所述试油管柱还包括：反循环阀，所述反循环阀设置于所述定位短节和所述节流器之间。

在一种可能的实现方式中，所述试油管柱还包括：减震器，所述减震器设置于所述封隔器与所述压力开关阀之间。

在一种可能的实现方式中，所述试油管柱还包括：压力计托筒，所述压力计托筒设置于所述传压接头和所述取样器之间。

另一方面，还提供了一种试油方法，所述试油方法采用上述的任一种试油管柱，包括：

将试油管柱下入井筒内设定位置，座封封隔器，环空加压，压力经传压接头传递到压力开关阀，使压力开关阀打开，进而通过压力引爆射孔枪对试油层进行射孔，试油层产出样品进入所述试油管柱并经节流器节流；

利用所述取样器对所述试油管柱内部的试油层产出样品进行取样，包括：向所述试油管柱内投入下密封件封堵滑套；

向所述试油管柱内投入上密封件，油管加压使所述上密封件和所述滑套均下移，至所述上密封件密封集液管的上开口；

起出所述试油管柱，取出所述取样器，拆卸保护套以打开过液孔，使所述集液管内腔中的试油层产出样品由所述过液孔排至地面采集容器，完成取样。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：

本发明实施例提供的试油管柱可用于试油作业，应用时将试油管柱下入井筒内设定位置，座封封隔器，环空加压，压力经传压接头传递到压力开关阀，使压力开关阀打开，进而传递至射孔枪以引爆射孔枪来对试油层进行射孔，试油层产出样品进入试油管柱并经节流器节流即可。在试油作业中，利用取样器对试油管柱内部的试油层产出样品进行取样，通过向试油管柱内投入下密封件封堵滑套，向试油管柱内投入上密封件，油管加压使上密封件和滑套均下移，至上密封件密封集液管的上开口，以将试油层产出样品密封于取样器中。起出试油管柱后取出取样器，拆卸保护套以打开过液孔，使集液管内腔中的试油层产出样品由过液孔排至地面采集容器，即可完成取样。可见，利用本发明实施例提供的试油管柱可以完成井下取样，并使试油层产出样品及时密封于取样器中以尽可能地接近地层流体，有效提高了取样的准确性。

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为本发明实施例提供的试油管柱的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的取样器的结构示意图。

附图标记分别表示：

1-定位短节，2-节流器，3-取样器，301-集液管，302-保护套，303-滑套，

304-上密封件，305-下密封件，306-过液孔，

4-传压接头，401-传压管，5-封隔器，6-压力开关阀，7-射孔枪，

8-第一密封圈，9-第二密封圈，10-反循环阀，11-减震器，12-压力计托筒。

具体实施方式

为使本发明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。

可以理解的是，利用现有技术提供的无液垫的试油管柱进行取样，所获取的试油层产出样品经试油管柱上行至地面需要流经很长一段距离，例如2000多米，这么长的路径会导致试油层产出样品发生一定变化，与真实的地层流体有一定差距。为了解决这个问题，本发明实施例提供了一种试油管柱，通过井下实时取样，来确保取出的流体样品更加接近真实地层流体，提高取样准确性。

如附图1所示，本发明实施例提供的试油管柱，包括：通过油管自上而下顺次连通的定位短节1、节流器2、取样器3、传压接头4、封隔器5、压力开关阀6、射孔枪7。

其中，传压接头4具有传压管401，传压管401穿过封隔器5的内腔与压力开关阀6连通，用于传递压力以引爆射孔枪7。

如附图2所示，该取样器3包括：集液管301、保护套302、滑套303、上密封件304、下密封件305。其中，集液管301的下部壁上开设有过液孔306，下开口内设置有止位块；保护套302可拆卸地套设于集液管301下部外壁上，用于封堵过液孔306；滑套303通过剪钉固定于集液管301的下部内腔中，且在下滑设定距离后被止位块所止位；上密封件304用于密封集液管301的上开口，下密封件305用于密封滑套303。

本发明实施例提供的试油管柱可用于试油作业，应用时将试油管柱下入井筒内设定位置，座封封隔器5，环空加压，压力经传压接头4传递到压力开关阀6，使压力开关阀6打开，进而传递至射孔枪7以引爆射孔枪7来对试油层进行射孔，试油层产出样品进入试油管柱并经节流器2节流即可。在试油作业中，利用取样器3对试油管柱内部的试油层产出样品进行取样，通过向试油管柱内投入下密封件305封堵滑套303，向试油管柱内投入上密封件304，油管加压使上密封件304和滑套303均下移，至上密封件304密封集液管301的上开口，以将试油层产出样品密封于取样器3中。起出试油管柱后取出取样器3，拆卸保护套302以打开过液孔306，使集液管301内腔中的试油层产出样品由过液孔306排至地面采集容器，即可完成取样。可见，利用本发明实施例提供的取样器3可以完成井下取样，并使试油层产出样品及时密封于取样器3中以尽可能地接近地层流体，有效提高了取样的准确性。

对于该取样器3，集液管301上下两端分别与油管连接，以实现取样器3在该试油管柱中的固定。其中，保护套302与集液管301的下部可拆卸连接，以在安装状态下用封堵集液管301管壁上的过液孔306，而在拆卸状态下打开过液孔306。两者之间的可拆卸连接方式包括但不限于螺纹连接、卡接、以及利用其它锁紧件，例如弹性圈的紧固连接。为了使取样器3的体积尽可能不受影响，且确保连接紧固性以及拆卸易操作性，可以使保护套302与集液管301的下部螺纹连接。

进一步地，可以在集液管301的上部或中部外壁上设置扳手槽，以便于进行上述螺纹连接的操作。

为了确保保护套302能紧密密封住过液孔306，可以使保护套302与集液管301的下部之间具有第一密封圈8，其中，第一密封圈8可以设置为多圈，并且，过液孔306的上方和下方均可以设置有第一密封圈8。

如附图2所示，上密封件304包括：与集液管301的上开口内腔相适配的圆柱形密封本体；与圆柱形密封本体的上端连接的限位体，用于使上密封件304限位于集液管301的上开口。

通过如上限定上密封件304的结构，一方面通过圆柱形密封本体来实现与集液管301的密封接触，达到封堵集液管301上开口的目的，另一方面，通过限位体，来确保上密封件304稳定地置于集液管301的上开口处，确保密封的稳定性和持久性，防止因试油管柱的上行或下移而导致上密封件304脱离集液管301的上开口。

其中，限位体可以卡在集液管301的上开口的内壁环形台阶上。作为一种示例，限位体可以为半圆球形结构，且直径大于圆柱形密封本体的直径，如此不仅能达到限位目的，且利于制作。

上密封件304投入试油管柱后，其与集液管301之间有可能存在间隙，达不到完全的密封效果，为了使两者紧密接触，可以使上密封件304下行，使其圆柱形密封本体完全进入集液管301的上开口，实现完全密封。

本发明实施例中，下密封件305可以为滑套303内腔相适配的球体形状。通过设置滑套303，其通过剪钉固定于集液管301的下方，当油管加压时，剪断剪钉以达到使滑套303下移的目的。滑套303下移是为了给上密封件304的下移提供行程空间，以确保上密封件304通过下移的方式确保实现与集液管301之间的密封接触。其中，集液管301的下开口内设置的止位块，可以是环形台阶，以与下滑的滑套303的下端面相抵，实现对其止位的目的。

为了确保密封效果，可以使圆柱形密封本体与集液管301的上开口之间具有第二密封圈9，并且，第二密封圈9可以设置为多个。

为了配合实现井下取样，本发明实施例提供的试油管柱的结构也相应作了调整，特别地，其中的传压接头4、压力开关阀6和射孔枪7是为了配合取样器3而如此设置的。

传压接头4为本领域所常见的，用于传递压力，其通过传压管401将压力传递至压力开关阀6。压力开关阀6接收的压力达到打开阈值时实现打开，进而使油管压力传递至射孔枪7。可以理解的是，射孔枪7为压力引爆型射孔枪7，其也为本领域所常见的，本发明实施例在此对其不作更具体的描述。

压力开关阀6基于压力进行打开，本领域使用的延时开孔阀可作为本发明实施例的压力开关阀6使用。

定位短节1是一种在射孔时用来准确测定油、气层深度的短套管，一般设置在目标测试层顶部以上30m处附近，例如，定位短节1可以为伽马磁定位短节，其基于磁定位校深技术，在进行射孔之前，下入磁性探头，采用自然伽马(GR)和磁定位(CCL)油套的复合射孔校深技术，来获得射孔校深(具体原理可参考舒义刚在《石油仪器》(2007年第21卷第3期)公开的磁定位曲线和伽马曲线的应用)。张凯亮等在《石油仪器》(2014年12月)中公开了一种伽马磁定位短节的结构。

试油层产出样品在节流器2的作用下发生节流，以使井筒压力值和地层压力值的差值始终处于预设范围内。其中，节流器2是一种通过改变节流截面或节流长度以控制流体流量的阀门，其可以包括节流阀本体和节流阀芯两部分，其中，节流阀芯上设置有纵向节流孔，侧壁上设置有弹性凸块。节流阀本体内设置有与弹性凸块相适配的卡槽。弹性凸块与卡槽配合，用于使节流阀芯与节流阀卡接。当节流阀芯下放时，其会在自身的重力作用下通过弹性凸块卡入节流阀本体的卡槽内，完成卡接。而当需要将节流阀芯捞出时，只需使用提捞工具将节流阀芯直接捞出即可。

如附图1所示，本发明实施例提供的试油管柱还包括：反循环阀10，反循环阀10设置于定位短节1和节流器2之间。

在试油作业完成后，为了保持井筒清洁，本发明实施例通过环空打压蹩开反循环阀10，循环压井进行洗井即可。

为了减小射孔枪7起爆时产生的瞬间高压及强烈震动，避免试油管柱损坏，如附图1所示，本发明实施例提供的试油管柱还包括：减震器11，其中，该减震器11设置于封隔器5与压力开关阀6之间。

进一步地，如附图1所示，本发明实施例提供的试油管柱还包括：压力计托筒12，其中，压力计托筒12设置于传压接头4和取样器3之间。

在试油作业中，通过通过压力计托筒12来实时获取井下压力，压力计托筒12是测井技术领域的重要技术装备，本发明实施例中，压力计托筒12包括托筒本体以及内置在托筒本体中的压力计，该压力计具有记忆功能，可以测量并记忆不同时间段下的井下压力，从而在起出井外后可以按需读取。具体地，该压力计托筒12的托筒本体内可以安装两个压力计，分别测量试油管柱的内部压力和外部压力。在地层测试作业结束起出试油管柱时，可以根据作业时间段对压力计上的压力数据进行读取，进而看出不同时间段的压力变化以绘制压力曲线。

另一方面，本发明实施例还提供了一种试油方法，该试油方法采用了本发明实施例提供的上述的任一种试油管柱，具体包括：

将试油管柱下入井筒内设定位置，座封封隔器，环空加压，压力经传压接头传递到压力开关阀，使压力开关阀打开，进而通过压力引爆射孔枪对试油层进行射孔，试油层产出样品进入试油管柱并经节流器节流。

利用取样器对试油管柱内部的试油层产出样品进行取样，包括：向试油管柱内投入下密封件封堵滑套。

向试油管柱内投入上密封件，油管加压使上密封件和滑套均下移，至上密封件密封集液管的上开口。

起出试油管柱，取出取样器，拆卸保护套以打开过液孔，使集液管内腔中的试油层产出样品由过液孔排至地面采集容器，完成取样。

可见，本发明实施例提供的试油方法，基于采用了上述的试油管柱，可以完成井下取样，并将试油层产出样品及时密封于取样器中，以使其尽可能地接近地层流体，有效提高了取样的准确性。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，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)

1.一种试油管柱，其特征在于，所述试油管柱包括：通过油管自上而下顺次连通的定位短节、节流器、取样器、传压接头、封隔器、压力开关阀、射孔枪；

其中，所述传压接头具有传压管，所述传压管穿过所述封隔器的内腔与所述压力开关阀连通，用于传递压力以引爆所述射孔枪；

所述取样器包括：集液管、保护套、滑套、上密封件、下密封件；

所述集液管的下部壁上开设有过液孔，下开口内设置有止位块；

所述保护套可拆卸地套设于所述集液管下部外壁上，用于封堵所述过液孔；

所述滑套通过剪钉固定于所述集液管的下部内腔中，且在下滑设定距离后被所述止位块所止位；

所述上密封件用于密封所述集液管的上开口，所述下密封件用于密封所述滑套。

2.根据权利要求1所述的试油管柱，其特征在于，所述保护套与所述集液管的下部螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的试油管柱，其特征在于，所述保护套与所述集液管的下部之间具有第一密封圈。

4.根据权利要求1所述的试油管柱，其特征在于，所述上密封件包括：与所述集液管的上开口内腔相适配的圆柱形密封本体；

与所述圆柱形密封本体的上端连接的限位体，用于使所述上密封件限位于所述集液管的上开口。

5.根据权利要求4所述的试油管柱，其特征在于，所述限位体为半圆球形结构，且直径大于所述圆柱形密封本体的直径。

6.根据权利要求4所述的试油管柱，其特征在于，所述圆柱形密封本体与所述集液管的上开口之间具有第二密封圈。

7.根据权利要求1所述的试油管柱，其特征在于，所述试油管柱还包括：反循环阀，所述反循环阀设置于所述定位短节和所述节流器之间。

8.根据权利要求1所述的试油管柱，其特征在于，所述试油管柱还包括：减震器，所述减震器设置于所述封隔器与所述压力开关阀之间。

9.根据权利要求1所述的试油管柱，其特征在于，所述试油管柱还包括：压力计托筒，所述压力计托筒设置于所述传压接头和所述取样器之间。

10.一种试油方法，其特征在于，所述试油方法采用权利要求1-9任一项所述的试油管柱，包括：

将试油管柱下入井筒内设定位置，座封封隔器，环空加压，压力经传压接头传递到压力开关阀，使压力开关阀打开，进而通过压力引爆射孔枪对试油层进行射孔，试油层产出样品进入所述试油管柱并经节流器节流；

利用所述取样器对所述试油管柱内部的试油层产出样品进行取样，包括：向所述试油管柱内投入下密封件封堵滑套；

向所述试油管柱内投入上密封件，油管加压使所述上密封件和所述滑套均下移，至所述上密封件密封集液管的上开口；

起出所述试油管柱，取出所述取样器，拆卸保护套以打开过液孔，使所述集液管内腔中的试油层产出样品由所述过液孔排至地面采集容器，完成取样。

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