CN113123752A - 一种用于加压测量固井质量的加压防喷装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于加压测量固井质量的加压防喷装置，包括：防喷密封管，其中心设置有用于通过测井电缆的中心通孔，中心通孔与测井电缆间隙配合；过渡连接管，其下端用于与井眼套管的上端密封连接，过渡连接管的上端与防喷密封管的下端密封连接；注脂泵，通过注脂管线与防喷密封管连通，用于向中心通孔的内壁与测井电缆之间形成的环隙中通入密封脂；加压设备，与井眼套管连通，用于向套管中加压。由于防喷密封管通过密封脂密封，因此，压力不会通过中心通孔和测井电缆之间的环隙释放出去，从而实现了加压的可靠性，且该加压防喷装置相比于现有的转换井内泥浆的加压方式，操作简单，作业时间短，成本低，可以通过加压设备调节井眼套管的压力。

Description

一种用于加压测量固井质量的加压防喷装置

技术领域

本发明涉及油气井测井技术领域，特别涉及一种用于加压测量固井质量的加压防喷装置。

背景技术

固井质量对油气井的开发应用具有重要的意义，通过测井技术精细化评价固井质量是其中的重要环节，固井质量的检查只要是水泥环结胶质量的检查，即对水泥环与套管之间，以及水泥环与地层之间的结胶质量的检查。但当水泥环与套管之间存在微间隙时，虽然不影响生产层之间的水力密封，但在水泥环与套管间没有切变耦合，致使在固井质量检测中套管波幅度偏高，影响固井质量的评价，对后续施工造成严重影响。形成微间隙的主要原因是产生微间隙时套管内所受压力低于产生微间隙前套管所受压力，如果在进行固井质量测井时对套管进行加压，即可解决微间隙对固井质量测井造成的影响。

目前采用的加压方式是转换井内泥浆，将钻具下至井底，全井段注入高比重泥浆对套管进行加压，作业时间长、费用高、压力不可调节，配制重泥浆容易发生污染，对环保不利。同时在起下钻过程中，钻具与井壁碰撞也会导致水泥环与井壁胶结变差，影响固井质量。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于加压测量固井质量的加压防喷装置，以简化加压操作。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种用于加压测量固井质量的加压防喷装置，包括：

防喷密封管，所述防喷密封管的中心设置有用于通过测井电缆的中心通孔，所述中心通孔与所述测井电缆间隙配合；

过渡连接管，所述过渡连接管的下端用于与井眼套管的上端密封连接，所述过渡连接管的上端与所述防喷密封管的下端密封连接；

注脂泵，所述注脂泵通过注脂管线与所述防喷密封管连通，用于向所述中心通孔的内壁与所述测井电缆之间形成的环隙中通入密封脂；

加压设备，所述加压设备与所述井眼套管连通，用于向所述套管中加压。

优选地，在上述的加压防喷装置中，还包括防喷密封头，所述防喷密封头的下端与所述防喷密封管的上端密封连接，所述防喷密封头内设置有密封盘根，所述密封盘根密封包裹于所述测井电缆的外部，用于密封穿过所述测井电缆并刮除所述测井电缆外部的密封脂。

优选地，在上述的加压防喷装置中，所述防喷密封头包括：

筒体组件，所述筒体组件具有由上至下布置的活塞腔体和盘根腔体，所述密封盘根设置于所述盘根腔体内；

活塞，移动设置于所述活塞腔体中，所述活塞的下端抵接于所述密封盘根的上端；

油压泵；

高压管线，所述高压管线的两端分别与所述活塞腔体和所述油压泵连通，所述油压泵通过所述高压管线向所述活塞腔体内通入高压液压油，以对所述活塞施加向所述密封盘根一侧移动的压力。

优选地，在上述的加压防喷装置中，所述油压泵为手动油压泵或电动油压泵。

优选地，在上述的加压防喷装置中，所述防喷密封头还包括手动转盘，所述手动转盘螺纹连接于所述筒体组件，当所述手动转盘靠近所述活塞一侧旋拧时，所述手动转盘的下端压紧所述活塞的上端，用于调节密封盘根与所述测井电缆之间的挤压力。

优选地，在上述的加压防喷装置中，还包括：

密封脂回收桶；

密封脂回收管线，所述密封脂回收管线的一端与所述密封脂回收桶连通，另一端与所述防喷密封管的中心通孔的上端连通。

优选地，在上述的加压防喷装置中，还包括泄压控制阀，所述泄压控制阀旁接于所述过渡连接管。

优选地，在上述的加压防喷装置中，所述防喷密封管包括：

外套管，所述外套管的上端与防喷密封头的下端密封连接，所述外套管的下端与所述过渡连接管的上端密封连接；

阻流管，同轴密封套设于所述外套管内，所述阻流管的中心设置有所述中心通孔。

优选地，在上述的加压防喷装置中，所述防喷密封管还包括上接头、中间接头、下接头和螺纹环，所述外套管的上端通过所述上接头与所述防喷密封头的下端密封连接，所述外套管的下端通过所述下接头与所述阻流管轴向定位连接，所述外套管的下端与所述过渡连接管的上端通过螺纹环密封连接，所述中间接头用于分断密封连接相邻两段所述外套管和相邻两段所述阻流管，所述中间接头上设置有管线接头，所述管线接头与所述中心通孔连通。

优选地，在上述的加压防喷装置中，所述过渡连接管的下端通过密封法兰与所述井眼套管的上端密封连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的用于加压测量固井质量的加压防喷装置包括防喷密封管、过渡连接管、注脂泵和加压设备，其中，防喷密封管的中心设置有用于通过测井电缆的中心通孔，中心通孔与测井电缆间隙配合；过渡连接管的下端用于与井眼套管的上端密封连接，过渡连接管的上端与防喷密封管的下端密封连接；注脂泵通过注脂管线与防喷密封管连通，用于向中心通孔的内壁与测井电缆之间形成的环隙中通入密封脂；加压设备与井眼套管连通，用于向套管中加压。

工作时，先将加压防喷装置的过渡连接管的下端与井眼套管的上端连接，再将测井电缆依次穿过防喷密封管的中心通孔和过渡连接管下放至井眼套管的测井位置，之后，注脂泵将密封脂通过注脂管线通入中心通孔和测井电缆之间的环隙中，实现防喷密封管的密封；最后，再通过加压设备向井眼套管中加压，直至加压测量固井质量所需的压力。由于防喷密封管通过密封脂密封，因此，压力不会通过中心通孔和测井电缆之间的环隙释放出去，从而实现了加压的可靠性，且该加压防喷装置相比于现有的转换井内泥浆的加压方式，操作简单，作业时间短，成本低，可以通过加压设备调节井眼套管的压力。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种用于加压固井测量固井质量的加压防喷装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种加压防喷装置的防喷密封头的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种加压防喷装置的防喷密封管的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种防喷密封管不含阻流管的结构示意图；

图5为图3中的防喷密封管的中间管段的结构示意图；

图6为图3中的防喷密封管的下部管段的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种加压防喷装置的过渡连接管的结构示意图。

其中，1为防喷密封头、101为手动转盘、102为密封垫、103为活塞、104为活塞腔体、105为密封盘根、106为盘根腔体、107为第二密封盘根、2为防喷密封管、21为上接头、22为外套管、23为阻流管、24为中间接头、25为下接头、26为螺纹环、27为底端阻流管、3为过渡连接管、31为过渡接头、4为密封法兰、5为井眼套管、6为加压装置、7为密封脂回收箱、8为泄压控制阀、9为注脂泵、10注脂管线、11为密封脂回收管线、12为管线接头、13为油压泵、14为高压管线、15为测井电缆、16为油压接头。

具体实施方式

本发明的核心是提供了一种用于加压测量固井质量的防喷装置，以简化加压操作。

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。

请参考图1所示，本发明实施例提供了一种用于加压测量固井质量的加压防喷装置，以下简称加压防喷装置，其包括防喷密封管2、过渡连接管3、注脂泵9和加压设备6；其中，防喷密封管2的中心设置有用于通过测井电缆15的中心通孔，中心通孔与测井电缆15间隙配合，可通过11.8mm的测井电缆15；过渡连接管3的下端用于与井眼套管5的上端密封连接，过渡连接管3的上端与防喷密封管2的下端密封连接；注脂泵9通过注脂管线10与防喷密封管2连通，用于向中心通孔的内壁与测井电缆15之间形成的环隙中通入密封脂；加压设备6与井眼套管5连通，用于向井眼套管5中加压，加压设备6可以为移动的泵车，方便现场加压操作。

工作时，先将加压防喷装置的过渡连接管3的下端与井眼套管5的上端连接，再将测井电缆15依次穿过防喷密封管2的中心通孔和过渡连接管3下放至井眼套管15的测井位置，之后，注脂泵9将密封脂通过注脂管线10通入中心通孔和测井电缆15之间的环隙中，实现防喷密封管2的整体密封；最后，再通过加压设备6向井眼套管5中加压，直至加压测量固井质量所需的压力，即可上提测井电缆15进行固井质量测井。

由于防喷密封管2通过密封脂密封，且防喷密封管2、过渡连接管3和井眼套管5依次密封连接，因此，压力不会通过中心通孔和测井电缆15之间的环隙释放出去，从而实现了加压的可靠性，该加压防喷装置整体耐压大于40Mpa，且该加压防喷装置相比于现有的转换井内泥浆的加压方式，操作简单，作业时间短，成本低，可以通过加压设备调节井眼套管5的压力，达到压力可控的目地。

如图2所示，进一步地，在本实施例中，加压防喷装置还包括防喷密封头1，防喷密封头1的下端与防喷密封管2的上端密封连接，防喷密封头1内设置有密封盘根105，密封盘根105密封包裹于测井电缆15的外部，用于密封穿过测井电缆15并刮除测井电缆15外部的密封脂。如此设置，通过防喷密封头1进一步提高了加压防喷装置的整体密封性，密封盘根105通常为弹性橡胶材质，因此，通过密封盘根105的弹性变形紧紧包裹于测井电缆15的外部，密封盘根105的内圈和外圈分别密封接触于测井电缆15的外表面和防喷密封头1的内壁面之间，因此，通过密封盘根105进一步阻隔了压力泄露。且测井电缆15向上提拉进行测井的过程中，测井电缆15外部的密封脂被密封盘根105刮下来，避免了密封脂从加压防喷装置中带出，避免了环境污染。

更进一步地，在本实施例中，防喷密封头1包括筒体组件、活塞103、油压泵13和高压管线14；其中，筒体组件具有由上至下布置的活塞腔体104和盘根腔体106，活塞腔体104和盘根腔体106密封连通，密封盘根105设置于盘根腔体106内；活塞103移动设置于活塞腔体104中，活塞103的下端抵接于密封盘根105的上端；高压管线14的两端分别与活塞腔体104和油压泵13连通，油压泵13通过高压管线14向活塞腔体104内通入高压液压油，高压液压油对活塞103施加向密封盘根105一侧移动的压力。

工作时，通过油压泵13向活塞腔体104内注入高压液压油，高压液压油驱动活塞103在活塞腔体104内向密封盘根105一侧移动，增大了对密封盘根105的压紧力，进而提高了密封盘根105对测井电缆15的密封包裹力，提高了密封性能。由于密封盘根105长时间使用后存在磨损，因此，通过油压泵13的油压调节密封盘根105对测井电缆15的密封性能。

作为优化，在本实施例中，油压泵13为手动油压泵或电动油压泵。只要能够实现对密封盘根105的压力调节即可，并不局限于本实施例所列举的形式。

进一步地，在本实施例中，防喷密封头1还包括手动转盘101，手动转盘101螺纹连接于筒体组件，具体地，手动转盘101螺纹连接于活塞腔体104的上端开口，当手动转盘101靠近活塞103一侧旋拧时，手动转盘101的下端压紧活塞103的上端，活塞103压紧密封盘根105的上端，用于调节密封盘根105与测井电缆15之间的挤压力。如此设置，除了通过油压泵13实现对密封盘根105的压力调节外，还可以通过手动旋拧手动转盘101对密封盘根105施加压力，此外，通过设置手动转盘101也可以方便密封盘根105的拆装更换。旋拧打开手动转盘101后进行密封盘根105的拆装更换。

如图1和图2所示，在本实施例中，加压防喷装置还包括密封脂回收桶7和密封脂回收管线11；其中，密封脂回收管线11的一端与密封脂回收桶7连通，另一端与防喷密封管2的中心通孔的上端连通，即密封脂回收管线11与防喷密封管2的连通位置高于注脂管线10与防喷密封管2的连通位置，从而使密封脂充满中心通孔与测井电缆15之间的环隙。当测井完毕后，打开密封脂回收管线11，通过外部压力将中心通孔中的密封脂压出至密封脂回收管线11，最终回收至密封脂回收桶7中，可以循环利用，避免密封脂排向环境中。

如图1和图7所示，在本实施例中，加压防喷装置还包括泄压控制阀8，泄压控制阀8旁接于过渡连接管3。工作时，在进行测井过程中，泄压控制阀8处于关闭状态，当完成测井后，打开泄压控制阀8，释放井眼套管5的压力。泄压控制阀8具体可以为高压针阀等。

如图1、图3-图6所示，本实施例提供了一种具体的防喷密封管2，其包括外套管22和阻流管23；其中，外套管22的上端与防喷密封头1的下端密封连接，外套管22的下端与过渡连接管3的上端密封连接；阻流管23同轴密封套设于外套管22内，阻流管23的中心设置有中心通孔。由于中心通孔与测井电缆15间隙配合，因此，中心通孔的孔径较小，因此为了方便制造，选用外径较小，管壁较薄的阻流管23，测井电缆15穿过阻流管23；通过套设于阻流管23外部的外套管22保护阻流管23，由于外套管22的外径较大，因此方便在外套管22的管壁上连接注脂管线10、密封脂回收管线11等，只需要在阻流管23上对应位置开孔即可。

进一步地，在本实施例中，防喷密封管2还包括上接头21、中间接头24、下接头25和螺纹环26，其中，外套管22的上端通过上接头21与防喷密封头1的下端密封连接，具体地，上接头21与盘根腔体106的下端密封连接，外套管22的下端通过下接头25与阻流管23轴向定位连接，下接头25的下端内侧还设置有底端阻流管27，外套管22的下端与过渡连接管3的上端通过螺纹环26密封连接，具体地，螺纹环26将下接头25与过渡连接管3的过渡接头31密封连接；中间接头24用于分断密封连接相邻两段外套管23以及相邻两段阻流管22，中间接头24上设置有管线接头12，管线接头12与中心通孔连通。

如此设置，通过上接头21、下接头25和螺纹环26方便与其它部件连接，具体可通过螺纹连接，通过中间接头24方便外套管22与管线接头12连接，通过管线接头12将注脂管线10、密封脂回收管线11与外套管22连接。高压管线14可通过油压接头16与筒体组件连接，具体与活塞腔体104连接。

如图1所示，在本实施例中，过渡连接管3的下端通过密封法兰4与井眼套管5的上端密封连接。密封法兰4底部有密封钢圈开口槽，保证使用密封性。

为了进一步提高密封性能，各部件连接处通过密封圈17或密封垫102进行密封隔离。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种用于加压测量固井质量的加压防喷装置，其特征在于，包括：

防喷密封管(2)，所述防喷密封管(2)的中心设置有用于通过测井电缆(15)的中心通孔，所述中心通孔与所述测井电缆(15)间隙配合；

过渡连接管(3)，所述过渡连接管(3)的下端用于与井眼套管(5)的上端密封连接，所述过渡连接管(3)的上端与所述防喷密封管(2)的下端密封连接；

注脂泵(9)，所述注脂泵(9)通过注脂管线(10)与所述防喷密封管(2)连通，用于向所述中心通孔的内壁与所述测井电缆(15)之间形成的环隙中通入密封脂；

加压设备(6)，所述加压设备(6)与所述井眼套管(5)连通，用于向所述井眼套管(5)中加压。

2.根据权利要求1所述的加压防喷装置，其特征在于，还包括防喷密封头(1)，所述防喷密封头(1)的下端与所述防喷密封管(2)的上端密封连接，所述防喷密封头(1)内设置有密封盘根(105)，所述密封盘根(105)密封包裹于所述测井电缆(15)的外部，用于密封穿过所述测井电缆(15)并刮除所述测井电缆(15)外部的密封脂。

3.根据权利要求2所述的加压防喷装置，其特征在于，所述防喷密封头(1)包括：

筒体组件，所述筒体组件具有由上至下布置的活塞腔体(104)和盘根腔体(106)，所述密封盘根(105)设置于所述盘根腔体(106)内；

活塞(103)，移动设置于所述活塞腔体(104)中，所述活塞(103)的下端抵接于所述密封盘根(105)的上端；

油压泵(13)；

高压管线(14)，所述高压管线(14)的两端分别与所述活塞腔体(104)和所述油压泵(13)连通，所述油压泵(13)通过所述高压管线(14)向所述活塞腔体(104)内通入高压液压油，以对所述活塞(103)施加向所述密封盘根(105)一侧移动的压力。

4.根据权利要求3所述的加压防喷装置，其特征在于，所述油压泵(13)为手动油压泵或电动油压泵。

5.根据权利要求3所述的加压防喷装置，其特征在于，所述防喷密封头(1)还包括手动转盘(101)，所述手动转盘(101)螺纹连接于所述筒体组件，当所述手动转盘(101)靠近所述活塞(103)一侧旋拧时，所述手动转盘(101)的下端压紧所述活塞(103)的上端，用于调节密封盘根(105)与所述测井电缆(15)之间的挤压力。

6.根据权利要求1所述的加压防喷装置，其特征在于，还包括：

密封脂回收桶(7)；

密封脂回收管线(11)，所述密封脂回收管线(11)的一端与所述密封脂回收桶(7)连通，另一端与所述防喷密封管(2)的中心通孔的上端连通。

7.根据权利要求1所述的加压防喷装置，其特征在于，还包括泄压控制阀(8)，所述泄压控制阀(8)旁接于所述过渡连接管(3)。

8.根据权利要求2所述的加压防喷装置，其特征在于，所述防喷密封管(2)包括：

外套管(22)，所述外套管(22)的上端与防喷密封头(1)的下端密封连接，所述外套管(22)的下端与所述过渡连接管(3)的上端密封连接；

阻流管(23)，同轴密封套设于所述外套管(22)内，所述阻流管(23)的中心设置有所述中心通孔。

9.根据权利要求8所述的加压防喷装置，其特征在于，所述防喷密封管还包括上接头(21)、中间接头(24)、下接头(25)和螺纹环(26)，所述外套管(22)的上端通过所述上接头(21)与所述防喷密封头(1)的下端密封连接，所述外套管(22)的下端通过所述下接头(25)与所述阻流管(23)轴向定位连接，所述外套管(22)的下端与所述过渡连接管(3)的上端通过螺纹环(26)密封连接，所述中间接头(24)用于分断密封连接相邻两段所述外套管(22)和相邻两段所述阻流管(23)，所述中间接头(24)上设置有管线接头(12)，所述管线接头(12)与所述中心通孔连通。

10.根据权利要求1所述的加压防喷装置，其特征在于，所述过渡连接管(3)的下端通过密封法兰(4)与所述井眼套管(5)的上端密封连接。

Images