CN115807650B - 一种用于射孔测试联作的装置及操作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种用于射孔测试联作的装置及操作方法,其中,用于射孔测试联作的装置包括油管一、校深短节、油管二、循环阀、负压阀、传压组件、封隔器、压力计托筒、压控式常开阀、压控式常闭阀、减震器组件、点火头、射孔枪,减震器组件的减震效果使得承载压力计的压力计托筒可以设置于封隔器下方,压力计距离储层更近,缩短了测试口袋,可有效克服低渗透、特低渗透储层井筒储集效应的影响,提高试油资料录取质量;该装置通过环空加压方式对压控式常开阀和压控式常闭阀来进行关井和开井,操作简单可靠,该装置不需要采用测试阀,结构更加简单,降低了设备成本、施工人员劳动强度和熟练程度要求,降低射孔测试联作的成本和失败率。
Description
技术领域
本发明涉及油气井试油技术领域,特别涉及一种用于射孔测试联作的装置及操作方法。
背景技术
用于射孔测试联作的装置是将射孔器与测试工具联接成管柱,一次下井同时完成射孔和测试两项作业的一种装置。现有的用于射孔测试联作的装置采用多流测试阀或LPR-N阀或选择测试阀等井下测试阀配合取样器和压力计进行配套作业,实现负压射孔、多次开关井的目的,现有的用于射孔测试联作的装置中,测试阀、压力计等测试装置只能设置在封隔器的上方,距离储层远,导致测试口袋长,难以克服井筒储集效应的影响。
发明内容
由于低渗透储层流体产出量少、压力恢复速度极慢,流体到达取样器及径向流出现时间晚,上述现有的用于射孔测试联作的装置,其测试阀、取样器、压力计等测试仪器只能设置在封隔器的上方,距离储层远,难以克服低渗透、特低渗透储层井筒储集效应的影响,导致部分井关井结束时未出现径向流,无法解释出地层参数或取得合格的地层流体样品,影响了试油结论及储层的准确定性;现有的用于射孔测试联作的装置使用的多流测试阀、LPR-N阀、选择测试阀等井下测试阀存在结构复杂、操作难度大、劳动强度大等缺点,对施工人员数量及熟练程度要求高,导致传统的射孔测试联作作业成本高、失败率高。鉴于上述问题,有必要提出一种用于射孔测试联作的装置以解决或部分解决上述问题,本发明提出的技术方案如下:
第一方面,本发明提出了一种用于射孔测试联作的装置,包括管柱一、校深短节、油管二、循环阀、负压阀、传压组件、封隔器、压力计托筒、压控式常开阀、压控式常闭阀、减震器组件、点火头、射孔枪,其中:
油管一的一端连接校深短节,另一端连至井口;
油管二的两端分别连接校深短节和循环阀;
校深短节位于循环阀上方,用于对装置的深度进行校正;
负压阀的两端分别与循环阀、传压组件连接,负压阀位于循环阀的下方,用于加液垫、造测试压差;
所述传压组件穿过所述封隔器并连通所述压控式常开阀、压控式常闭阀,用于将压力导入所述压控式常开阀或压控式常闭阀进行环空加压;
所述封隔器与所述射孔枪之间设置有压力计托筒、压控式常开阀、压控式常闭阀、减震器组件、点火头;
所述压控式常开阀,下井过程中保持常开状态,可在受到环空加压的情况下关闭;
所述压控式常闭阀,下井过程中保持常闭状态,可在受到环空加压的情况下开启;
所述减震器组件包括纵向液压减震器、横向阻波减震器和至少一根减震油管,所述纵向液压减震器通过纵向运动压缩弹簧、液体运移耗能削减射孔时产生的震动及高压冲击波,所述横向阻波减震器用于反射和吸收爆轰冲击波,所述至少一根减震油管分别与纵向液压减震器和横向阻波减震器连接。
进一步的,所述油管一的下端连接校深短节,所述校深短节位于油管一和油管二之间,所述油管二的两端分别设有校深短节和循环阀。
进一步的,所述负压阀包括上接头、中间接头、下接头、第一滑套、断销,所述上接头与所述负压阀上方工具连接,所述中间接头一端内嵌于所述上接头中,另一端内嵌于所述下接头中,所述下接头与所述负压阀下方工具连接,所述第一滑套一端内嵌于所述上接头,另一端内嵌于所述中间接头,所述第一滑套与所述上接头之间形成一个第一环空,所述第一滑套与所述中间接头之间形成一个第二环空,所述断销内嵌于所述第一滑套上的第一销孔中,所述中间接头上设有一个贯穿中间接头内外壁的生产通道。
进一步的,所述负压阀有两种工作状态:
当所述断销没有被撞断时,所述第一滑套挡住生产通道;
当断销被撞断后,油管压力进入第一环空,第一滑套被油管压力推着向上运动,使生产通道打开,以使得产出物可以通过生产通道进入油管一中。
进一步的,所述负压阀还包括卡簧,所述第一滑套上设有与所述卡簧匹配的卡槽,第一滑套向上运动使生产通道打开后,卡簧进入所述第二环空内并张开,固定住第一滑套使其不能回位。
进一步的,所述传压组件包括传压接头、传压管、导压过流接头,所述传压接头位于封隔器上方,所述传压管一端固定连接于传压接头,另一端位于穿过导压过流接头进入压控式常闭阀,所述导压过流接头位于所述压控式常开阀和压控式常闭阀之间。
进一步的,所述压控式常开阀包括第一外筒、第二滑套、第二外筒、第一剪销、第一破裂盘,其中:
所述第一外筒部分内嵌于所述第二外筒中,第一外筒上设有一个贯穿第一外筒内外壁的第一导流通道;
所述第二滑套一端内嵌于所述第一外筒,另一端内嵌于所述第二外筒,所述第二滑套包括第一台肩和第二台肩,所述第二滑套外壁与第二外筒内壁之间形成第三环空和第四环空,所述第三环空位于第一台肩与第二台肩之间,所述第四环空位于第二台肩下方,所述第二滑套上设有一个贯穿第二滑套内外壁的第二导流通道;
所述第二外筒部分内嵌于所述导压过流接头,所述第二外筒上设有一个贯穿第二外筒内外壁的第一加压通道,所述第一加压通道开口通向所述第三环空;
所述第一剪销两端分别内嵌于所述第二滑套的第二销孔和第一外筒的第三销孔中中;
所述第一破裂盘内嵌于所述第一加压通道中。
进一步的,第二外筒与第二台肩配合的位置设有第三台肩,所述压控式常开阀有两种工作状态:
当第一导流通道与第二导流通道对齐时,压控式常开阀处于常开状态下入井,使管柱环空与第二滑套内保持连通;
当环空加压使环空压力经导压过流接头进入第二外筒与导压过流接头之间的环形空间,直至环空压力达到压控式常开阀的关闭压力值时,第一破裂盘破裂,高压液从第一加压通道进入第三环空,液压作用在第一台肩的台阶面使其向下移动,第一剪销会被压力剪断,第二滑套便会脱离第一外筒的束缚,在压力的作用下向第四环空的方向滑动,并压缩第四环空内的空气,直至所述第二台肩与第三台肩相抵接后停止,第一导流通道与第二导流通道错开,压控式常开阀处于关闭状态。
进一步的,所述压控式常开阀还包括设置于第四环空中的第一减震垫,用于所述第二台肩与第三台肩相抵接时隔开第二台肩和第三台肩,并对第二台肩和第三台肩起到缓冲的作用。
进一步的,所述压控式常闭阀包括第三外筒、第三滑套、第四外筒、第二剪销、第二破裂盘,其中:
所述第三外筒部分内嵌于所述第四外筒中,第三外筒上设有一个贯穿第三外筒内外壁的第三导流通道;
所述第三滑套一端内嵌于所述第三外筒,另一端内嵌于所述第四外筒,所述第三滑套包括第四台肩和第五台肩,所述第三滑套外壁与第四外筒内壁之间形成第五环空和第六环空,所述第五环空位于第四台肩与第五台肩之间,所述第六环空位于第五台肩上方,所述第三滑套上设有一个贯穿第三滑套内外壁的第四导流通道;
所述第四外筒部分内嵌于所述导压过流接头,所述第四外筒上设有一个贯穿第四外筒内外壁的第二加压通道,所述第二加压通道开口通向所述第五环空;
所述第二剪销两端分别内嵌于所述第三滑套的第四销孔和第三外筒的第五销孔中;
所述第二破裂盘内嵌于所述第二加压通道中。
进一步的,第四外筒与第五台肩配合的位置设有第六台肩,所述压控式常闭阀有两种工作状态:
当第三导流通道与第四导流通道错开时,压控式常闭阀处于常闭状态下入井;
当环空加压使环空压力经导压过流接头进入第四外筒与导压过流接头之间的环形空间,直至环空压力达到压控式常闭阀的打开压力值时,第二破裂盘破裂,高压液从第二加压通道进入第五环空,液压作用在第四台肩的台阶面使其向第六环空方向移动,第二剪销会被压力剪断,第三滑套便会脱离第三外筒的束缚,在压力的作用下向第六环空的方向滑动,并压缩第六环空内的空气,直至所述第五台肩与第六台肩相抵接后停止,第三导流通道与第四导流通道对齐,压控式常闭阀处于打开状态。
进一步的,所述压控式常闭阀还包括设置于第六环空中的第二减震垫,用于所述第五台肩与第六台肩抵接时隔开第五台肩与第六台肩,并对第五台肩和第六台肩起到缓冲的作用。
进一步的,所述横向阻波减震器包括上轴、下轴、中间轴、反射环、弹性环、第三剪销、减震弹簧,所述下轴部分内嵌与所述上轴中,所述中间轴外套于所述下轴,所述反射环和所述弹性环外套于所述下轴且位于所述上轴和中间轴之间,所述反射环上开有第六销孔,所述第三剪销内嵌与所述第六销孔中,所述减震弹簧外套于所述中间轴,所述上轴设有贯穿上轴外壁的第一通孔,所述中间轴设有贯穿中间轴外壁的第二通孔,所述下轴设有过流键槽,所述过流键槽的两端分别连通第一通孔和第二通孔。
第二方面,本发明提出了一种射孔测试联作操作方法,应用于上面所述的一种用于射孔测试联作的装置,该方法包括:
在装置下入井中、校深、调整装置深度的条件下,坐封封隔器,
在撞击棒的撞击力作用下,负压阀打开;
当环空加压至p1情况下,点火头执行点火操作,并进行延时射孔,进行第一次开井,以便压力计收取地层资料;
当环空加压至p2(p2>p1)情况下,压控式常开阀关闭,进行第一次关井;
当环空加压至p3(p3>p2)情况下,压控式常闭阀打开,进行第二次开井,以便压力计收取地层资料;
当环空加压至p4(p4>p3)情况下,循环阀球阀关闭,进行第二次关井;
在循环、压井的条件下,解封封隔器,以便将装置从井中取出。
基于上述技术方案,本发明较现有技术而言的有益效果为:
(1)本发明公开了一种用于射孔测试联作的装置,所述封隔器与所述射孔枪之间依次设置有压力计托筒、压控式常开阀、压控式常闭阀、减震器组件、点火头,减震器组件包括纵向液压减震器、横向阻波减震器和至少一根减震油管,所述纵向液压减震器用于通过纵向运动压缩弹簧、液体运移耗能削减射孔时产生的震动及高压冲击波,所述横向阻波减震器用于反射和吸收爆轰冲击波,减震油管利用油管的柔性和空间隔离效应可降低射孔枪的纵向振动对井下测试仪器的影响,减震器组件的减震效果使得用于承载压力计的压力计托筒可以设置于所述封隔器下方,用于测试的压力计距离储层更近,缩短了测试口袋,可以有效克服低渗透、特低渗透储层井筒储集效应的影响,提高试油资料录取质量;
(2)该装置采用压控式常开阀和压控式常闭阀,利用环空加压的方式进行关井和开井的操作,相较于现有技术中使用的多流测试阀、LPR-N阀、选择测试阀等井下测试阀,操作简单可靠,有利于随时处理现场紧急情况,而且该装置不需要使用现有技术中的测试阀,结构更加简单,设备成本降低、人员劳动强度降低,对施工人员数量及熟练程度要求较低,从而降低射孔测试联作的成本和失败率。
附图说明
图1是本发明实施例一中,用于射孔测试联作的装置的结构示意图;
图2是本发明实施例一中,负压阀的结构示意图;
图3是本发明实施例一中,压控式常开阀的结构示意图;
图4是本发明实施例一中,压控式常闭阀的结构示意图;
图5是本发明实施例一中,横向阻波减震器的结构示意图;
图6是本发明实施例二中,射孔测试联作操作方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例一
本发明实施例提出了一种用于射孔测试联作的装置,如图1所示,包括油管一1、校深短节2、油管二3、循环阀4、负压阀5、传压组件6、封隔器7、压力计托筒8、压控式常开阀9、压控式常闭阀10、减震器组件11、点火头12、射孔枪13,上述部件放置于预先固定在油井中的套管00中且轴线位于同一中轴线上,其中:
油管一1的一端连接校深短节2,另一端连至井口。
油管二3的两端分别连接校深短节2和循环阀4。
校深短节2位于循环阀4上方,用于对装置的深度进行校正。校深短节2位于油管一和油管二3之间。
负压阀5的两端分别与循环阀4、传压组件6连接,负压阀5位于循环阀4的下方,用于加液垫、造测试压差。
所述传压组件6穿过所述封隔器7并连通所述压控式常开阀9、压控式常闭阀10,用于将环空压力导入所述压控式常开阀9或压控式常闭阀10进行环空加压。具体的,所述传压组件6包括传压接头61、传压管62、导压过流接头63,所述传压接头61位于封隔器7上方,所述传压管62一端固定连接于传压接头61,另一端位于穿过导压过流接头63进入压控式常闭阀10,所述导压过流接头3位于所述压控式常开阀9和压控式常闭阀10之间。
所述封隔器7与所述射孔枪13之间设置有压力计托筒8、压控式常开阀9、压控式常闭阀10、减震器组件11、点火头12。
所述压控式常开阀9,下井过程中保持常开状态,可在受到环空加压的情况下关闭。
所述压控式常闭阀10,下井过程中保持常闭状态,可在受到环空加压的情况下开启。
所述减震器组件11包括纵向液压减震器112、横向阻波减震器113和至少一根减震油管111,所述纵向液压减震器112用于通过纵向运动压缩弹簧、液体运移耗能削减射孔时产生的震动及高压冲击波,所述横向阻波减震器113用于反射和吸收爆轰冲击波,所述至少一根减震油管111分别与纵向液压减震器112和横向阻波减震器113连接。在图1中,示意了两根减震油管112的情况,纵向液压减震器112位于横向阻波减震器113上方,纵向液压减震器112和横向阻波减震器113分别通过一减震油管111与压控式常闭阀10和点火头12连接。当然,这三者的位置关系不限于图1中的关系,纵向液压减震器112、横向阻波减震器113、减震油管111相互位置可以调整。较佳地,减震油管111使用2-5根效果较好,可以为一组,也可分开为两组。减震油管111利用油管的柔性和封隔器7可极大地降低射孔枪13横向震动对井下测试仪器仪表的影响,同时减震油管111的空间隔离效应与纵向液压减震器112均可降低射孔枪13的纵向振动对井下测试仪器仪表的影响。
本实施例提出的射孔-测试联作装置,所述封隔器7与所述射孔枪13之间设置有压力计托筒8、压控式常开阀9、压控式常闭阀10、减震器组件11、点火头12,所述减震器组件11包括纵向液压减震器112、横向阻波减震器113和至少一根减震油管111,所述纵向液压减震器112用于通过纵向运动压缩弹簧、液体运移耗能削减射孔时产生的震动及高压冲击波,所述横向阻波减震器113用于反射和吸收爆轰冲击波,所述至少一根减震油管111分别与纵向液压减震器112和横向阻波减震器113连接,减震油管111利用油管的柔性和空间隔离效应可降低射孔枪13的纵向振动对井下测试仪器的影响,减震器组件11的减震效果使得用于承载压力计的压力计托筒8可设置于所述封隔器7下方,用于测试的压力计距离储层更近,缩短了测试口袋,可以有效克服低渗透、特低渗透储层井筒储集效应的影响,提高试油资料录取质量;另外,该装置采用压控式常开阀9和压控式常闭阀10,利用环空加压的方式进行关井和开井的操作,相较于现有技术中使用的多流测试阀、LPR-N阀、选择测试阀等井下测试阀,操作简单可靠,有利于随时处理现场紧急情况,而且该装置不需要使用现有技术中的测试阀,结构更加简单,设备成本降低、人员劳动强度降低,对施工人员数量及熟练程度要求较低,从而降低射孔测试联作的成本和失败率。
在一些实施例中,如图2所示,负压阀5包括上接头51、中间接头52、下接头53、第一滑套54、断销55,所述上接头51与所述循环阀4连接,所述中间接头52一端内嵌于所述上接头51中,另一端内嵌于所述下接头53中,所述下接头53与传压接头61连接,所述第一滑套54一端内嵌于所述上接头51,另一端内嵌于所述中间接头52,所述第一滑套54与所述上接头51之间形成一个第一环空56,所述第一滑套54与所述中间接头52之间形成一个第二环空58,所述断销55内嵌于所述第一滑套54上的第一销孔541中,所述中间接头52上设有一个贯穿中间接头52内外壁的生产通道521。具体的,所述负压阀5有两种工作状态:当断销55没有被撞断时,第一滑套54挡住生产通道521;当断销55被撞断后,油管压力进入第二环空58,第一滑套54被油管压力推着向上运动,使生产通道521打开,以使得产出物可以通过生产通道521进入油管一1中。
在一些实施例中,如图2所示,所述负压阀5还包括卡簧57,所述第一滑套54上设有与所述卡簧57匹配的卡槽542,第一滑套54向上运动使生产通道521打开后,卡簧57进入所述第二环空49内并张开,固定住第一滑套54使其不能回位。卡簧57可以保证生产通道521处于开启状态,以便产出物可以通过生产通道521向上流动。
负压阀5的工作原理如下:当该装置下到目的层,校深、调整管柱、坐封封隔器7后,由井口向油管一1内投入撞击棒,撞断断销55后,装置深度处油管压力(不小于2MPa)进入第一滑套54和上接头51之间的第二环空58,推动第一滑套54向上运动,露出生产通道521,这时卡簧57进入所述第二环空58内并张开,保证生产通道521处于开启状态,产出物通过生产通道521进入油管一1中。
在一些实施例中,如图3所示,所述压控式常开阀9包括第一外筒91、第二滑套92、第二外筒93、第一剪销94、第一破裂盘95,其中:
所述第一外筒91部分内嵌于所述第二外筒93中,第一外筒91上设有一个贯穿第一外筒91内外壁的第一导流通道911;
所述第二滑套92一端内嵌于所述第一外筒91,另一端内嵌于所述第二外筒93,所述第二滑套92包括第一台肩921和第二台肩922,所述第二滑套92外壁与第二外筒93内壁之间形成第三环空96和第四环空97,所述第三环空96位于第一台肩921与第二台肩922之间,所述第四环空97位于第二台肩922下方,所述第二滑套92上设有一个贯穿第二滑套92内外壁的第二导流通道923;
所述第二外筒93部分内嵌于所述导压过流接头63,所述第二外筒93上设有一个贯穿第二外筒93内外壁的第一加压通道931,所述第一加压通道931开口通向所述第三环空96,第二外筒93与第二台肩922配合的位置设有第三台肩932;
所述第一剪销94两端分别内嵌于所述第二滑套92的第二销孔924和第一外筒91的第三销孔912中;
所述第一破裂盘95内嵌于所述第一加压通道931中。
压控式常开阀9的工作原理有如下两种工作状态:1、当第一导流通道911与第二导流通道923对齐时,压控式常开阀9处于常开状态下入井,使试油管柱环空与第二滑套92内保持连通;2、环空加压使高压液经导压过流接头63进入第二外筒93与导压过流接头63之间的环形空间,直至环空压力达到压控式常开阀9的关闭压力值时,第一破裂盘95破裂,高压液从第一加压通道931进入第三环空96,液压作用在第一台肩921的台阶面使其向下移动,第一剪销94会被压力剪断,第二滑套92便会脱离第一外筒91的束缚,在压力的作用下向第四环空97的方向滑动,并压缩第四环空97内的空气,直至所述第二台肩922与第三台肩932相抵接后停止,第一导流通道911与第二导流通道923错开,压控式常开阀9处于关闭状态。
在一些实施例中,如图3所示,所述压控式常开阀9还包括设置于第四环空97中的第一减震垫98,用于所述第二台肩922与第三台肩932相抵接时隔开第二台肩922和第三台肩932,并对第二台肩922和第三台肩932起到缓冲的作用。
在一些实施例中,如图4所示,所述压控式常闭阀10包括第三外筒101、第三滑套102、第四外筒103、第二剪销104、第二破裂盘105,其中:
所述第三外筒101部分内嵌于所述第四外筒103中,第三外筒101上设有一个贯穿第三外筒101内外壁的第三导流通道1011;
所述第三滑套102一端内嵌于所述第三外筒101,另一端内嵌于所述第四外筒103,所述第三滑套102包括第四台肩1021和第五台肩1022,所述第三滑套102外壁与第四外筒103内壁之间形成第五环空106和第六环空107,所述第五环空106位于第四台肩1021与第五台肩1022之间,所述第六环空107位于第五台肩1022上方,所述第三滑套102上设有一个贯穿第三滑套102内外壁的第四导流通道1023;
所述第四外筒103部分内嵌于所述导压过流接头63,所述第四外筒103上设有一个贯穿第四外筒103内外壁的第二加压通道1031,所述第二加压通道1031开口通向所述第五环空106,第四外筒103与第五台肩1022配合的位置设有第六台肩1032;
所述第二剪销104两端分别内嵌于所述第三滑套102的第四销孔1024和第三外筒101的第五销孔1012中;
所述第二破裂盘105内嵌于所述第二加压通道1031中。
压控式常闭阀10的工作原理有如下两种工作状态:1、当第三导流通道1011与第四导流通道1023错开时,压控式常闭阀10处于常闭状态下入井;2、当环空加压使高压液经导压过流接头63进入第四外筒103与导压过流接头63之间的环形空间,直至环空压力达到压控式常闭阀10的打开压力值时,第二破裂盘105破裂,高压液从第二加压通道1031进入第五环空106,液压作用在第四台肩1021的台阶面使其向第六环空107方向移动,第二剪销104会被压力剪断,第三滑套102便会脱离第三外筒101的束缚,在压力的作用下向第六环空107的方向滑动,并压缩第六环空107内的空气,直至所述第五台肩1022与第六台肩1032相抵接后停止,第三导流通道1011与第四导流通道1023对齐,压控式常闭阀10处于打开状态。
在一些实施例中,如图4所示,所述压控式常闭阀10还包括设置于第六环空107中的第二减震垫108,用于所述第五台肩1022与第六台肩1032抵接时隔开第五台肩1022与第六台肩1032,并对第五台肩1022和第六台肩1032起到缓冲的作用。
在一些实施例中,如图5所示,所述横向阻波减震器113包括上轴1131、下轴1132、中间轴1133、反射环1134、弹性环1135、第三剪销1136、减震弹簧1137,所述下轴1132部分内嵌于所述上轴1131中,所述中间轴1133外套于所述下轴1132,所述反射环1134和所述弹性环1135外套于所述下轴1132且位于所述上轴1131和中间轴1133之间,所述反射环1134上开有第六销孔11341,所述第三剪销1136内嵌与所述第六销孔11341中,所述减震弹簧1137外套于所述中间轴1133,所述上轴1131设有贯穿上轴1131外壁的第一通孔11311,所述中间轴1133设有贯穿中间轴1133外壁的第二通孔11331,所述下轴1132设有过流键槽11321,所述过流键槽11321的两端分别连通第一通孔11311和第二通孔11331。
横向阻波减震器113的工作原理如下:下钻过程中,反射环1134下方的流体从第二通孔11331进入,经过流键槽11321,从第一通孔11311流出,避免下钻过程中压力激动造成中途射孔等事故;当射孔枪13被引爆后,一方面,减震弹簧1137起横向减震作用,反射环1134下端面将来自射孔枪13方向的爆炸冲击波反射至井底,部分被管柱或地层吸收,另一方面,作用在反射面上的爆炸冲击波及冲击加速度产生的能量使第三剪销1136剪断,弹性环1135被纵向压缩、横向膨胀,进一步起到反射阻波及减缓震动作用。
实施例二
一种射孔测试联作操作方法,应用于实施例一所述的一种用于射孔测试联作的装置,如图6所示,该方法包括:
步骤S101:在装置下入井中、校深、调整装置深度的条件下,坐封封隔器;
步骤S102:在撞击棒的撞击力作用下,负压阀打开;
步骤S103:当环空加压至p1情况下,点火头执行点火操作,并进行延时射孔,进行第一次开井,以便压力计收取地层资料;
步骤S104:当环空加压至p2(p2>p1)情况下,压控式常开阀关闭,进行第一次关井;
步骤S105:当环空加压至p3(p3>p2)情况下,压控式常闭阀打开,进行第二次开井,以便压力计收取地层资料;
步骤S106:当环空加压至p4(p4>p3)情况下,循环阀球阀关闭,进行第二次关井;
步骤S107:在循环、压井的条件下,解封封隔器,以便将装置从井中取出。
在步骤S105中,压控式常闭阀在环空加压p3(p3>p2)下打开,实现二开井后还包括:根据第二次开井流动情况,决定是否需要诱喷。
在步骤S105中,第二次开井后还包括:根据地质设计要求及求产情况,如需井下取样或录取高压物性,下入取样器进行井下取样。
本发明实施例提出的射孔测试联作操作方法,无需下入多流测试器、LPR-N阀、选择测试阀等井下测试阀,即可实现加液垫、造负压、诱喷、射孔、两开两关测试,减震器组件的减震效果使得用于承载压力计的压力计托筒可以设置于所述封隔器下方,用于测试的压力计距离储层更近,缩短了测试口袋,可以有效克服低渗透、特低渗透储层井筒储集效应的影响,提高试油资料录取质量;使用压控式常开阀和压控式常闭阀,利用环空加压的方式进行关井和开井的操作,相较于现有技术中使用的多流测试阀、LPR-N阀、选择测试阀等井下测试阀,操作简单可靠,有利于随时处理现场紧急情况,而且该操作方法不需要使用现有技术中的测试阀,结构更加简单,设备成本降低、人员劳动强度降低,对施工人员数量及熟练程度要求较低,从而降低射孔测试联作的成本和失败率。
在上述的详细描述中,各种特征一起组合在单个的实施方案中,以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图,即,所要求保护的主题的实施方案需要清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反,如所附的权利要求书所反映的那样,本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此,所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中,其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。
上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然,为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的,但是本领域普通技术人员应该认识到,各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此,本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外,就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”,该词的涵盖方式类似于术语“包括”,就如同“包括,”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外,使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。
Claims (12)
1.一种用于射孔测试联作的装置,其特征在于,包括:油管一、校深短节、油管二、循环阀、负压阀、传压组件、封隔器、压力计托筒、压控式常开阀、压控式常闭阀、减震器组件、点火头、射孔枪,其中:
油管一的一端连接校深短节,另一端连至井口;
油管二的两端分别连接校深短节和循环阀;
校深短节位于循环阀上方,用于对装置的深度进行校正;
负压阀的两端分别与循环阀、传压组件连接,负压阀位于循环阀的下方,用于加液垫、造测试压差;
所述传压组件穿过所述封隔器并连通所述压控式常开阀、压控式常闭阀,用于将压力导入所述压控式常开阀或压控式常闭阀进行环空加压;
所述封隔器与所述射孔枪之间设置有压力计托筒、压控式常开阀、压控式常闭阀、减震器组件、点火头;
所述压控式常开阀,下井过程中保持常开状态,可在受到环空加压的情况下关闭;
所述压控式常闭阀,下井过程中保持常闭状态,可在受到环空加压的情况下开启;
所述减震器组件包括纵向液压减震器、横向阻波减震器和至少一根减震油管,所述纵向液压减震器通过纵向运动压缩弹簧、液体运移耗能削减射孔时产生的震动及高压冲击波,所述横向阻波减震器用于反射和吸收爆轰冲击波,所述至少一根减震油管分别与纵向液压减震器和横向阻波减震器连接;
所述横向阻波减震器包括上轴、下轴、中间轴、反射环、弹性环、第三剪销、减震弹簧,所述下轴部分内嵌与所述上轴中,所述中间轴外套于所述下轴,所述反射环和所述弹性环外套于所述下轴且位于所述上轴和中间轴之间,所述反射环上开有第六销孔,所述第三剪销内嵌与所述第六销孔中,所述减震弹簧外套于所述中间轴,所述上轴设有贯穿上轴外壁的第一通孔,所述中间轴设有贯穿中间轴外壁的第二通孔,所述下轴设有过流键槽,所述过流键槽的两端分别连通第一通孔和第二通孔。
2.如权利要求1所述的一种用于射孔测试联作的装置,其特征在于,所述负压阀包括上接头、中间接头、下接头、第一滑套、断销,所述上接头与所述循环阀连接,所述中间接头一端内嵌于所述上接头中,另一端内嵌于所述下接头中,所述下接头与所述传压组件连接,所述第一滑套一端内嵌于所述上接头,另一端内嵌于所述中间接头,所述第一滑套与所述上接头之间形成一个第一环空,所述第一滑套与所述中间接头之间形成一个第二环空,所述断销内嵌于所述第一滑套上的第一销孔中,所述中间接头上设有一个贯穿中间接头内外壁的生产通道。
3.如权利要求2所述的一种用于射孔测试联作的装置,其特征在于,所述负压阀有两种工作状态:
当所述断销没有被撞断时,所述第一滑套挡住生产通道;
当所述断销被撞断后,油管压力进入第一环空,所述第一滑套被油管压力推着向上运动,使生产通道打开,以使得产出物可以通过生产通道进入油管一中。
4.如权利要求2或3所述的一种用于射孔测试联作的装置,其特征在于,所述负压阀还包括卡簧,所述第一滑套上设有与所述卡簧匹配的卡槽,第一滑套向上运动使生产通道打开后,所述卡簧进入所述第二环空内并张开,固定住第一滑套使其不能回位。
5.如权利要求1所述的一种用于射孔测试联作的装置,其特征在于,所述传压组件包括传压接头、传压管、导压过流接头,所述传压接头位于封隔器上方,所述传压管一端固定连接于传压接头,另一端位于穿过导压过流接头进入压控式常闭阀,所述导压过流接头位于所述压控式常开阀和压控式常闭阀之间。
6.如权利要求5所述的一种用于射孔测试联作的装置,其特征在于,所述压控式常开阀包括第一外筒、第二滑套、第二外筒、第一剪销、第一破裂盘,其中:
所述第一外筒部分内嵌于所述第二外筒中,第一外筒上设有一个贯穿第一外筒内外壁的第一导流通道;
所述第二滑套一端内嵌于所述第一外筒,另一端内嵌于所述第二外筒,所述第二滑套包括第一台肩和第二台肩,所述第二滑套外壁与第二外筒内壁之间形成第三环空和第四环空,所述第三环空位于第一台肩与第二台肩之间,所述第四环空位于第二台肩下方,所述第二滑套上设有一个贯穿第二滑套内外壁的第二导流通道;
所述第二外筒部分内嵌于所述导压过流接头,所述第二外筒上设有一个贯穿第二外筒内外壁的第一加压通道,所述第一加压通道开口通向所述第三环空;
所述第一剪销两端分别内嵌于所述第二滑套的第二销孔和第一外筒的第三销孔中;
所述第一破裂盘内嵌于所述第一加压通道中。
7.如权利要求6所述的一种用于射孔测试联作的装置,其特征在于,第二外筒与第二台肩配合的位置设有第三台肩,所述压控式常开阀有两种工作状态:
当第一导流通道与第二导流通道对齐时,压控式常开阀处于常开状态下入井,使管柱环空与第二滑套内保持连通;
当环空加压使环空压力经导压过流接头进入第二外筒与导压过流接头之间的环形空间,直至环空压力达到压控式常开阀的关闭压力值时,第一破裂盘破裂,高压液从第一加压通道进入第三环空,液压作用在第一台肩的台阶面使其向下移动,第一剪销会被压力剪断,第二滑套便会脱离第一外筒的束缚,在压力的作用下向第四环空的方向滑动,并压缩第四环空内的空气,直至所述第二台肩与第三台肩相抵接后停止,第一导流通道与第二导流通道错开,压控式常开阀处于关闭状态。
8.如权利要求6所述的一种用于射孔测试联作的装置,其特征在于,所述压控式常开阀还包括设置于第四环空中的第一减震垫,用于所述第二台肩与第三台肩相抵接时隔开第二台肩和第三台肩,并对第二台肩和第三台肩起到缓冲的作用。
9.如权利要求5所述的一种用于射孔测试联作的装置,其特征在于,所述压控式常闭阀包括第三外筒、第三滑套、第四外筒、第二剪销、第二破裂盘,其中:
所述第三外筒部分内嵌于所述第四外筒中,第三外筒上设有一个贯穿第三外筒内外壁的第三导流通道;
所述第三滑套一端内嵌于所述第三外筒,另一端内嵌于所述第四外筒,所述第三滑套包括第四台肩和第五台肩,所述第三滑套外壁与第四外筒内壁之间形成第五环空和第六环空,所述第五环空位于第四台肩与第五台肩之间,所述第六环空位于第五台肩上方,所述第三滑套上设有一个贯穿第三滑套内外壁的第四导流通道;
所述第四外筒部分内嵌于所述导压过流接头,所述第四外筒上设有一个贯穿第四外筒内外壁的第二加压通道,所述第二加压通道开口通向所述第五环空;
所述第二剪销两端分别内嵌于所述第三滑套的第四销孔和第三外筒的第五销孔中;
所述第二破裂盘内嵌于所述第二加压通道中。
10.如权利要求9所述的一种用于射孔测试联作的装置,其特征在于,第四外筒与第五台肩配合的位置设有第六台肩,所述压控式常闭阀有两种工作状态:
当第三导流通道与第四导流通道错开时,压控式常闭阀处于常闭状态下入井;
当环空加压使环空压力经导压过流接头进入第四外筒与导压过流接头之间的环形空间,直至环空压力达到压控式常闭阀的打开压力值时,第二破裂盘破裂,高压液从第二加压通道进入第五环空,液压作用在第四台肩的台阶面使其向第六环空移动,第二剪销会被压力剪断,第三滑套便会脱离第三外筒的束缚,在压力的作用下向第六环空的方向滑动,并压缩第六环空内的空气,直至所述第五台肩与第六台肩相抵接后停止,第三导流通道与第四导流通道对齐,压控式常闭阀处于打开状态。
11.如权利要求9所述的一种用于射孔测试联作的装置,其特征在于,所述压控式常闭阀还包括设置于第六环空中的第二减震垫,用于所述第五台肩与第六台肩抵接时隔开第五台肩与第六台肩,并对第五台肩和第六台肩起到缓冲的作用。
12.一种射孔测试联作操作方法,应用于权利要求1-11任一所述的一种用于射孔测试联作的装置,其特征在于,该方法包括:
在装置下入井中、校深、调整装置深度的条件下,坐封封隔器,
在撞击棒的撞击力作用下,负压阀打开;
当环空加压至p1情况下,点火头执行点火操作,并进行延时射孔,进行第一次开井,以便压力计收取地层资料;
当环空加压至p2情况下,压控式常开阀关闭,进行第一次关井,其中,p2>p1;
当环空加压至p3情况下,压控式常闭阀打开,进行第二次开井,以便压力计收取地层资料,其中,p3>p2;
当环空加压至p4情况下,循环阀球阀关闭,进行第二次关井,其中,p4>p3;
在循环、压井的条件下,解封封隔器,以便将装置从井中取出。
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