CN117127970A - 探液取样通井一体化作业工具及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于油气田开发工程技术领域，公开了一种探液取样通井一体化作业工具及使用方法，探液取样通井一体化作业工具包括从上往下依次设置的水样取样筒、通井规本体、管壁脏物取样筒、传感器外筒和管内脏物取样筒。通井规本体上套设有通井规刃口，管壁脏物取样筒朝向通井规刃口的上端具有开口，管壁脏物取样筒的上部的侧壁上设有刮孔；传感器外筒内设有陀螺仪传感器；管内脏物取样筒下端设有筒鞋。本发明的探液取样通井一体化作业工具，可以在一次钢丝作业内完成井筒内径数据收集，井下固体脏物取样，地层产水液样收集，结合时间初始定位和陀螺仪传感器运行轨迹确定井下液面高度。
Description
技术领域
本发明属于油气田开发工程技术领域，具体涉及一种探液取样通井一体化作业工具及使用方法。
背景技术
在诸多油气井勘探开发井下作业类型中，钢丝作业是常用的一种作业方式，为确保仪器设备的下井安全，第一趟下井工具串组合均采用外径约大于仪器设备最大外径的通径规通井作业，其主要目的是检验井下管柱的有效内径是否满足后续作业要求，通井规同时会起到一定的刮管、清管作用，若需要取样必须再次下入取样工具，目前取样工具的工作原理均建立在收集砂样的基础上，含硫气井、页岩气井等脏物形式各不相同。在油气井生产过程中，往往伴随有地层水、岩屑、凝析蜡、胶凝物、硫化物等多种杂质的产出，加之硫化氢、二氧化碳等介质对油管的长期腐蚀作用，从而可能造成油管积液、结垢缩径、下行摩阻增大、掩埋搭桥、油管断裂等各种复杂情况，然而通径规通井的作用仅体现出在该尺寸下油管的通过性，对可能造成复杂结果的其他因素无法提供实质性验证。如果通井作业中途遇阻，只能上起钢丝检查也不能进行有效分析，或可能会尝试重新下入其他工具以寻求答案，或就此放弃本次作业，都会造成不必要的资源浪费。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。为此，本发明目的在于提供一种探液取样通井一体化作业工具及使用方法。
本发明所采用的技术方案为：
一种探液取样通井一体化作业工具，包括从上往下依次设置的水样取样筒、通井规本体、管壁脏物取样筒、传感器外筒和管内脏物取样筒；水样取样筒内设有密封腔，水样取样筒上设有与密封腔的入口连通的单流阀以及与密封腔的出口连通的泄压阀；通井规本体上套设有通井规刃口，管壁脏物取样筒朝向通井规刃口的上端具有开口，管壁脏物取样筒的上部的侧壁上设有刮孔；传感器外筒内设有陀螺仪传感器；管内脏物取样筒下端设有筒鞋，筒鞋内设有重力球阀。
优选地，所述通井规刃口的直径大于水样取样筒、通井规本体、管壁脏物取样筒、传感器外筒和管内脏物取样筒的直径。通井规刃口的下端设有内斜面，管壁脏物取样筒的上端设有内斜面。
优选地，所述传感器外筒的上端螺纹连接有上接头，下端螺纹连接有下接头；上接头与管壁脏物取样筒螺纹连接，下接头与管内脏物取样筒螺纹连接。
优选地，所述水样取样筒的上部为第一打捞头，管内脏物取样筒的上部为第二打捞头。通井规本体和管壁脏物取样筒之间通过芯轴相连。
如上所述的探液取样通井一体化作业工具的使用方法，包括：
探液取样通井一体化作业工具下井之前和钢丝绞车测量系统的时间参数对零，当探液取样通井一体化作业工具下井过程中突然进入液面，陀螺仪传感器三轴坐标发生突变，探液取样通井一体化作业工具起出地面后回放数据找到发生突变的时间点，核对该时间点钢丝绞车测量系统的下入深度，下入深度即为井下液面深度。
本发明的有益效果为：
1.本发明所提供的探液取样通井一体化作业工具，可以在一次钢丝作业内完成井筒内径数据收集，井下固体脏物取样，地层产水液样收集，结合时间初始定位和陀螺仪传感器运行轨迹确定井下液面高度。
2.本工具在保证通井规基本功能的情况下，能有效收集井下物样品，通过分析可以初步判断井筒清洁状况，为下步施工作业提供参考依据，及时采取应对措施，避免造成井下复杂情况的发生；通过物样品分析化验，为井筒清洗作业提供适配的解堵药剂，以及明确脏物来源以及产生的原因，了解气井生产状况，为气井生产管理提供线索，采取有效措施避免脏物析出，延长生产井寿命。
3.本工具能准确判断液面深度，有效配置下趟作业工具串组合，提高作业成功率，通过分析液样成分可以熟知液体来源的产层位置，了解地层产出状态，为合理开发提供参考依据。
4.本工具脏物取样采用管壁和管中部位置的两种取样方式，能更加高效取样的同时，还能有效剔除管壁缩径结垢等脏物，起到一定程度的油管清洁作用。
附图说明
图1是本发明探液取样通井一体化作业工具的部分结构示意图。
图2是本发明探液取样通井一体化作业工具的另一部分结构示意图。
图中：1-水样取样筒；2-通井规本体；3-管壁脏物取样筒；4-传感器外筒；5-管内脏物取样筒；6-密封腔；7-单流阀；8-泄压阀；9-通井规刃口；10-刮孔；11-陀螺仪传感器；12-筒鞋；13-重力球阀；14-第一打捞头；15-第二打捞头；16-芯轴；17-上接头；18-下接头。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。
如图1和图2所示，本实施例的一种探液取样通井一体化作业工具，包括从上往下依次设置的水样取样筒1、通井规本体2、管壁脏物取样筒3、传感器外筒4和管内脏物取样筒5；其中，水样取样筒1、通井规本体2、管壁脏物取样筒3、传感器外筒4和管内脏物取样筒5均为非上下贯通的结构。
水样取样筒1内设有密封腔6，水样取样筒1上设有与密封腔6的入口连通的单流阀7以及与密封腔6的出口连通的泄压阀8，单流阀7允许液体单向进入密封腔6，探液取样通井一体化作业工具起出地面后可以通过泄压阀8取出液体样品。
通井规本体2的上端和水样取样筒1螺纹连接，通井规本体2上螺纹套设有通井规刃口9，通井规刃口9的直径大于水样取样筒1、通井规本体2、管壁脏物取样筒3、传感器外筒4和管内脏物取样筒5的直径。通井规刃口9为整个探液取样通井一体化作业工具中直径最大的部件，通井规刃口具有不同外径尺寸的不同规格，不同规格的通井规刃口可以自由切换安装在通井规本体2上，以满足通井要求。
管壁脏物取样筒3朝向通井规刃口9的上端具有开口，管壁脏物取样筒3的上部的侧壁上沿圆周方向设有两排刮孔10，通井规刃口9的下端设有内斜面，管壁脏物取样筒3的上端设有内斜面，管壁脏物取样筒的管壁刮蹭功能，使附着在油管壁的脏物能够更加容易脱落，并从刮孔10进入管壁脏物取样筒3内，再结合上端通井规刃口9的刮蹭作用，让更多的脏物能够顺利进入管壁脏物取样筒3内。
传感器外筒4内设有一个陀螺仪传感器11和一个与陀螺仪传感器11电性连接的控制芯片；传感器外筒4的上端螺纹连接有上接头17，下端螺纹连接有下接头18；上接头17与管壁脏物取样筒3螺纹连接，下接头18与管内脏物取样筒5螺纹连接。
管内脏物取样筒5下端设有筒鞋12，筒鞋12内设有重力球阀13。重力球阀包括设于筒鞋12内壁的一圈缩径段，以及在重力作用下与缩径段密封的钢球。管内脏物取样筒5用于取样收集堵塞油管通道的脏物或沉积物，筒鞋12斜开口设计，利于穿插进入脏物内部有利于取样成功，取样后在探液取样通井一体化作业工具开始上升时，钢球下落到缩径段形成密封，可以有效防止脏物滑落出管内脏物取样筒5。
通井规本体2和管壁脏物取样筒3之间通过芯轴16相连，具体的，如图1所示，芯轴16的上端与通井规本体2内部的螺纹孔螺纹连接，芯轴16的下端与管壁脏物取样筒3内部的螺纹孔螺纹连接。
水样取样筒1的上部为第一打捞头14，管内脏物取样筒5的上部为第二打捞头15，第一打捞头14用于与钢丝绞车测量系统相连。
本发明的探液取样通井一体化作业工具，各主体部件均统一采用螺纹连接，可根据井下作业要求任意配合使用，能够验证井下油管内径，同时配接不同取样筒可以同时完成井下脏物和水样取样，配接传感器可以测定井下液面深度。
上述的探液取样通井一体化作业工具的使用方法，包括：
探液取样通井一体化作业工具下井之前和钢丝绞车测量系统的时间参数对零，当探液取样通井一体化作业工具下井过程中突然进入液面，陀螺仪传感器11三轴坐标发生突变（即明显变化），探液取样通井一体化作业工具起出地面后回放数据找到发生突变的时间点，核对该时间点钢丝绞车测量系统的下入深度，下入深度即为井下液面深度。
本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种探液取样通井一体化作业工具，其特征在于：包括从上往下依次设置的水样取样筒（1）、通井规本体（2）、管壁脏物取样筒（3）、传感器外筒（4）和管内脏物取样筒（5）；水样取样筒（1）内设有密封腔（6），水样取样筒（1）上设有与密封腔（6）的入口连通的单流阀（7）以及与密封腔（6）的出口连通的泄压阀（8）；通井规本体（2）上套设有通井规刃口（9），管壁脏物取样筒（3）朝向通井规刃口（9）的上端具有开口，管壁脏物取样筒（3）的上部的侧壁上设有刮孔（10）；传感器外筒（4）内设有陀螺仪传感器（11）；管内脏物取样筒（5）下端设有筒鞋（12），筒鞋（12）内设有重力球阀（13）。
2.如权利要求1所述的探液取样通井一体化作业工具，其特征在于：所述通井规刃口（9）的直径大于水样取样筒（1）、通井规本体（2）、管壁脏物取样筒（3）、传感器外筒（4）和管内脏物取样筒（5）的直径。
3.如权利要求1或2所述的探液取样通井一体化作业工具，其特征在于：所述通井规刃口（9）的下端设有内斜面，管壁脏物取样筒（3）的上端设有内斜面。
4.如权利要求1所述的探液取样通井一体化作业工具，其特征在于：所述传感器外筒（4）的上端螺纹连接有上接头（17），下端螺纹连接有下接头（18）；上接头（17）与管壁脏物取样筒（3）螺纹连接，下接头（18）与管内脏物取样筒（5）螺纹连接。
5.如权利要求1所述的探液取样通井一体化作业工具，其特征在于：所述水样取样筒（1）的上部为第一打捞头（14），管内脏物取样筒（5）的上部为第二打捞头（15）。
6.如权利要求1所述的探液取样通井一体化作业工具，其特征在于：所述通井规本体（2）和管壁脏物取样筒（3）之间通过芯轴（16）相连。
7.如权利要求1所述的探液取样通井一体化作业工具，其特征在于：所述重力球阀包括设于筒鞋（12）内壁的一圈缩径段，以及在重力作用下与缩径段密封的钢球。
8.如权利要求1-7任一所述的探液取样通井一体化作业工具的使用方法，其特征在于，包括：
探液取样通井一体化作业工具下井之前和钢丝绞车测量系统的时间参数对零，当探液取样通井一体化作业工具下井过程中突然进入液面，陀螺仪传感器（11）三轴坐标发生突变，探液取样通井一体化作业工具起出地面后回放数据找到发生突变的时间点，核对该时间点钢丝绞车测量系统的下入深度，下入深度即为井下液面深度。
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