CN117803354A - 负压射孔测试联作管柱 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油气钻探设备技术领域，公开了一种负压射孔测试联作管柱，包括油管，所述油管上能够设置封隔器，以通过所述封隔器座封于套管的内壁上，从而分隔形成上环空和下环空，其特征在于，所述负压射孔测试联作管柱还包括传压管以及位于所述下环空中且套设于所述油管的进油孔位置的负压阀滑套，所述负压阀滑套中设置有压力作用腔，所述传压管连通于所述上环空和所述压力作用腔；所述负压阀滑套设置为当所述压力作用腔中的压力超过第一预设压力时能够从所述油管上滑脱以打开所述油管上的进油孔。通过上述技术方案，能够克服现有技术存在的特殊井况下封隔器下环空无法加压的情况下，负压射孔作业无法进行的问题。
Description
技术领域
本发明涉及油气钻探设备技术领域，具体地涉及一种负压射孔测试联作管柱。
背景技术
射孔测试联作是油气井试油完井中一种常见的完井工艺，主要特征就是将射孔枪与封隔器、测试工具等一起下入油气井中。射孔后直接进行后期酸化压裂、测试等作业。该工艺可避免重泥浆压井工艺带来的一系列工程复杂问题，直接录取第一手真实测试资料，同时节约了试油作业时间和作业成本。
但在一些特殊井况下，如封隔器下环空无法加压、不动用其它设备又需要需要负压掏空射孔或者油管内加压与联作管柱中其它测试工具如OMNI阀、RDS阀等需要压力操作相冲突无法实现射孔测试联作，常规射孔测试联作用设备就不能满足作业需求。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的特殊井况下封隔器下环空无法加压的问题，提供一种负压射孔测试联作管柱。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种负压射孔测试联作管柱，包括油管，所述油管上能够设置封隔器，以通过所述封隔器座封于套管的内壁上，从而分隔形成上环空和下环空，其特征在于，所述负压射孔测试联作管柱还包括传压管以及位于所述下环空中且套设于所述油管的进油孔位置的负压阀滑套，所述负压阀滑套中设置有压力作用腔，所述传压管连通于所述上环空和所述压力作用腔；
所述负压阀滑套设置为当所述压力作用腔中的压力超过第一预设压力时能够从所述油管上滑脱以打开所述油管上的进油孔。
可选地，所述负压阀滑套还包括与所述压力作用腔相连通的射孔枪串组件，所述射孔枪串组件能够在所述上环空达到第二预设压力时启动，所述第二预设压力小于等于第一预设压力；
负压射孔测试联作管柱设置为：通过传压管向所述射孔枪串组件提供起爆压力，并向压力作用腔提供压力。
可选地，所述负压阀滑套包括套设于所述油管外周面的滑动部以及连接于所述滑动部底端的推动部，所述压力作用腔为所述推动部、部分所述滑动部以及所述油管的底部限定形成。
可选地，所述负压射孔测试联作管柱还包括压力剪切件，所述滑动部通过所述压力剪切件与所述油管的外周面相对固定，所述压力剪切件设置为能够在所述第二启动压力时失效。
可选地，所述压力剪切件为销状结构，所述销状结构能够在承受所述第一预设压力的剪切力时从中部发生断裂。
可选地，所述负压射孔测试联作管柱设置有多个所述压力剪切件，多个所述压力剪切件绕所述油管的外周面均匀布置。
可选地，所述第一预设压力设置为4-8MPa。
可选地，所述传压管上设置有单向阀，所述单向阀设置为允许流体从所述上环空向所述第一空腔单向流动。
可选地，所述压力作用腔与所述射孔枪串组件相连通。
可选地，所述射孔枪串组件包括沿竖直方向由上至下依次设置的减震组件、起爆器以及射孔枪。
可选地，所述起爆器包括启动腔，所述减震组件包括气体通道，所述气动腔通过所述气体通道与所述启动腔相连通。
可选地，所述负压阀滑套还包括滑道以及与所述滑道相匹配的滑块，所述滑道固定于所述油管的外表面，所述滑道的延伸方向与所述负压阀滑套从所述油管上滑脱方向相同。
可选地，所述滑道突出于所述油管的外表面设置，所述滑动部设置有与所述滑道相匹配的凹槽。
可选地，所述负压阀滑套包括限位件，所述限位件能够将所述负压阀滑套止档于滑脱状态。
可选地，所述进油孔的边缘处设置有绕所述进油孔一周的密封圈。
通过上述技术方案，使得负压射孔作业时避免油管与下环空相连通，油管内的压力可设置为内部填充的介质压力，以使得油管内的压力相对较低，使得下环空内的流体在压力作用下主动流入油管内，油管与传压管相对隔离且互不联通，油管启动只受上环空的压力控制，当射孔作业完成后再使得油管与下环空相连通，使得流体能够流入油管内，使负压射孔测试联作能够顺利完成。
附图说明
图1是本发明所述的负压射孔测试联作管柱的一种实施方式的结构示意图；
图2是图1中部分结构放大图；
图3是图2中部分结构放大图。
附图标记说明
10-上环空，20-封隔器，30-负压阀滑套，31-滑动部，32-推动部，321-承压面，33-压力作用腔，34-压力剪切件，35-密封圈，40-下环空，50-套管，60-旁通传压装置，61-传压管，62-单向阀，70-油管，71-进油孔，72-底壳，80-射孔枪串组件，81-减震组件，82-起爆器，83-射孔枪。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”通常是指装置或设备处于使用状态下的方位。需要说明的是，这仅是为了便于描述本发明，不应理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不应理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
在本发明中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
本发明一方面提供一种负压射孔测试联作管柱，包括油管70，所述油管70上能够设置封隔器20，以通过所述封隔器20座封于套管50的内壁上，从而分隔形成上环空10和下环空40，其特征在于，所述负压射孔测试联作管柱还包括传压管61以及位于所述下环空40中且套设于所述油管70的进油孔位置的负压阀滑套30，所述负压阀滑套30中设置有压力作用腔33，所述传压管61连通于所述上环空10和所述压力作用腔33；所述负压阀滑套30设置为当所述压力作用腔33中的压力超过第一预设压力时能够从所述油管70上滑脱以打开所述油管70上的进油孔71。
通过上述技术方案，如图1-3所示，使得负压射孔作业时避免油管70与下环空40相连通，油管70内的压力可设置为内部填充的介质压力，例如油管70内可通过填充轻质油等介质以使其中的压力相对较低，当油管70与下环空40相连通后，使得下环空40内的流体在压力作用下主动流入油管70内，油管70与传压管61相对隔离且互不联通，负压阀滑套30能够在上环空10的压力作用，通过传压管61对压力作用腔33施加压力，从而利用压力推动负压阀滑道30从油管70上滑脱，从而将被负压阀滑套30封堵住的油管70与下环空40连通。因此，油管70与下环空40的连通只受上环空10的压力控制，当射孔作业完成后再使得油管70与下环空40相连通，使得流体能够流入油管70内，使负压射孔测试联作能够顺利完成。
需要说明的是，本申请中油管70不与射孔枪等设备相连通，只通过进油孔71与下环空40相连通，压力作用腔33可为负压阀滑套30与油管70之间的空腔结构，压力作用腔与负压阀滑套30相接触的面可为负压阀滑套30朝上设置的面，从而在压力作用下，推动负压阀滑套30沿竖直方向向下滑动；或者，在某些较为特殊的设计方案中，负压阀滑套30也可设置为容易在压力作用下被部分或全部破坏的结构，当压力作用腔33中的压力达到预定值后，通过使负压阀滑套30发生部分或全部的破坏，使其从油管70上脱落，达到开启油管70的目的，第一预设压力可设置为负压阀滑套30发生部分或全部破坏的压力。采用部分破坏的技术方案中，部分破坏的结构可设置为部分伸入油管70侧壁内的结构，利用该部分的材质以及形状特性，使其能够在设定的力的作用下发生破坏性断裂。进油孔71可设置绕油管70的周向设置有多个。作为一种可选的实施方式，所述油管70的底部可设置有专用与负压阀滑套30相匹配的底壳72，底壳72可与油管70一体或分体设置，分体设置时，底壳72可为独立的部件，如图3所示，其中底壳72可通过卡扣、螺纹、法兰等方式与油管70相连接。申请中所述负压射孔测试联作管柱还可包括射孔枪、测试用设备等，在射孔枪起爆后，利用测试设备对储层进行探测。
另外，所述负压阀滑套30还包括与所述压力作用腔33相连通的射孔枪串组件80，所述射孔枪串组件80能够在所述上环空10达到第二预设压力时启动，所述第二预设压力小于等于第一预设压力；使得油管70在射孔作业完成后，再与下环空40相连通。负压射孔测试联作管柱设置为：通过传压管61向所述射孔枪串组件80提供起爆压力，并向压力作用腔33提供压力。即射孔枪串组件80与压力作用腔33以及传压管61相连通，射孔枪串组件80能够在上环空10的压力作用下启动。射孔枪串组件80的启动压力可设置为与负压阀滑套30的启动压力不同，即第二预设压力与第一预设压力设置为不同值，从而分别控制负压阀滑套30的运动以及射孔枪串组件80的启动。
旁通传压装置60可包括设置于封隔器20上侧的接口部，传压管61的第一端可通过接口部与上环空10相连通，传压管61可包括多种具体的实施方式，例如图1-3所示，传压管61从油管70的中心沿竖直方向穿过油管70的底部，压力作用腔33设置于油管70的底部下方，以使得传压管61与压力作用腔33相连通，在传压管61穿过油管70的位置可设置有密封圈等密封结构，防止油管70内的介质发生泄露；传压管61也可沿油管70的外侧设置，再从压力作用腔33的侧壁处穿过以和压力作用腔33相连。
作为一种具体的实施方式，如图1-3所示，所述负压阀滑套30包括套设于所述油管70外周面的滑动部31以及连接于所述滑动部31底端的推动部32，所述所述压力作用腔33为所述推动部32、部分所述滑动部31以及所述油管70的底部限定形成，推动部32的顶面为承压面321。
另外，所述负压射孔测试联作管柱还包括压力剪切件34，所述滑动部31通过所述压力剪切件34与所述油管70的外周面相对固定，所述压力剪切件34设置为能够在所述第二启动压力时发生失效。所述压力剪切件34可设置为销状结构、块状或板状均可，作为一种较优的实施方式，所述压力剪切件34为销状结构，所述销状结构设置为能够在承受所述第一预设压力的剪切力时从中部发生断裂。即压力剪切件34能够沿滑动部31与油管70之间的接触面发生剪切断裂。销状结构可设置为从滑动部31的外侧穿过滑动部31并销接在油管70的侧壁上。
作为一种具体的实施方式，为使得压力剪切件34承受的力较为均衡，所述负压射孔测试联作管柱设置有多个所述压力剪切件34，多个所述压力剪切件34绕所述油管70的外周面均匀布置。需要注意的是，第一预设压力设置为多个压力剪切件34的断裂剪切力之和。所述第一预设压力设置为4-8MPa，优选地，设置为6MPa。
所述传压管61上还可设置有单向阀62，所述单向阀62设置为允许流体从所述上环空10向所述第一空腔33单向流动。设置的单向阀62能够防止流体或下环空40内的压力经传压管61逆流进入上环空10内。
具体地，如图1-3所示，所述压力作用腔33与所述射孔枪串组件80相连通。所述射孔枪串组件80包括沿竖直方向由上至下依次设置的减震组件81、起爆器82以及射孔枪83。射孔枪83可通过起爆器82进行启动，减震组件81能够减轻当射孔枪83起爆时对管柱的冲击力。
另外，所述起爆器82包括启动腔，所述减震组件81包括气体通道，所述气动腔通过所述气体通道与所述启动腔33相连通。
作为一种可选的实施方式，为保证负压阀滑套30能够更为顺利地沿油管70的外侧发生滑动，所述负压阀滑套30还包括滑道以及与所述滑道相匹配的滑块，所述滑道固定于所述油管70的外表面，所述滑道的延伸方向与所述负压阀滑套30从所述油管70上滑脱方向相同。
更具体地，所述滑道突出于所述油管70的外表面设置，所述滑动部31设置有与所述滑道相匹配的凹槽。所述负压阀滑套30包括限位件，所述限位件能够将所述负压阀滑套30止档于滑脱状态。限位件可为设置于滑道末端的凸起结构，当负压阀滑套30滑动至此处时可被凸起结构止档于该处。
为了保证油管70在开启前的密封性，如图1-3所示，所述进油孔71的边缘处设置有绕所述进油孔71一周的密封圈35。更进一步地，密封圈35可设置有多个，多个密封圈35可同心设置，以达到较好的密封效果。
为进一步说明本申请所述的负压射孔测试联作管柱，下面将以本申请中一种实施方式作为示例对负压射孔测试联作管柱的工作过程进行说明。
S1，图1所示，将管柱下入井中，此时，封隔器20未座封，负压阀滑套30处于套设于油管70的进油孔71处，油管70处于封闭状态；
S2，向油管70内灌注液体(如轻质油等液体)，使油管70达到预设的较低压力；
S3，控制封隔器20进行座封，将管柱固定于套管50中预定位置，并使得套管50和管柱之间的环形空间分隔形成上环空10和下环空40；
S4，对上环空10进行加压，当压力达到第二预设压力时，压力通过传压管61传递给起爆器82，控制射孔枪83启动，完成射孔作业，地层流体流入下环空40内；
S5，继续对上环空10进行加压，压力达到第一预设压力，压力作用腔33与上环空10等压，此时压力剪切件34受压力作用发生断裂，负压阀滑套30从油管70上滑脱，从而使油管70与下环空40连通；
S6，由于油管70内压力低于下环空40压力，进入下环空40的地层流体经进油孔71流入油管70内，测试工具在上述过程中完成测试以获取地层资料；
S7，测试完成后将管柱取出。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型。包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (15)
1.一种负压射孔测试联作管柱，包括油管(70)，所述油管(70)上能够设置封隔器(20)，以通过所述封隔器(20)座封于套管(50)的内壁上，从而分隔形成上环空(10)和下环空(40)，其特征在于，所述负压射孔测试联作管柱还包括传压管(61)以及位于所述下环空(40)中且套设于所述油管(70)的进油孔位置的负压阀滑套(30)，所述负压阀滑套(30)中设置有压力作用腔(33)，所述传压管(61)连通于所述上环空(10)和所述压力作用腔(33)；
所述负压阀滑套(30)设置为当所述压力作用腔(33)中的压力超过第一预设压力时能够从所述油管(70)上滑脱以打开所述油管(70)上的进油孔(71)。
2.根据权利要求1所述的负压射孔测试联作管柱，其特征在于，所述负压阀滑套(30)还包括与所述压力作用腔(33)相连通的射孔枪串组件(80)，所述射孔枪串组件(80)能够在所述上环空(10)达到第二预设压力时启动，所述第二预设压力小于等于第一预设压力；
负压射孔测试联作管柱设置为：通过传压管(61)向所述射孔枪串组件(80)提供起爆压力，并向压力作用腔(33)提供压力。
3.根据权利要求1所述的负压射孔测试联作管柱，其特征在于，所述负压阀滑套(30)包括套设于所述油管(70)外周面的滑动部(31)以及连接于所述滑动部(31)底端的推动部(32)，所述压力作用腔(33)为所述推动部(32)、部分所述滑动部(31)以及所述油管(70)的底部限定形成。
4.根据权利要求3所述的负压射孔测试联作管柱，其特征在于，所述负压射孔测试联作管柱还包括压力剪切件(34)，所述滑动部(31)通过所述压力剪切件(34)与所述油管(70)的外周面相对固定，所述压力剪切件(34)设置为能够在所述第二启动压力时失效。
5.根据权利要求4所述的负压射孔测试联作管柱，其特征在于，所述压力剪切件(34)为销状结构，所述销状结构能够在承受所述第一预设压力的剪切力时从中部发生断裂。
6.根据权利要求3所述的负压射孔测试联作管柱，其特征在于，所述负压射孔测试联作管柱设置有多个所述压力剪切件(34)，多个所述压力剪切件(34)绕所述油管(70)的外周面均匀布置。
7.根据权利要求1所述的负压射孔测试联作管柱，其特征在于，所述第一预设压力设置为4-8MPa。
8.根据权利要求1所述的负压射孔测试联作管柱，其特征在于，所述传压管(61)上设置有单向阀(62)，所述单向阀(62)设置为允许流体从所述上环空(10)向所述第一空腔(33)单向流动。
9.根据权利要求1所述的负压射孔测试联作管柱，其特征在于，所述压力作用腔(33)与所述射孔枪串组件(80)相连通。
10.根据权利要求1所述的负压射孔测试联作管柱，其特征在于，所述射孔枪串组件(80)包括沿竖直方向由上至下依次设置的减震组件(81)、起爆器(82)以及射孔枪(83)。
11.根据权利要求2所述的负压射孔测试联作管柱，其特征在于，所述起爆器(82)包括启动腔，所述减震组件(81)包括气体通道，所述气动腔通过所述气体通道与所述启动腔(33)相连通。
12.根据权利要求1所述的负压射孔测试联作管柱，其特征在于，所述负压阀滑套(30)还包括滑道以及与所述滑道相匹配的滑块，所述滑道固定于所述油管(70)的外表面，所述滑道的延伸方向与所述负压阀滑套(30)从所述油管(70)上滑脱方向相同。
13.根据权利要求12所述的负压射孔测试联作管柱，其特征在于，所述滑道突出于所述油管(70)的外表面设置，所述滑动部(31)设置有与所述滑道相匹配的凹槽。
14.根据权利要求1所述的负压射孔测试联作管柱，其特征在于，所述负压阀滑套(30)包括限位件，所述限位件能够将所述负压阀滑套(30)止档于滑脱状态。
15.根据权利要求1所述的负压射孔测试联作管柱，其特征在于，所述进油孔(71)的边缘处设置有绕所述进油孔(71)一周的密封圈(35)。
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