CN117868803A - 一种适用于超深井油气井的四联作测试管柱及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于超深井油气井的四联作测试管柱及其使用方法，管柱包括自上而下依次设置的测井工具、封隔器、射孔组件，还包括回插密封接头、筛管，所述回插密封接头设置在工具与封隔器之间，所述筛管设置在封隔器与射孔组件之间；所述封隔器为永久封隔器。本发明使用永久封隔器，大大提高了封隔器座封和密封可靠性，降低了施工时窜漏风险；采取先射孔再坐封封隔器的工艺，消除了“爆轰效应”影响，避免了爆轰造成封隔器密封失效、管柱断裂的风险；有效解决了因封隔器无法解封、安全接头无法丢手而造成的井下事故；测井数据达到生产条件可以直接转入投产。

Description

一种适用于超深井油气井的四联作测试管柱及其使用方法

技术领域

本发明涉及油田开发技术领域，具体地说是一种适用于超深井油气井的四联作测试管柱及其使用方法。

背景技术

随着油气勘探开发的不断深入，储层具有超深（＞6000m）、超高压（达140MPa）、高温（达220℃）、高含硫、小井眼等特征，测试工况越来越复杂。但目前在超深井测试中依然采用中深层油气井测试工艺，即采用APR测试工具+RTTS安全接头+可取式机械封隔器+射孔枪的管柱结构，进行“射孔、酸压、测试”三联作测试。现有超深井油气井三联作测试工艺中，存在问题：①机械式封隔器，座封受井深、井眼轨迹、座封方式、座封锚定结构等限制，若采用三联作受“爆轰效应”影响酸压施工时极易窜漏；②若封隔器、APR工具出现异常或测试结束压井起管柱时，封隔器解封困难，易造成井下事故甚至井的报废；③当封隔器无法正常解封，旋转操作RTTS安全接头时，“丢手”困难易造成井下事故；④因受机械封隔器座封方式限制，无法通过先射孔后座封方式来消除“爆轰效应”对管柱安全性的影响；⑤若测试获得工业产能需投产时无法利用现有封隔器，还需另外再次下入投产管柱。

公开(公告)号：CN110617057B，公开了一种全管式井下测试管柱，包括：封隔器，其连通射孔枪，能够封隔两端压力；震击器，其底部连接所述封隔器顶部，能够防止测试管柱卡钻；液压旁通，其底部连通所述震击器，减少工具起下井的抽吸作用；替液阀，其具有换液孔，且底部连通所述液压旁通的顶部，能够实现环空加压关闭所述液压旁通；全管柱试压旁通阀，其底部连通所述替液阀顶部，所述旁通阀的承压阀体为球阀，所述球阀的阀板下部带有旁通孔，能够从所述旁通孔直接灌入测试液并对管柱进行试压，该发明加入全管柱试压旁通阀，实现测试管柱全管柱试压功能，其承压阀体为球阀，增加了测试管柱试压的稳定性与可靠性。

该现有技术无法通过先射孔后座封方式来消除“爆轰效应”，仅能进行三联工艺，无法实现投产工艺。

公开(公告)号：CN116378630A，公开了一种适用于小井眼带旁通的高温高压测试封隔器，包括：上接头；心轴串，其上端与上接头连接；外筒串，其套设于所述心轴串上，外筒串包括自所述心轴串的上端到下端依次排布的可滑动外筒组件、坐封外筒组件和坐封定位外筒组件，所述可滑动外筒组件的上端经锁定机构连接于所述上接头，所述坐封外筒组件用于在所述可滑动外筒组件的挤压下膨胀挤压于套筒上，从而实现坐封，所述坐封定位外筒组件用于实现在所述套筒内的坐封位置的定位；旁通孔道，所述心轴串和所述外筒串之间形成所述旁通孔道，所述旁通孔道在坐封时和解封时处于打开状态，坐封状态下处于关闭状态。该封隔器能够满足现在高温高压深井的射孔、酸压、测试联作工艺。

该现有技术无法通过先射孔后座封方式来消除“爆轰效应”，仅能进行三联工艺，无法实现投产工艺。

公开(公告)号：CN112324425B，公开了一种连续油管分层测试装置，包括工艺管柱，所述的工艺管柱内部自上至下依次设置有连续油管，连续油管接头，滑套开关，测取一体化工具，第一封隔器，第二筛管，校深仪，油管，射孔枪和第二封隔器；校深仪和射孔枪的设置，可实现一趟连续油管管柱完成所有油层的试油作业，大大的缩短作业周期、降低生产成本。测取一体化工具的设置，井下数据、信号通过电缆、光纤、液压管线或声波、电磁等多种方式传输，实时获取井下测试数据和判断测试效果，大大缩短试油周期，有很好的发展前景，测取一体化工具和第一封隔器的设置，自动化程度高，通过电动、机械、液压等方式可以较为容易地实现井下工具的多种功能和试油目的，作业效率高。

该现有技术无法通过先射孔后座封方式来消除“爆轰效应”，仅能进行二联工艺，无法实现酸压、投产工艺。

总之，以上公开技术的技术方案以及所要解决的技术问题和产生的有益效果均与本发明不相同，针对本发明更多的技术特征和所要解决的技术问题以及有益效果，以上公开技术文件均不存在技术启示。

发明内容

针对现有技术存在的上述缺陷，本发明的目的是解决现有三联作测试工艺中封隔器受“爆轰效应”影响易窜漏、管柱上提封隔器解封困难、安全接头“丢手”困难，测试工具无法回收、地层资料数据无法获取、测试管柱无法满足后期投产需求的难题。

发明了一种适用于超深井油气井的四联作测试管柱及其使用方法，研发了APR测试工具+回插密封接头+永久封隔器+射孔枪的四联作测试管柱结构。该工艺具有封隔器密封可靠性高、测试工具回收成功率高、可有效消除“爆轰效应”对管柱影响、测试结束后可转为生产管柱，较现有三联作具有作业一次成功率高、作业周期短、作业费用低的特点。

为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种适用于超深井油气井的四联作测试管柱，包括自上而下依次设置的测井工具、封隔器、射孔组件；还包括回插密封接头、筛管，所述回插密封接头设置在工具与封隔器之间，所述筛管设置在封隔器与射孔组件之间；所述封隔器为永久封隔器。

进一步地，所述测井工具包括自上而下依次连接的RDS循环阀、压力计托筒、液压旁通、RD循环阀；

具体地，所述RD循环阀下端与回插密封接头连接。

进一步地，还包括震击器，所述震击器设置在液压旁通与RD循环阀之间，用于防止测试管柱卡死。

进一步地，所述射孔组件包括自上而下依次连接的减震器、启爆器、射孔枪；

具体地，所述减震器上端与筛管连接。

进一步地，所述永久封隔器为耐高压差的双向卡瓦锚定液压坐封永久封隔器。

一种适用于超深井油气井的四联作测试管柱的使用方法，包括以下步骤：

S1、在永久封隔器下端连接筛管，筛管下端连接射孔组件，在双向卡瓦锚定液压坐封永久封隔器上端设置回插密封接头，在回插密封接头上方连接测井组件；

S2、将管柱下入井中，通过地面控制启动射孔组件，在射孔结束后坐封永久封隔器；进行酸压作业，测井作业；

S3、测试结束或上部测试工具失效的情况下倒开回插密封接头，回收工具维修，然后重新下入测试工具，并通过回插密封接头重新连接继续测试作业；

S4、若测试结果表示油井获得工业产能，直接将回插密封接头上部测试管柱拔出，将生产管柱通过回插密封接头与下方管柱连接，利用现有永久封隔器、筛管转入投产。

进一步地，在S1中，当管柱在下入过程中遇卡时，通过震击器脱卡。

进一步地，在S2中，通过启动启爆器,为射孔枪提供能量，进行射孔作业。

进一步地，在S2中，从油管进行酸化压裂改造，改造结束后进行放喷求产测试作业，作业结束后环空加压操作RDS阀实施进行关井求取压恢曲线。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、将现有的单向卡瓦锚定机械坐封封隔器优化为耐高压差的双向卡瓦锚定液压坐封永久封隔器，大大提高了封隔器座封和密封可靠性，降低了施工时窜漏风险。

2、开放式射孔消除爆轰效应，采取先射孔再坐封封隔器的工艺，消除了“爆轰效应”影响，避免了爆轰造成封隔器密封失效、管柱断裂的风险。

3、将现有管柱与封隔器连接处用的旋转丢手RTTS安全接头优化为可重复使用的回插密封接头，测试结束或上部工具失效的情况下可倒开回插密封接头，回收工具，重新下入测试管柱，并回插入密封筒继续测试作业，有效解决了因封隔器无法解封、安全接头无法丢手而造成的井下事故。

4、若测试获得工业产能可直接将回插密封接头上部测试管柱拔出重新插入生产管柱利用现有永久封隔器、筛管转入投产。

附图说明

图1是本发明一种适用于超深井油气井的四联作测试管柱的结构示意图；

图中：1、RDS循环阀；2、压力计托筒；3、液压旁通；4、震击器；5、RD循环阀；6、回插密封接头；7、封隔器；8、筛管；9、减震器；10、启爆器；11、射孔枪。

具体实施方式

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。

实施例1

请参阅图1，本发明提供的一种适用于超深井油气井的四联作测试管柱，包括自上而下依次连接的RDS循环阀1、压力计托筒2、液压旁通3、震击器4、RD循环阀5、回插密封接头6、封隔器7、筛管8、减震器9、启爆器10、射孔枪11。

其中，RDS循环阀1用于井下关井。

其中，压力计托筒2用于测量井下压力。

其中，液压旁通3用于减少工具起下井的抽吸作用。

其中，震击器4用于防止测试管柱卡死。

其中，RD循环阀5用于循环压井。

其中，回插密封接头6用于上方管柱的反复插接，便于维修上方管柱，还用于快速连接生产管柱。

其中，封隔器7为耐高压差的双向卡瓦锚定液压坐封永久封隔器，大大提高了封隔器座封和密封可靠性，降低了施工时窜漏风险。

其中，筛管8用于隔绝砂砾，使管柱具备生产能力。

其中，减震器9用于降低启爆器10、射孔枪11产生的震动，提高管柱寿命。

其中，启爆器10用于为射孔枪11提供动力。

其中，射孔枪11用于时对待测试油气井进行射孔。

需要说明的是，本发明所使用的零部件本身为现有技术，本领域技术人员对此是清楚的，本发明的贡献在于将它们组合在一起。

实施例2

请参阅图1，在实施例1基础上，本实施例提供一种适用于超深井油气井的四联作测试管柱的使用方法，包括以下步骤：

S1、在双向卡瓦锚定液压坐封永久封隔器下端连接筛管8，筛管下端连接射孔组件，在双向卡瓦锚定液压坐封永久封隔器上端设置回插密封接头6，在回插密封接头6上方连接测井组件；

S2、将管柱下入井中，当管柱在下入过程中遇卡时，通过震击器4进行震击脱卡，通过地面控制启动启爆器10,为射孔枪11提供能量，在射孔结束后坐封封隔器，消除了“爆轰效应”影响，避免了爆轰造成封隔器密封失效、管柱断裂的风险；

封隔器验封成功后，从油管进行酸化压裂改造，改造结束后进行放喷求产测试作业，作业结束后环空加压操作RDS阀实施进行关井求取压恢曲线；

S3、测试结束或上部测试工具失效的情况下倒开回插密封接头6，回收工具维修，然后重新下入测试管柱，并通过回插密封接头6重新连接继续测试作业，有效解决了因封隔器无法解封、安全接头无法丢手而造成的井下事故；

S4、若测试结果表示油井获得工业产能，直接将回插密封接头6上部测试管柱拔出，将生产管柱通过回插密封接头6与下方管柱连接，利用现有双向卡瓦锚定液压坐封永久封隔器、筛管转入投产。

本申请中凡是没有展开论述的零部件本身、本申请中的各零部件连接方式均属于本技术领域的公知技术。直接应用即可，不再赘述。

在本发明中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (9)

1.一种适用于超深井油气井的四联作测试管柱，包括自上而下依次设置的测井工具、封隔器、射孔组件，其特征在于，还包括回插密封接头、筛管，所述回插密封接头设置在工具与封隔器之间，所述筛管设置在封隔器与射孔组件之间；

所述封隔器为永久封隔器。

2.根据权利要求1所述的一种适用于超深井油气井的四联作测试管柱，其特征在于，所述测井工具包括自上而下依次连接的RDS循环阀、压力计托筒、液压旁通、RD循环阀；

所述RD循环阀下端与回插密封接头连接。

3.根据权利要求2所述的一种适用于超深井油气井的四联作测试管柱，其特征在于，还包括震击器，所述震击器设置在液压旁通与RD循环阀之间，用于防止测试管柱卡死。

4.根据权利要求1所述的一种适用于超深井油气井的四联作测试管柱，其特征在于，所述射孔组件包括自上而下依次连接的减震器、启爆器、射孔枪；

所述减震器上端与筛管连接。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种适用于超深井油气井的四联作测试管柱，其特征在于，所述永久封隔器为耐高压差的双向卡瓦锚定液压坐封永久封隔器。

6.一种适用于超深井油气井的四联作测试管柱的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在永久封隔器下端连接筛管，筛管下端连接射孔组件，在双向卡瓦锚定液压坐封永久封隔器上端设置回插密封接头，在回插密封接头上方连接测井组件；

S2、将管柱下入井中，通过地面控制启动射孔组件，在射孔结束后坐封永久封隔器；进行酸压作业，测井作业；

S3、测试结束或上部测试工具失效的情况下倒开回插密封接头，回收工具维修，然后重新下入测试工具，并通过回插密封接头重新连接继续测试作业；

S4、若测试结果表示油井获得工业产能，直接将回插密封接头上部测试管柱拔出，将生产管柱通过回插密封接头与下方管柱连接，利用现有永久封隔器、筛管转入投产。

7.根据权利要求6所述的一种适用于超深井油气井的四联作测试管柱的使用方法，其特征在于，在S1中，当管柱在下入过程中遇卡时，通过震击器脱卡。

8.根据权利要求6所述的一种适用于超深井油气井的四联作测试管柱的使用方法，其特征在于，在S2中，通过启动启爆器,为射孔枪提供能量，进行射孔作业。

9.根据权利要求6所述的一种适用于超深井油气井的四联作测试管柱的使用方法，其特征在于，在S2中，从油管进行酸化压裂改造，改造结束后进行放喷求产测试作业，作业结束后环空加压操作RDS阀实施进行关井求取压恢曲线。