CN1181451A - 多功能全通径地面直读测试器 - Google Patents
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Abstract
多功能全通径地面直读测试器涉及一种用于与高精度地面直读式电子压力计相配伍的测试工具,由测试阀、改型PT封隔器、筛管阀组成,通过上提下放电缆来完成测试阀开关井,操作简便;解决了地面直读测试对接难、开关井操作难、成功率低、试井时间长、非自喷井试井取不到压恢资料的难题;下一趟管柱能完成十多种作业,不起管柱就能知道测试层出什么出多少;劳动强度低、效率高;结构简单、重量轻,取得现有测试器取不到的效果。
Description
多功能全通径地面直读测试器涉及一种用于与高精度地面直读式电子压力计相配伍的测试工具。
目前，应用高精度地面直读式电子压力计测试方法有两种：一种方法是用电缆将电缆头、电子压力计、加重杆、引鞋组成的管串下入油管柱中，由井口关井，井筒储集大，对于非自喷井取不到关井压恢资料，解释出来的资料说不清楚，而且测试时间长，一般在25天左右，要产量的单位接受不了。另一种方法是与地层测试器配合使用，将电子压力计与对扣公接头装入SPRO外筒，SPRO外筒通过转换接头与改型PCT/MFE测试器相接，随测试管柱下井，在关井状态下进行对接，对接部分由电缆头、电传加重杆、电传震击器、对扣母接头等组成，对接成功后操作测试器进行开关井。不足之处是现场施工难度大，成功率低，推广不起来。测试器PCT/MFE为国内仿制美国江斯顿公司的产品，对接部分还没有，结构复杂，加工难度大，工具长而笨重，使用保养不便，工作量大；在低产井中取样器取不到真实地层流体样品，定性难；开关井难度大，具有盲目性；对于PCT测试器开关井需水泥车，还需充N2装置，具有一定的危险性。还有DST/DSRO测试工艺系统，DSRO工具类似FLO公司的MUST工具，他是通过提放电缆来操纵瓣阀完成开关井作业，不足之处仍需与测试器配合使用。它们都不能取得全通径测试器效果，射孔、测试联作，对压力计损伤严重，影响资料录取和质量，加大测试成本。
本发明的目的在于避免上述现有地面直读测试技术中的不足之处而提供一种结构简单，制作容易，使用维护简便、安全，既可进行常规测试又可进行地面直读测试，具有全通经测试器效果，下一趟管柱能够完成多种作业，缩短生产试井时间，取全取准各项资料，发挥电子压力计地面直读测试效果，降低试井、试油成本，减轻作业人员劳动强度的多功能全通径地面直读测试器。
本发明的目的可以通过以下措施来实现：
多功能全通经地面直读测试器由电缆头、地面直读式电子压力计、加重杆、引鞋、PT封隔器构成，其特征在于：
1、测试阀(6)由外筒(7)、压缩弹簧(8)、补偿阀座(9)、锁紧密封接头(10)、下接头(11)构成，外筒(7)内腔上端制有锁紧台阶(47)，下面制有阀座腔，腔内装补偿弹簧(8)，其下面装补偿阀座(9)，阀座(9)外圆柱面上装有密封圈(12)、光滑通孔上端呈喇叭口、下部装有自密封套(44)、由压帽(45)压住，外筒(7)下部接下接头(11)；插在补偿阀座(9)通孔中的锁紧密封接头(10)中装有芯线(13)，芯线(13)两端分别连接有插头(14)，插头(14)分别插入接于其上的电缆头(1)上的插孔(15)和插入接于其下的地面直读式电子压力计(2)的插孔(16)中，芯线(13)、插头(14)与锁紧密封接头(10)本体绝缘，与孔壁(17)绝缘且密封；密封接头(21)上部有一定深度的沉孔，中部有装锁块(18)的槽，下部圆柱面上设有密封圈(24)；锁块(18)呈一定厚度的园板状，一侧凸出一些，上方有一定角度一定深度的缺口(49)，厚度方向一侧或中间开有凹槽，槽中装复位弹簧(19)，中间有装轴销(20)的通孔，锁块(18)、复位弹簧(19)用轴销(20)装于密封接头(21)中，复位弹簧(19)为扭簧或弹簧片弯成；释放接头(22)装在密封接头(21)上部孔中，下端置于锁块(18)缺口(49)处，上部套一压缩弹簧(23)、压帽(48)，压帽(48)于密封接头(21)螺纹上紧，释放接头(22)能在密封接头(21)中上下滑动；
2、接于测试阀(6)下部的PT封隔器(5)中的芯轴通孔直径等于测试阀(6)通孔(25)直径，外圆柱面上部去掉一个台阶，下部去掉一个人工槽，J形槽短槽(26)加长5-30mm，短槽内边向里斜一定角度(27)，上接头与芯轴连接部位设密封圈密封；
3、接于PT封隔器(5)下部的筛管阀(28)由外筒(29)、滑阀(30)、滑阀动作器(31)、下接头(32)构成，外筒(29)内腔为光滑圆柱腔(33)，上端有一凹槽(34)，下部沿圆周方向有数个流道孔(35)，腔内装有滑阀(30)，滑阀(30)外圆柱面上设有两组密封圈(36)，密封流道孔(35)，中心为通孔，外筒(29)下端接下接头(32)；滑阀(30)动作由滑阀动作器(31)操纵，滑阀动作器(31)由上接头(37)、压缩弹簧(38)、垫块(39)、下接头(40)组成，上接头(37)中部有通孔(41)，通孔(41)中装压缩弹簧(38)，弹簧(38)两端有垫块(39)，垫块(39)上部倒角小下部倒角大，由上下接头(37)(40)端面凹槽(42)(43)固定；
4、测试阀(6)外筒(7)内腔下部可为阀座(46)；
5、测试阀(6)中的锁紧密封接头(10)中可不设芯线(13)、插头(14)；
6、测试阀(6)中的锁紧密封接头(10)上的密封接头(21)外圆柱面上可不设密封圈(24)，在阀座通孔(25)圆柱面上设置密封圈；
7、筛管阀(28)中的滑阀(30)最上面的一道密封圈可为钢制锁环；
8、筛管阀可倒接于封隔器下端。
图1为多功能全通径地面直读测试器主要部分(测试阀、筛管阀)的剖视图。
图2为测试阀(6)外筒(7)第二种结构示意图、
图3为PT封隔器芯轴上的“J”形槽、
下面将结合附图对本发明作进一步详述：
1、测试阀(6)外筒(7)内腔上端制有锁紧台阶(47)，下面制有光滑圆柱腔，腔内装补偿阀座(9)，阀座(9)外圆柱面上装一组密封圈(12)，光滑通孔上端呈喇叭口，下端装自密封套(44)，用压帽(45)固定，也可不设密封套(44)及压帽(45)，阀座(9)上部装压缩弹簧(8)，外筒(7)下端接下接头(11)，可在外筒(7)内腔中直接制出阀座(46)，插在阀座(9)中的锁紧密封接头(10)上装有传递电信号的芯线(13)，芯线(13)两端分别与插头(14)相连，插头(14)分别插入电缆头(1)插孔(15)、电子压力计(2)插孔(16)中，芯线(13)、插头(14)与锁紧密封接头本体绝缘，与穿芯线(13)的孔壁(17)绝缘且密封；密封接头(21)上部有100-300mm深度的沉孔，中部有装锁块(18)的槽，下部外圆柱面上装密封圈(24)，也可不设密封圈(24)，但阀座通孔(25)上要设密封圈；锁块(18)呈10-30mm厚度的园板状，一侧凸出一些，上方有70-120°角度5-10mm深度的缺口(49)，厚度方向一侧或中间开有凹槽，槽中装复位弹簧(19)，中间有装轴销(20)的通孔，锁块(18)及其复位弹簧(19)用轴销(20)装于密封接头(21)上，复位弹簧为扭簧或用弹簧片制作，释放接头(22)装在密封接头(21)上部沉孔中，下端置于锁块(18)的缺口(49)上，上部套一压缩弹簧(23)、压帽(48)，压帽(48)与密封接头(21)螺纹上紧，释放接头在密封接头中能上下移动，锁块在复位弹簧及释放接头作用下，可向上来回翻转，不能向下翻转，当释放接头受拉力向上时弹簧压缩，释放接头向上移动5-20mm，锁块才能向下翻转，锁紧密封接头失去作用；
如果用存储式电子压力计/机械压力计替换地面直读式电子压力计(2)，则锁紧密封接头中不设芯线及插头。
2、接于测试阀(6)下部的PT封隔器(5)与现有技术不同之处是其芯轴通经等于测试阀(6)的通孔(25)直经，芯轴外圆柱面上部去掉一个台阶，下部去掉一个人工槽，“J”形槽短槽(26)加长5-30mm，短槽内边向里斜15-50°角度(27)，上接头与芯轴连接部位设密封圈密封；
3、接于PT封隔器(5)下部的筛管阀(28)，外筒(29)内腔为一光滑圆柱腔(33)，上端有凹槽(34)，下部沿圆周方向有若干个流道孔(35)，腔内装有滑阀(30)，滑阀(30)外圆柱面上有两组密封圈(36)，密封流道孔(35)，为防止滑阀动作后误动作，可将其最上面的一道密封圈(36)换为钢制锁环，外筒下部接下接头(32)，滑阀(30)动作由滑阀动作器(31)操纵；滑阀动作器(31)接于加重杆(3)之间，上接头(37)中部与轴线垂直方向有通孔(41)，孔内装压缩弹簧(38)，弹簧两端设置垫块(39)，垫块(39)上部倒角小、下部倒角大，由上下接头端面凹槽(42)、(43)压住。
下面介绍使用本发明的多功能全通径地面直读测试器下一趟管柱完成的十多种综合作业的工作过程：
用油管柱/钻杆柱将由(自上而下)测试阀(6)外筒部件、改型PT封隔器(5)、筛管阀(28)外筒部件、油管、TCP射孔枪组成的测试管柱下入井筒。在下管柱过程中，筛管阀流道孔(35)关闭，压井液不能进入管柱内。下达目的层后，座封封隔器，尔后投棒射孔。
射孔后用电缆下入由(自上而下)电缆头(1)、锁紧密封接头(10)、地面直读式电子压力计(2)、加重杆(3)、取样器、滑阀动作器(31)、引鞋(4)组成的测试阀，下放到底后，滑阀动作器通过筛管阀滑阀(30)通孔。a、开井：上提电缆滑阀动作器上行，垫块(39)带动滑阀(30)上行打开流道孔(35)，实现开井流动。滑阀上行到位后，其最上面的一道密封圈/锁环(36)进入凹槽(34)锁住，滑阀不能再下行关闭流道孔。b、关井：下放电缆，锁紧密封接头下行，密封接头(21)座入阀座(9)中，锁块(18)被外筒(7)中的锁紧台阶(47)、释放接头(22)挡住，不能向下翻转，地层压力不能顶开测试阀，地层流体不能流入管柱内，实现关井恢复。重复上提下放电缆即可实现多次开井、关井。在测试过程中，电子压力计测得的地层压力、温度信号连续不断的通过电缆传递到地面计算机系统进行计算、处理，适时控制开关井时间，结束测试。可用存储式电子压力计/机械压力计替代地面直读式电子压力计，此时锁紧密封接头中不装芯线。
测试结束后，上提电缆起出测试阀，在起测试阀过程中便可测取压力、温度梯度，测取油气水界面，取样(包括PVT样品)。测试阀起出后留在井下的管柱相当于空管柱，可根据需要进行下列工作：抽汲、酸化、对比测试、测井温、测压力恢复、探边、干扰试井等系统试井，还可进行流压、流温地面监测。
上述各项工作均可分开独立进行，根据需要进行工具组合。
综合作业结束后，上提管柱解封封隔器起出测试管柱，起管柱过程中，管柱内的液体从筛管阀流道孔流回井筒。如果上提测试阀逾卡，电缆从弱点处拉断，测试阀随管柱一同起出井筒。
下面再介绍一种取得现有技术效果的简单组合，用管柱将(自上而下)由改型PT封隔器(5)、筛管阀(28)、200J压力计组成的测试管柱下达测试层后，座封封隔器，用录井钢丝/电缆下入由加重杆(3)、滑阀动作器(31)、引鞋(4)组成的动作器，下放到底后，滑阀动作器在加重杆重力作用下通过筛管阀中的滑阀(30)通孔，上提钢丝/电缆一定高度，垫块(39)带动滑阀上行，打开流道孔(35)，实现开井流动，滑阀到位后，垫块收缩并通过滑阀通孔；关井时下放钢丝/电缆，滑阀动作器在加重杆作用下下行，垫块推动滑阀下行(注意：滑阀最上面一道密封圈不装)关闭流道孔并通过滑阀通孔，实现关井恢复。上提开井、下放关井，重复上提下放便可实现多次开关井。筛管阀可倒接于管柱中，此时下放开井，上提关井。
本发明与现有技术相比具有下述优点：
1、结构简单、制作容易、件数少、重量轻、成本低，测试阀(6)长度至多是现有测试器长度最短的1/4，重量至多是现有测试器最轻的1/5；PT封隔器芯轴结构简单，降低了成本。
2、现场施工、维护保养简便，工作量小，安全。
3、开关井操作简单、直观，地面监视井下工作情况，测试成功率高；在整个工作过程中不用动管柱，不会提松封隔器，资料录取完整且优质。
4、适用范围广，功能全，既可用于地层测试又可用于生产试井，试井时间短；下一趟管柱能够完成十多种工作，如射孔、测试、压力温度梯度测试、取样、油气水界面、抽汲、酸化、对比测试、探边、干扰、压力恢复测试等，亦少起下油管十多趟，减轻了作业人员的劳动强度，缩短了施工周期，节约了勘探开发费用，将能取得显著效果。
5、解决了PT封隔器解封难的问题，给工作带来了方便。
6、在生产试井中，由于是井下开关井，能够模拟自喷井测试，解决了非自喷井探边/压恢测试难题，取得资料完整齐全、准确可信，并能成倍缩短试井时间，减轻了采油厂要产量的负担，解决了要产量与要资料的矛盾，有利于提高地面直读式电子压力计试井的利用率，发挥地面直读式电子压力计试井效果。
7、在测试、射孔联作中，压力计不随管柱一起下井，因而，射孔对压力计没有影响，保护压力计，测得的资料准确可靠。
8、测试时间不受限制。仪器不起出就可知道井下出什么东西出多少，给下部工作带来了主动。
Claims (5)
1、本发明的多功能全通径地面直读测试器包括：电缆头(1)、地面直读式电子压力计(2)、加重杆(3)、取样器、引鞋(4)、PT封隔器(5)，其特征在于：
1)、测试阀(6)由外筒(7)、压缩弹簧(8)、补偿阀座(9)、锁紧密封接头(10)、下接头(11)构成，外筒(7)内腔上端制有锁紧台阶(47)，下面制有阀座腔，腔内装补偿弹簧(8)，其下面装补偿阀座(9)，阀座(9)外圆柱面上装有密封圈(12)、光滑通孔上端呈喇叭口、下部装有自密封套(44)、由压帽(45)压住，外筒(7)下部接下接头(11)；插在补偿阀座(9)通孔中的锁紧密封接头(10)中装有芯线(13)，芯线(13)两端分别连接有插头(14)，插头(14)分别插入接于其上的电缆头(1)上的插孔(15)和插入接于其下的地面直读式电子压力计(2)的插孔(16)中，芯线(13)、插头(14)与锁紧密封接头(10)本体绝缘，与孔壁(17)绝缘且密封；密封接头(21)上部有一定深度的沉孔，中部有装锁块(18)的槽，下部圆柱面上设有密封圈(24)；锁块(18)呈一定厚度的园板状，一侧凸出一些，上方有一定角度一定深度的缺口(49)，厚度方向一侧或中间开有凹槽，槽中装复位弹簧(19)，中间有装轴销(20)的通孔，锁块(18)、复位弹簧(19)用轴销(20)装于密封接头(21)中，复位弹簧(19)为扭簧或弹簧片弯成；释放接头(22)装在密封接头(21)上部孔中，下端置于锁块(18)缺口(49)处，上部套一压缩弹簧(23)、压帽(48)，压帽(48)于密封接头(21)螺纹上紧，释放接头(22)能在密封接头(21)中上下滑动；
2)、接于测试阀(6)下部的PT封隔器(5)中的芯轴通孔直径等于测试阀(6)通孔(25)直径，外圆柱面上部去掉一个台阶，下部去掉一个人工槽，J形槽短槽(26)加长5-30mm，短槽内边向里斜一定角度(27)，上接头与芯轴连接部位设密封圈密封；
3)、接于PT封隔器(5)下部的筛管阀(28)由外筒(29)、滑阀(30)、滑阀动作器(31)、下接头(32)构成，外筒(29)内腔为光滑圆柱腔(33)，上端有一凹槽(34)，下部沿圆周方向有数个流道孔(35)，腔内装有滑阀(30)，滑阀(30)外圆柱面上设有两组密封圈(36)，密封流道孔(35)，中心为通孔，外筒(29)下端接下接头(32)；滑阀(30)动作由滑阀动作器(31)操纵，滑阀动作器(31)由上接头(37)、压缩弹簧(38)、垫块(39)、下接头(40)组成，上接头(37)中部有通孔(41)，通孔(41)中装压缩弹簧(38)，弹簧(38)两端有垫块(39)，垫块(39)上部倒角小下部倒角大，由上下接头(37)(40)端面凹槽(42)(43)固定。
2、根据权利要求1所述的多功能全通径地面直读测试器，其特征在于测试阀(6)外筒(7)内腔下部为阀座(46)。
3、根据权利要求2所述的多功能全通径地面直读测试器，其特征在于测试阀(6)中的锁紧密封接头(10)中不设芯线(13)、插头(14)。
4、根据权利要求3所述的多功能全通径地面直读测试器，其特征在于测试阀(6)中的锁紧密封接头(10)上的密封接头(21)外圆柱面上不设密封圈(24)，在阀座通孔(25)圆柱面上设置密封圈。
5、根据权利要求4所述的多功能全通径地面直读测试器，其特征在于筛管阀(28)中的滑阀(30)最上面的一道密封圈为钢制锁环。
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1997
- 1997-11-03 CN CN97107178A patent/CN1059011C/zh not_active Expired - Fee Related
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