CN201810260U - 一种用于套管井射孔段的测井双封隔器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于套管井射孔段的测井双封隔器，包括地面控制器、测井电缆、液压动力系统、上封隔器和下封隔器，上、下封隔器的连接处设有进液口，下封隔器的底端接有尾椎，上、下封隔器包括上、下心轴和上、下活塞缸，上、下心轴内设有座封液压油孔道、解封液压油孔道、样品管线孔道和压力平衡管线孔道，上、下活塞缸外壁上均设有两个近胶筒和两个远胶筒，两个近胶筒之间和两个远胶筒之间均连接有隔环，近胶筒和远胶筒之间连接有上、下跨隔管，近胶筒和远胶筒远离进液口的一端连接有固定位置通井规，靠近进液口的一端连接有可动通井规。本实用新型设计合理，座封、解封负荷小，智能化程度高，封隔可靠，解封灵活方便，便于推广使用。

Description

一种用于套管井射孔段的测井双封隔器

技术领域

本实用新型涉及一种测井封隔器，尤其是涉及一种用于套管井射孔段的测井双封隔器。

背景技术

1992年斯伦贝谢公司推出了组装式地层动态测试器(MDT-Modular Formation Dynamics Tester)，可取地层真实流体样品，它带有适用于裸眼井的皮囊式双封隔器。这种双封隔器如果用于已经射过孔的生产井，极易被孔眼的内翻毛刺刺破而导致密封失败。

1997年12月美国天然气研究中心发明了套管井地层动态测试器(专利号USP 5692565)，2001年10月前由美国天然气研究中心和斯伦贝谢公司联合开发研究出了产品(SPE 72371)，套管井地层动态测试器CHDT(Cased Hole Dynamic Tester)，固定在套管内部，推靠封隔器密封元件从封隔器单元中钻孔，接着进行压力测试和取样、密封孔眼、压力检验机械堵塞器，然后仪器与套管脱离。一次下井可填塞6个孔，较好地解决了套管井地层测试的难题，但是这种技术的缺点是费用很高，也不能用于已经射过孔的生产井。

国内目前只有管柱携带的双封隔器，不能适用于电气化自动化控制的电缆测井仪器。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种用于套管井射孔段的测井双封隔器，其结构简单，设计合理，座封、解封负荷小，智能化程度高，封隔可靠，解封灵活方便，功能完备，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种用于套管井射孔段的测井双封隔器，包括地面控制器、通过测井电缆与地面控制器相接的液压动力系统和与液压动力系统相接的双封隔器，所述液压动力系统由依次相接的电动机、柱塞泵、油箱和液压控制器构成，其特征在于：所述双封隔器由上下相接且相连通的上封隔器和下封隔器构成，所述上封隔器和下封隔器的连接处设有连通井液的进液口，所述下封隔器的底端接有尾椎；所述上封隔器包括上心轴和套装在上心轴外的上活塞缸，所述下封隔器包括下心轴和套装在下心轴外的下活塞缸，所述上、下心轴内设有座封液压油孔道、解封液压油孔道、样品管线孔道和压力平衡管线孔道，所述上活塞缸内连接有上活塞，所述下活塞缸内连接有下活塞；所述样品管线孔道与进液口相连通，所述压力平衡管线孔道贯通上封隔器和下封隔器且与井液相连通；所述上活塞顶部与解封液压油孔道相接，所述上活塞底部与座封液压油孔道相接；所述下活塞顶部与座封液压油孔道相接，所述下活塞底部与解封液压油孔道相接；所述上活塞缸和下活塞缸的外壁上均分别套装有两个近胶筒和两个远胶筒，两个近胶筒之间和两个远胶筒之间均连接有隔环；所述近胶筒和远胶筒之间连接有上跨隔管或下跨隔管，所述上跨隔管通过螺纹与上活塞缸相接，所述下跨隔管通过螺纹与下活塞缸相接；所述近胶筒和远胶筒远离进液口的一端均连接有固定位置通井规，所述近胶筒和远胶筒靠近进液口的一端均连接有可动通井规，所述可动通井规通过螺纹与上活塞底部或下活塞顶部相接。

所述进液口内设有过滤器。

所述压力平衡管线孔道在上封隔器的上方和下封隔器的下方均有出口与井液相连通。

所述上跨隔管和下跨隔管的长度均为1m-7m。

所述上跨隔管和下跨隔管的长度均为1m、4m或7m。

本实用新型专门用于油气套管井射孔段，可以将所测试地层段的流体与上、下非测试地层段的流体以及井筒流体进行封隔，完成分层测试，它是套管井电缆分层动态测试的关键设备，本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单，设计合理：本实用新型设计了八个胶筒构成上、下封隔器，免除使用卡瓦；为适应不同厚度油层的测试，确保测试层段的地层流体及地层特性不受井筒流体的影响，也不受测试层段上下相邻层段的影响，设计上跨隔管和下跨隔管的长度为1m、4m或7m，可根据实际需要选择短、中、长不同距离的跨隔管，使得上封隔器和下封隔器的四个远胶筒和四个近胶筒之间的距离为1m、4m或7m，在套管射孔段内构成长距离封隔段；进液口内设有过滤器，避免井液中大颗粒的杂质进入样品管线孔道，结构简单，设计合理。

2、座封、解封负荷小：本实用新型中压力平衡管线孔道保证了本实用新型在井内免受上下压差影响，既可以做到正常测速下放和上提仪器，也可以保证仪器座封时不受额外的上下压力差的作用，座封、解封负荷小。

3、智能化程度高：本实用新型整个系统将机械、液压、电力、电子、计算机配套集成体系及相应整套软件，构成一个全自动化系统，双封隔器的座封和解封是由自身电机带动柱塞泵，产生高压液压油，高压液压油驱动上、下活塞移动，最后导致上、下封隔器胶筒膨胀或收缩而完成。

4、封隔可靠，解封灵活方便：本实用新型座封后，上、下封隔器上的八个胶筒与套管内壁形成足够大的摩擦力，以支持电缆和仪器的重力，免除了使用通常封隔器必备的卡瓦，使用卡瓦时，一旦座封力太大，就会导致套管变形或受损，本实用新型封隔可靠且有利于油井后期反复隔采作业；而且，八个胶筒与套筒内壁形成的摩擦力大小恰当，一旦遇到某种特殊情况导致仪器卡井时，操作人员可以利用测井绞车将仪器及本实用新型所述的双封隔器打捞起来，解封灵活方便。

5、功能完备，便于推广使用：本实用新型座封时，进行分层测试作业，解封时可以上下移动以确定下一次座封位置，仪器一次下井，可以完成多次座封和解封程序；而且，设计上跨隔管和下跨隔管的长度均为1m-7m，可根据实际需要选择短、中、长不同距离的跨隔管，长距离跨隔双封隔器可以大段(如7米)封隔所测试地层段的上、下地层段的流体、免除非测试层段流体对测试层段的干扰，功能完备，能够满足油田急需，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型双封隔器的结构示意图。

附图标记说明：

1-地面控制器；       2-测井电缆；        3-电动机；

4-柱塞泵；           5-油箱；            6-液压控制器；

7-上封隔器；         8-下封隔器；        9-进液口；

10-尾锥；            11-上芯轴；         12-下芯轴；

13-上活塞缸；        14-下活塞缸；       15-座封液压油孔道；

16-解封液压油孔道；  17-样品管线孔道；   18-压力平衡管线孔道；

19-上活塞；          20-下活塞；         21-近胶筒；

22-远胶筒；          23-隔环；           24-上跨隔管；

25-下跨隔管；        26-固定位置通井规； 27-可动通井规；

28-套管。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型包括地面控制器1、通过测井电缆2与地面控制器1相接的液压动力系统和与液压动力系统相接的双封隔器，所述液压动力系统由依次相接的电动机3、柱塞泵4、油箱5和液压控制器6构成，所述双封隔器由上下相接且相连通的上封隔器7和下封隔器8构成，所述上封隔器7和下封隔器8的连接处设有连通井液的进液口9，所述下封隔器8的底端接有尾椎10；所述上封隔器8包括上心轴11和套装在上心轴11外的上活塞缸13，所述下封隔器8包括下心轴12和套装在下心轴12外的下活塞缸13、14，所述上、下心轴11、12内设有座封液压油孔道15、解封液压油孔道16、样品管线孔道17和压力平衡管线孔道18，所述上活塞缸13内连接有上活塞19，所述下活塞缸14内连接有下活塞20；所述样品管线孔道17与进液口9相连通，所述压力平衡管线孔道18贯通上封隔器7和下封隔器8且与井液相连通；所述上活塞19顶部与解封液压油孔道16相接，所述上活塞19底部与座封液压油孔道15相接；所述下活塞20顶部与座封液压油孔道15相接，所述下活塞20底部与解封液压油孔道16相接；所述上活塞缸13和下活塞缸14的外壁上均分别套装有两个近胶筒21和两个远胶筒22，两个近胶筒21之间和两个远胶筒22之间均连接有隔环23；所述近胶筒21和远胶筒22之间连接有上跨隔管24或下跨隔管25，所述上跨隔管24通过螺纹与上活塞缸13相接，所述下跨隔管25通过螺纹与下活塞缸14相接；所述近胶筒21和远胶筒22远离进液口9的一端均连接有固定位置通井规26，所述近胶筒21和远胶筒22靠近进液口9的一端均连接有可动通井规27，所述可动通井规27通过螺纹与上活塞19底部或下活塞20顶部相接。

所述进液口9内设有过滤器，避免井液中大颗粒的杂质进入样品管线孔道。

所述压力平衡管线孔道18在上封隔器7的上方和下封隔器8的下方均有出口与井液相连通，压力平衡管线孔道保证了本实用新型在井内免受上下压差影响，既可以做到正常测速下放和上提仪器，也可以保证仪器座封时不受额外的上下压力差的作用，座封、解封负荷小。

所述上跨隔管24和下跨隔管25的长度均为1m-7m。为适应不同厚度油层的测试，确保测试层段的地层流体及地层特性不受井筒流体的影响，也不受测试层段上下相邻层段的影响，可根据实际需要选择短、中、长不同距离的跨隔管，优选地，设计上跨隔管24和下跨隔管25的长度均为1m、4m或7m。

本实用新型的工作过程是：要求双封隔器座封时，地面控制器1发出座封指令，通过测井电缆2输送到井下仪器的电动机3，电动机3工作，带动柱塞泵4工作，产生高压液压油进入液压控制器6，并沿双封隔器内的座封液压油孔道15作用到两个上活塞19和两个下活塞20上，高压液压油的压力迫使两个上活塞19上移，两个下活塞20下移，同时两个上活塞19和两个下活塞20分别带动四个可动通井规27压向四个固定位置通井规26，四个远胶筒22和四个近胶筒21都在高压下轴向收缩，径向膨胀，紧紧地贴实在套管28内壁上，完成座封。

要求双封隔器解封时，地面控制器1发出解封指令，通过测井电缆2输送到井下仪器的电动机3，电动机3工作，带动柱塞泵4工作，产生高压液压油进入液压控制器6，并沿双封隔器内的解封液压油孔道16作用到两个上活塞19和两个下活塞20上，高压液压油的压力迫使两个上活塞19下移，两个下活塞20上移；同时两个上活塞19和两个下活塞20分别带动四个可动通井规27压回座封前的位置，而原先进行座封的液压油已经泄压，沿座封液压油孔道15回流到油箱5，四个远胶筒22和四个近胶筒21都在高压下轴向、径向恢复到松弛状态，脱离套管28，完成解封。

解封后，本实用新型可以上下移动以确定下一次座封位置，再次执行上述的座封和解封程序。

上封隔器、下封隔器中间设有的进液口9是地层流体和环形空间流体进入仪器的流动通道。双封隔器座封时，地层流体和环形空间流体经过进液口9进入仪器，进行分层测试作业。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (5)

1.一种用于套管井射孔段的测井双封隔器，包括地面控制器(1)、通过测井电缆(2)与地面控制器(1)相接的液压动力系统和与液压动力系统相接的双封隔器，所述液压动力系统由依次相接的电动机(3)、柱塞泵(4)、油箱(5)和液压控制器(6)构成，其特征在于：所述双封隔器由上下相接且相连通的上封隔器(7)和下封隔器(8)构成，所述上封隔器(7)和下封隔器(8)的连接处设有连通井液的进液口(9)，所述下封隔器(8)的底端接有尾椎(10)；所述上封隔器(8)包括上心轴(11)和套装在上心轴(11)外的上活塞缸(13)，所述下封隔器(8)包括下心轴(12)和套装在下心轴(12)外的下活塞缸(13、14)，所述上、下心轴(11、12)内设有座封液压油孔道(15)、解封液压油孔道(16)、样品管线孔道(17)和压力平衡管线孔道(18)，所述上活塞缸(13)内连接有上活塞(19)，所述下活塞缸(14)内连接有下活塞(20)；所述样品管线孔道(17)与进液口(9)相连通，所述压力平衡管线孔道(18)贯通上封隔器(7)和下封隔器(8)且与井液相连通；所述上活塞(19)顶部与解封液压油孔道(16)相接，所述上活塞(19)底部与座封液压油孔道(15)相接；所述下活塞(20)顶部与座封液压油孔道(15)相接，所述下活塞(20)底部与解封液压油孔道(16)相接；所述上活塞缸(13)和下活塞缸(14)的外壁上均分别套装有两个近胶筒(21)和两个远胶筒(22)，两个近胶筒(21)之间和两个远胶筒(22)之间均连接有隔环(23)；所述近胶筒(21)和远胶筒(22)之间连接有上跨隔管(24)或下跨隔管(25)，所述上跨隔管(24)通过螺纹与上活塞缸(13)相接，所述下跨隔管(25)通过螺纹与下活塞缸(14)相接；所述近胶筒(21)和远胶筒(22)远离进液口(9)的一端均连接有固定位置通井规(26)，所述近胶筒(21)和远胶筒(22)靠近进液口(9)的一端均连接有可动通井规(27)，所述可动通井规(27)通过螺纹与上活塞(19)底部或下活塞(20)顶部相接。

2.按照权利要求1所述的一种用于套管井射孔段的测井双封隔器，其特征在于：所述进液口(9)内设有过滤器。

3.按照权利要求1所述的一种用于套管井射孔段的测井双封隔器，其特征在于：所述压力平衡管线孔道(18)在上封隔器(7)的上方和下封隔器(8)的下方均有出口与井液相连通。

4.按照权利要求1所述的一种用于套管井射孔段的测井双封隔器，其特征在于：所述上跨隔管(24)和下跨隔管(25)的长度均为1m-7m。

5.按照权利要求4所述的一种用于套管井射孔段的测井双封隔器，其特征在于：所述上跨隔管(24)和下跨隔管(25)的长度均为1m、4m或7m。

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