CN203756157U - 一种用于油田采油井分层测压的多功能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于油田采油井分层测压的多功能装置，由导压通道结构、定压开关结构、泄压结构、沉渣结构、抽吸结构组成，上部组件为双筒结构，内、外长筒之间形成环形通道，内筒内为抽吸通道；中部组件为三筒结构，外短筒与中短筒间形成环形导压通道，中短筒与内短筒间形成环形沉渣空间，接头d进液孔与上部固定凡尔及内短筒等组成抽吸结构，泄压空心螺丝直接附在接头c上；下部定压开关L形剪钉剪切面积由剪钉x方向尺寸一个变量确定，使剪切精度更高。此装置改变了传统的测压、措施等实施方式，通过导压通道和定压开关利用抽吸压差使定压开关自动打开并使封隔油层的压差封隔器涨封，应用此装置的测压管柱突出特点是在低成本条件下获得较多功能，并提高了分层测压资料质量。

Description

一种用于油田采油井分层测压的多功能装置

技术领域

本实用新型提供一种用于油田采油井分层测压的多功能装置，可测得带续流段的分层压力恢复曲线、两个层段产液剖面，具有负压解堵、减少作业施工设备等多项目的，属于油藏开发监测措施领域。

背景技术：

油井分层测压是重要的认识油藏的手段，普通分层测压方法是采用油管连接几组压缩式封隔器和几组测压管组成密封管柱，用地面泵罐车打压涨封，由于测前处于作业状态，无法测得续流段，只能解释地层压力等少量储层信息。

普通分层测压方法测压层段少，一般为3-4段，原因是压缩封隔器为机械强拔解封，下入多易卡井，实际工作中一些井需要划分5-8段，因此急需多层段分层测压技术。

分层测压必须在正常生产条件下测试才能测得合格资料，普通分测方法难以结合不正常井修井进行，如能找到与修井相结合的测压方法，可以减少作业井次，降低施工成本。

如用一套分测装置组合的管柱一次作业实现多层段标准压力恢复测试（可测得续流段，可解释多项渗流参数）、产剖测试、负压解堵、结合修井、节省设备等多项功能，且测试成本与以往分层测压相当，其意义很大。

目前已有的多功能分测方法主要都是用普通抽油泵与多种功能单一的井下工具组合，再连接抽油管柱和油层封隔器、测压管等实现，分析这些组合管柱法特点，均存在成本高，工艺管柱复杂，作业次数多，可靠性差等问题，因此无法普遍应用。

发明内容

本实用新型提供一种用于油田采油井分层测压的多功能装置，改变了传统的分层测压方式，在低成本条件下获得较多功能，并提高了分层测压资料质量。

本实用新型的一种用于油田采油井分层测压的多功能装置，其技术解决方案如下：

包括上部组件、中部组件及下部组件；其中，

所述的上部组件为双筒结构，外长筒与接头a和接头b丝扣连接，内长筒下部与接头b丝扣连接，内长筒上部与接头a插孔连接；内、外长筒之间形成上部环形导压通道，接头b有侧孔，内长筒上部侧孔与上部环形导压通道及接头b侧孔连通；内长筒中装有普通抽油柱塞总成。

所述的中部组件为三筒结构，接头c密封套与接头c丝扣连接，接头c与接头d外层通过外短筒丝扣连接，接头c内层与中短筒密封套丝扣连接，中短筒密封套与中短筒上部插孔连接胶圈密封，中短筒下部与固定凡尔罩顶部外丝扣连接，固定凡尔罩与固定凡尔座支撑丝扣连接，固定凡尔座支撑与接头d丝扣连接，中短筒及下部连接件与外短筒之间构成中部环形导压通道，接头c、接头d均有侧孔与环形导压通道连通；泄压空心螺丝直接附在接头c上，相当于把泄压器与接头c合为一体；内短筒与固定凡尔罩顶部内丝扣连接，内短筒及下部固定凡尔及接头进液孔等为抽吸通道；内短筒上部有顶帽，出液孔在侧面，内短筒与中短筒间形成环形沉渣空间；环形导压通道与抽吸通道之间需密封良好。

所述的下部组件由定压开关、油管内测压管总成组成，定压开关由开关主体、活塞柱、活塞柱上下密封圈、L形压敏剪钉、固定剪钉螺丝组成；开关主体内有三通孔，长方形剪钉槽，活塞柱装在开关主体三通主孔内，L形剪钉放入长方形剪钉槽内，固定剪钉螺丝紧固限位，活塞柱上下密封圈可密封三通侧孔，活塞柱剪切槽剪断剪钉，活塞柱下移，打开三通侧孔，L形剪钉外形尺寸只有一个X变量，其他尺寸固定，剪钉承压面与活塞柱剪切面平面接触，接触面面积一定，剪切面面积由剪钉x方向尺寸一个变量确定，通过单一变量建立与压强关系确定剪钉规格，使剪切精度更高；定压开关下接油管内测压管总成。

上部组件与中部组件及下部组件全部连接后即形成多功能分测装置，保证抽吸、防渣、泄压功能基础上，使导压通道上下连通且与抽油柱塞以下抽吸通道封隔良好，可使抽吸形成的油管内外压差作用于定压开关，再与上部抽油管柱、下部油层测压管、低压差封隔器及管柱等组成施工管柱，下入井中即可实现多项功能，。

本实用新型主要功能和工作原理：

1、多功能分测装置具有抽吸功能，涨封前生产时，定压开关关闭，开关以下为与油套环形空间隔绝的空管柱，封隔器受外压不涨封，测得生产条件下分层流压。

2、生产后，装置上部油管内液面上升，油套环形空间液面逐渐下降，液面抽到预定位置，达到L形剪钉设定压差，井下开关定压打开，装置上部油管内液柱通过装置环形导压通道进入开关以下油管内，由于油管内压力远大于油管外压力使压差封隔器涨封，实现生产流压条件下开始的分层压力测试（带续流段）。

3、由于不加顶封，涨封后开抽一段时间，通过计量化验可测得顶部层段产液和含水，间接求得下部合层段产液和含水，再停井一段时间，测顶部层段压力恢复，其它层段继续测压力恢复。

4、测试后起管柱时，由于压差封隔器上提时处在涨封状态，上起管柱瞬时让出空间使底部封隔器下部环空压力迅速下降，使油层近井高压区流体产生较大压差冲刷作用，具有负压结堵作用，作用强弱可通过泄压装置和起管速度和方式调节。

5、油管内测压管中压力计可监测整个测试过程管柱工作状况，判断管柱及工具是否漏失、涨封压差变化、井下装置工作状况等。

本实用新型的积极效果在于：导压通道结构和定压开关结构可对抽吸形成的油管内、外压差进行有效控制，利用抽吸压力通过导压通道使装置本身定压开关自动打开，并使井下封隔油层的压差封隔器涨封，装置上还集成了泄压结构、沉渣结构，使其工作可靠性增强，可增加测压层段数，最多可测试7-8段，满足了精细分层认识需要；此装置可结合不正常井修井时下入，大量减少作业井次；可实现斜井等部分层段产剖测试。

附图说明

图1本实用新型结构原理图；

图2为本实用新型上部组件结构图；

图3为本实用新型中部组件结构图；

图4为本实用新型下部组件结构图；

图中，1、接头a；2、内长筒密封胶圈；3、内长筒；4、外长筒；5、内长筒柱塞；6、接头b；7、接头c密封套胶圈；8、接头c密封套；9、接头c；10、泄压空心螺丝；11、中短筒密封套胶圈；12、中短筒密封套；13、内短筒顶帽；14、内短筒；15、中短筒；16、外短筒；17、固定凡尔罩；18、凡尔球；19、固定凡尔座；20、固定凡尔座支撑；21、接头d；22、开关活塞柱上下密封圈；23、开关活塞柱；24、压敏剪钉固定螺丝；25、L形压敏剪钉；26、开关主体；27、开关底部密封螺丝；28、接头e；29、油管内测压管总成。30、内长筒上部侧孔；31、上部环形导压通道；32、接头b侧孔；33、接头c侧孔；34、中部环形导压通道；35、内短筒出液孔；36、沉渣空间；37、内短筒抽吸通道；38、接头d侧孔；39、接头d进液孔；40、三通侧孔；41、开关长方形装剪钉槽；42、开关活塞柱剪切槽；43、三通主孔；44、开关泄液孔；45、油管内测压管泄液孔。

具体实施方式

根据附图1~图2所示，上部组件由6个部件组成，外长筒（4）与接头a（1）和接头b（6）丝扣连接，内长筒（3）下部与接头b（6）丝扣连接，内长筒（3）上部与接头a（1）插孔连接，内、外长筒之间形成上部环形导压通道（31）；内长筒中装有抽油柱塞总成（5）；内长筒上部侧孔（30）与上部环形导压通道（31）及接头b侧孔（32）连通。

根据附图1及图3所示，中部组件由15个部件组成，接头c密封套（8）与接头c（9）丝扣连接，接头c（9）与接头d（21）外层通过外短筒（16）丝扣连接，接头c（9）内层与中短筒密封套（12）丝扣连接，中短筒密封套（12）与中短筒（15）上部插孔连接并通过胶圈（11）密封，中短筒（15）下部与固定凡尔罩（17）顶部外丝扣连接，固定凡尔罩（17）与固定凡尔座支撑（20）丝扣连接，固定凡尔座支撑（20）与接头d（21）丝扣连接；中短筒（15）及下部连接件与外短筒（16）之间构成中部环形导压通道（34），环形导压通道（34）与接头c侧孔（33）、接头d侧孔（38）连通；泄压空心螺丝（10）直接附在接头c（9）上；内短筒（14）与固定凡尔罩（17）上部内扣连接，内短筒上部有顶帽（13），出液孔（35）在侧面，内短筒与中短筒间形成环形沉渣空间（36）；环形导压通道（34）与内短筒及下部固定凡尔及接头进液孔（39）等抽吸通道之间需密封良好。

根据附图1及图4所示，下部组件由8个部件组成，开关主体（26）内有三通孔，长方形剪钉槽，活塞柱（23）装在开关主体三通主孔（43）内，L形剪钉（25）放入长方形剪钉槽（41）内，剪钉固定螺丝（24）紧固限位，活塞柱上下密封圈（22）可密封三通侧孔（40），活塞柱剪切槽（42）剪断剪钉（25），活塞柱（23）下移，打开三通侧孔（40），L形剪钉（25）外形尺寸只有一个X变量，其他尺寸固定，剪钉承压面与活塞柱剪切面平面接触，接触面面积一定，剪切面面积由剪钉x方向尺寸一个变量确定，通过单一变量建立与压强关系确定剪钉规格，使剪切精度更高，更易控制，定压开关下接油管内测压管总成（29）。

参照图1~图4，上部组件与中部组件通过接头b（6）与接头c（9）丝扣连接、接头b（6）内孔与接头c密封套（8）插孔连接通过胶圈（7）密封，中部组件与下部组件通过接头d（21）与定压开关主体(26)丝扣连接，全部连接后即形成多功能分测装置，再与上部抽油管柱、下部油层测压管、低压差封隔器及管柱等组成施工管柱，下入井中即可实现多项功能。

抽吸生产时，井内液进入接头d进液孔（39），依次向上流经接头d（21）、固定凡尔座支撑（20）、固定凡尔座（19）、固定凡尔罩（17）、内短筒抽吸通道（37），从内短筒出液孔（35）流出，再进入中短筒密封套（12）、接头c（9）、接头c密封套（8）、进入接头b（6）、内长筒（3），内长筒中柱塞（5）上下移动，通过柱塞（5）游动凡尔球及中部组件内固定凡尔球（18）周期性的开启关闭，实现抽吸排液。

内长筒上部侧孔（30）位于柱塞（5）活动区上部，柱塞（5）以上管柱内液柱压力通过上部侧孔（30）传入上部环形导压通道（31）、接头b侧孔（32）、接头c侧孔（33）、中部环形导压通道（34）、接头d侧孔（38），传至定压开关活塞柱（23），活塞柱（23）上部受整个油管内液柱压力，下部受井中油套管环形空间压力，压敏剪钉（25）固定时通过活塞上下密封圈（22）隔绝与下部空管柱连通的三通侧孔（40）及开关泄液孔（44）。

抽吸使油管内液柱逐渐上升排出井口，环形空间液面逐渐下降，压差逐渐增大，当抽到正常生产液面时达到设定压差，开关活塞柱（23）下移剪断L形压敏剪钉（25），打开泄压通道三通侧孔（40），同时活塞柱（23）在压差作用下继续封隔油管与油套环形空间，装置以上油管内液柱通过开关泄液孔（44）下落到开关下部空管柱内，充满后实现压差封隔器涨封，开始压力恢复测试。

停井测压时，油管柱内外靠中部组件内固定凡尔球（18）座封隔绝，上部组件内柱塞（5）间接密封，保证管柱不向环形空间泄压，保持压差封隔器涨封。

泄压空心螺丝（10）可防卡，如起管负荷重，向井内扔入撞击杆泄压后即可卸载，使管柱顺利起出，由于增加了泄压防卡装置，可增加封隔器数量，增加测试层段，实现细分层测压；环形沉渣空间（36）可接收作业时或抽吸时掉落的杂质、块状物、内衬玻璃油管碎片等，防止直接落在固定凡尔球（18）上造成凡尔卡。

本实用新型通过对抽吸形成的油管内外压差进行合理控制实现了多项功能，而且可靠性较强。通过多功能分测装置应用，减少原分层测压方法使用泵罐车涨封等大型设备施工费用；可测出带续流段的压力恢复曲线，而且无层间干扰，压力资料价值大大提高；涨封条件下继续生产，由于不加顶封，通过计量化验可获得准确的顶部层段的产状，间接获得下部合层产状；在分测结束后起管柱时，通过泄压结构配合适当的起管时间和速度可实现可控负压解堵；装置本身具有泄压防卡功能，可增加测压层段。

Claims (1)

1.一种用于油田采油井分层测压的多功能装置，其特征在于：包括上部组件、中部组件及下部组件；其中，

上部为双筒结构，外长筒与接头a和接头b丝扣连接，内长筒下部与接头b丝扣连接，内长筒上部与接头a插孔连接，内、外长筒之间形成上部环形导压通道，内长筒上部侧孔与上部环形导压通道及接头b侧孔连通；

中部为三筒结构，接头c密封套与接头c丝扣连接，接头c与接头d外层通过外短筒丝扣连接，接头c内层与中短筒密封套丝扣连接，中短筒密封套与中短筒上部插孔连接通过胶圈密封，中短筒下部与固定凡尔罩顶部外丝扣连接，固定凡尔罩与固定凡尔座支撑丝扣连接，固定凡尔座支撑与接头d丝扣连接，中短筒、固定凡尔罩、固定凡尔座支撑与外短筒之间构成中部环形导压通道，环形导压通道与接头c侧孔、接头d侧孔连通；泄压空心螺丝直接附在接头c上；内短筒与固定凡尔罩顶部内丝扣连接，内短筒与中短筒间形成环形沉渣空间；内短筒、固定凡尔罩、固定凡尔座支撑、接头d进液孔组成抽吸通道；

下部由定压开关、油管内测压管总成组成；在定压开关中：开关主体内有三通主孔和长方形剪钉槽，活塞柱装在开关主体的三通主孔内，L形剪钉放入长方形剪钉槽内，剪钉固定螺丝紧固限位，活塞柱上下密封圈密封三通侧孔。