CN204703871U - 跨隔下返投棒射孔、测试联合作业管柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种跨隔下返投棒射孔、测试联合作业管柱，它包括依次相连接的排液装置、阀体、测试压力计托筒、跨隔封隔器、卡瓦封隔器、减震器、筛管、投棒点火头和射孔枪，排液装置用于对井下进行排液，阀体用于对管柱实现开闭，测试压力计托筒用于测试管柱内的压力，跨隔封隔器用于对已射孔层上方环空进行封隔，卡瓦封隔器用于对已射孔层和待射孔层之间进行封隔，投棒点火头用于与投棒相对应，以用于引爆射孔枪，射孔枪用于对待射孔层进行射孔。采用该管柱一次便可经济、方便、高效、可靠的完成跨隔已射孔层，并对已射孔层下方的待试层进行射孔、测试、排液、储层改造一体化作业，且其通过投棒点火的方式，大大提高了射孔的安全性、可靠性。

Description

跨隔下返投棒射孔、测试联合作业管柱

技术领域

本实用新型涉及石油勘探开发试油技术领域，特别涉及一种跨隔下返投棒射孔、测试联合作业管柱。

背景技术

中国专利申请号为200520106208.8的实用新型公开了一种跨隔下返射孔、测试和排液一体化试油管柱，该管柱使得油气井跨隔下返射孔-测试和排液一体化联合作业，从而达到提高试油效果、缩短施工周期和降低作业成本的最终目的。该管柱包括定位短节、滑套水力泵、托砂皮碗、球座、监测压力计托筒、井下测试阀、液压锁紧、支撑式封隔器、测试压力计托筒、管外监测压力计托筒、传压工具、卡瓦式封隔器、筛管接头、减震器、液压延时点火器、点火头、枪身、泄压器，定位短节与滑套水力泵连接，滑套水力泵与监测压力计托筒之间通过球座连接，监测压力计托筒、井下测试阀、液压锁紧、支撑式封隔器、测试压力计托筒、管外监测压力计托筒、传压工具、卡瓦式封隔器、筛管接头、减震器、液压延时点火器依次连接，枪身的下部装有泄压器。该管柱采用以下关键技术：一是传压工具处在两级封隔器之间，且位于卡瓦式封隔器的上方，其内传压管穿越卡瓦式封隔器与筛管接头密闭配合，目的是使两封隔器之间的液体与液压延时点火器连通，将已射开层的压力传递到点火头上；二是利用已射开层的压力与测试管柱内液垫压力之差作为动力，撞击点火头引爆射孔枪身。

但是该管柱的射孔稳定性太差，原因如下，其完全依靠已射开层的压力与测试管柱内液垫压力之差作为射孔的动力，发生误射孔等严重事故的风险太大。在施工的下钻过程中，发生中途坐封、误开井的事件时有发生，一旦发生误开井，同时测试压差又达到点火头的激发压差，该管柱就容易导致误射孔的恶性后果。另外一方面，其无法通过从地面向环空施加安全操作压力，如果下钻时测试管柱发生漏失，则测试管柱内液垫压力必然高于预期，很容易导致已射开层的压力与测试管柱内液垫压力之差低于预期，达不到预先设置的点火头的激发压差，且无法补救，该种情况下会造成该趟管柱永远不会射孔，加之地面对井下射孔成功与否难以判断，若后续的工序再继续实施，将导致大量无效工时，浪费大量的设备、材料、人员和金钱。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供了一种跨隔下返投棒射孔、测试联合作业管柱，其能够解决跨隔下返射孔、测试和排液一体化试油管柱会发生误射孔或无法射孔的问题。

本实用新型的具体技术方案是：

一种跨隔下返投棒射孔、测试联合作业管柱，其特征在于，它包括自井口向井下依次相连接的排液装置、阀体、测试压力计托筒、跨隔封隔器、卡瓦封隔器、减震器、筛管、投棒点火头和射孔枪，所述排液装置用于对井下进行排液，所述阀体用于对管柱实现开闭，所述测试压力计托筒用于测试管柱内的压力，所述跨隔封隔器用于对已射孔层上方环空进行封隔，所述卡瓦封隔器用于对已射孔层和待射孔层之间进行封隔，所述减震器用于在射孔时减轻管柱下部对管柱上部的压力冲击波及震颤，所述筛管用于井内与管柱内液体的流通，所述投棒点火头用于与投棒相对应，以用于引爆所述射孔枪，所述射孔枪的位置与待射孔层相对应，用于对待射孔层进行射孔，所述排液装置、所述阀体、所述测试压力计托筒、所述跨隔封隔器、所述卡瓦封隔器、所述减震器和所述筛管均为全通径式，所述排液装置、所述阀体、所述测试压力计托筒、所述跨隔封隔器、所述卡瓦封隔器、所述减震器和所述筛管的内通径能够使得投棒通过。

优选地，所述排液装置包括抽吸泵、水力泵、螺杆泵、气举泵中的一种或多种组合。

优选地，所述阀体包括全通径的压控式测试阀或/和全通径的循环阀。

优选地，所述测试压力计托筒包括至少一内传压式压力计。

优选地，所述跨隔封隔器与所述卡瓦封隔器之间连接有验漏压力计托筒，所述验漏压力计托筒包括至少一外传压压力计。

优选地，所述减震器包括横向减震器或/和纵向减震器。

优选地，所述射孔枪的下端连接有压力释放装置。

优选地，所述排液装置、所述阀体、所述测试压力计托筒、所述跨隔封隔器、所述卡瓦封隔器、所述减震器和所述筛管的内通径均大于30mm。

本实用新型具有以下显著有益效果：

(1)本跨隔下返投棒射孔、测试联合作业管柱通过投棒点火的方式，将投棒点火头引爆，进而引爆射孔弹，完成射孔，大大提高了射孔的安全性、可靠性。

(2)采用一趟管柱便可经济、方便、高效、可靠的完成跨隔已射开层，并对已射开层下方的待试层进行射孔、测试、排液、储层改造一体化作业，即省去了打桥塞或水泥塞封层及钻塞工序，有利于井控安全，又减少了起下管柱及压井次数，缩短了修井作业机占用时间，节约了试油成本，达到试油提速提效的目的。

(3)可实现与大型酸化或水力加砂压裂储层改造工序联合作业以及下返试油，克服了现有的“跨隔测试—投棒射孔联合作业管柱”只能针对两封隔器之间的井段进行射孔、试油易发生埋卡的不足。

(4)射孔枪位于卡瓦封隔器的下方，有助于减少射孔瞬间压力冲击波及震颤造成管柱及测试仪器仪表失效的风险。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。

图1为本实用新型跨隔下返投棒射孔、测试联合作业管柱的结构示意图。

以上附图的附图标记：1、油管；2、校深短节；3、排液装置；4、阀体；5、测试压力计托筒；6、第一安全接头；7、跨隔封隔器；8、验漏压力计托筒；9、第二安全接头；10、卡瓦封隔器；11、减震器；12、筛管；13、投棒点火头；14、射孔枪；15、压力释放装置；A、已射孔层；B、待射孔层。

具体实施方式

结合附图和本实用新型具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本实用新型的细节。但是，在此描述的本实用新型的具体实施方式，仅用于解释本实用新型的目的，而不能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。在本实用新型的教导下，技术人员可以构想基于本实用新型的任意可能的变形，这些都应被视为属于本实用新型的范围。

一种跨隔下返投棒射孔、测试联合作业管柱，它包括自井口向井下依次相连接的排液装置3、阀体4、测试压力计托筒5、跨隔封隔器7、卡瓦封隔器10、减震器11、筛管12、投棒点火头13和射孔枪14，排液装置3用于对井下进行排液，阀体4用于对管柱实现开闭，测试压力计托筒5用于测试管柱内的压力，跨隔封隔器7用于对已射孔层A上方环空进行封隔，卡瓦封隔器10用于对已射孔层A和待射孔层B之间进行封隔，，减震器用于在射孔时减轻管柱下部对管柱上部的压力冲击波及震颤，筛管12用于井内与管柱内液体的流通，投棒点火头13用于与投棒相对应，以用于引爆射孔枪14，射孔枪14的位置与待射孔层B相对应，用于对待射孔层B进行射孔，排液装置3、阀体4、测试压力计托筒5、跨隔封隔器7、卡瓦封隔器10、减震器11和筛管12为全通径式，排液装置3、阀体4、测试压力计托筒5、跨隔封隔器7、卡瓦封隔器10、减震器11和筛管12的内通径能够使得投棒通过。

图1为本实用新型跨隔下返投棒射孔、测试联合作业管柱的结构示意图，如图1所示，整个管柱中间部分主要包括跨隔封隔器7和卡瓦封隔器10，当管柱下入在井内时，跨隔封隔器7需位于已射孔层A的上方，在作业时用于对已射孔层A的上部进行封隔。卡瓦封隔器10位于已射孔层A和待射孔层B之间，在作业时用于对已射孔层A的下部进行封隔。跨隔封隔器7和卡瓦封隔器10两者之间可以通过油管相连接，油管1的具体长度根据已射孔层A的厚度来决定。为了管柱的安全以及性能的可靠性，通常可以在跨隔封隔器7和卡瓦封隔器10之间连接有第二安全接头9，用于保证管柱的安全以性及稳定性。

在整个跨隔下返投棒射孔、测试联合作业管柱中，跨隔封隔器7的上端连接有测试压力计托筒5，该测试压力计托筒5包括至少一内传压式压力计，其用于录取待试层的压力变化，当管柱进行射孔时，测试压力计托筒5可以用于监测射孔是否成功。同样的，在测试压力计托筒5和跨隔封隔器7之间可以连接有第一安全接头6，用于保证管柱的安全以性及稳定性。

测试压力计托筒5的上端连接设有阀体4，阀体4可以包括全通径的压控式测试阀或/和全通径的循环阀。在管柱进行储层改造时，通过阀体4可以开闭以控制管柱内部上下液体的流通，在管柱进行射孔时，阀体4能够使得测试压力计托筒5对管柱中卡瓦封隔器以下部分的压力进行测试。在管柱进行储层改造时，通过关闭阀体4控制管柱的开闭也可提高井控的安全性。另外，阀体4均为全通径式阀体4，在阀体4打开时，可以保证投棒点火头13可以顺利投入至投棒点火头13。

阀体4的上端连接有排液装置3，当待射孔层B完成射孔后，通过排液装置3可以利用该管柱直接对井下液体进行排液。排液装置3包括抽吸泵、水力泵、螺杆泵、气举泵中的一种或多种组合。

排液装置3的上端设有校深短节2，校深短节2与排液装置3之间可以连接有油管1，油管1长度根据实际情况调节，校深短节2的上端同样连接有油管1，油管1一直通向井口。校深短节2的作用为用于定位管柱的深度。

卡瓦封隔器10下端依次连接有减震器11、筛管12、投棒点火头13和射孔枪14。当井下的待射孔层B完成射孔后，地层流体通过筛管12流入管柱的生产通道内。进一步地，在管柱实现改造功能时，通入管柱的改造液通过该筛管12注入地层通道。筛管12下端连接的射孔枪14用于对待射孔层B进行射孔，投棒点火头13其用于引爆射孔枪14，使得射孔枪14完成对待射孔层B的射孔。射孔枪14的下端可以连接有用于实现管柱内压力控制的压力释放装置15。

卡瓦封隔器10与筛管12之间连接的减震器11可以包括横向减震器或/和纵向减震器。减震器11的作用为在射孔时减少压力冲击波及震颤对管柱上部分中测试仪器造成的损坏。

阀体4、测试压力计托筒5、跨隔封隔器7、卡瓦封隔器10、减震器11和筛管12均为全通径式，它们的内通径均大于30mm。如此，在进行射孔过程中，在井口的管柱口进行投棒点火，投棒才能顺利通过排液装置3、阀体4、测试压力计托筒5、跨隔封隔器7和卡瓦封隔器10，最终到达投棒点火头13，引爆投棒点火头13，进而引爆射孔枪14的射孔弹。投棒点火头13的引爆必须通过井上人工投棒点火，这样在井内在误操作或者其它因素下一般投棒点火头13不会被引爆，如此大大提高了射孔的安全性和可靠性，不会发生误射孔的恶心结果。

本实用新型的工作原理如下：在作业过程中，按照图1所示的顺序依次连接管柱，通过油管1或者钻杆将管柱下入井至预定深度，校深后调整管柱，使其射孔枪14对准待射孔层B，跨隔封隔器7需位于已射孔层A之间，卡瓦封隔器10位于已射孔层A的下方。坐封跨隔封隔器7和卡瓦封隔器10，将已射孔层A封隔。将阀体4开启至打开状态，接着在井口在油管1中进行投棒，投棒通过排液装置3、阀体4、测试压力计托筒5、跨隔封隔器7和卡瓦封隔器10，最终到达投棒点火头13，引爆投棒点火头13，进而引爆射孔枪14，完成对待射孔层B的射孔。通过阀体4对井下进行开关，通过测试压力计托筒5，管柱进而进入正常测试阶段。如果测试后发现，射孔枪14未被引爆，可用电缆或抽汲绳带打捞器随时捞出投棒，查明原因，处理问题，然后再次进行投棒实现射孔。测试结束后，通过排液装置3进行排液作业，开启排液装置3，在抽力的作用下，储层液体通过筛管12流入管柱内，并沿井向上流动，最终排出至井外。筛管12也会在储层改造工序中被利用到，在储层改造工序中，通过管柱中的筛管12使得井外需要注入储层或井内的物质自上而下流入管柱，再流过筛管流至储层或井内，以实现储层改造工序；储层改造后进行排液时，再通过排液装置3进行排液作业。当管柱的整体作业以及测试结束后，进行压井作业并对跨隔封隔器7与卡瓦封隔器10进行解封，最后起上管柱。

采用本实用新型的跨隔下返投棒射孔、测试联合作业管柱可经济、方便、高效、可靠的完成跨隔已射开层，并对已射开层下方的待试层进行射孔、测试、排液、储层改造一体化作业，省去了打桥塞封层及钻塞工序，有利于井控安全，减少了起下管柱及压井次数，缩短了修井作业机占用时间，节约了试油成本，达到了试油提速提效的目的。其次，使用投棒点火的方式，将投棒点火头13引爆，进而引爆射孔弹，完成射孔，大大提高了射孔的安全性、可靠性。射孔枪14位于卡瓦封隔器10的下方，有助于减少射孔时产生的瞬间压力冲击波及震颤，避免管柱中的测试仪器仪表失效，同时减小了对管柱上部的振动后，减小了油井壁面砂土的掉落，由此减少砂埋卡瓦封隔器10的风险。

在一种优选的实施方式中，跨隔封隔器7与卡瓦封隔器10之间可以连接有验漏压力计托筒8，验漏压力计托筒8包括至少一外传压压力计。该验漏压力计托筒8用于监测跨隔封隔器7与卡瓦封隔器10之间的压力变化，以此用于检测跨隔封隔器7与卡瓦封隔器10对已射孔层的封隔密闭性。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种跨隔下返投棒射孔、测试联合作业管柱，其特征在于，它包括自井口向井下依次相连接的排液装置、阀体、测试压力计托筒、跨隔封隔器、卡瓦封隔器、减震器、筛管、投棒点火头和射孔枪，所述排液装置用于对井下进行排液，所述阀体用于对管柱实现开闭，所述测试压力计托筒用于测试管柱内的压力，所述跨隔封隔器用于对已射孔层上方环空进行封隔，所述卡瓦封隔器用于对已射孔层和待射孔层之间进行封隔，所述减震器用于在射孔时减轻管柱下部对管柱上部的压力冲击波及震颤，所述筛管用于井内与管柱内液体的流通，所述投棒点火头用于与投棒相对应，以用于引爆所述射孔枪，所述射孔枪的位置与待射孔层相对应，用于对待射孔层进行射孔，所述排液装置、所述阀体、所述测试压力计托筒、所述跨隔封隔器、所述卡瓦封隔器、所述减震器和所述筛管均为全通径式，所述排液装置、所述阀体、所述测试压力计托筒、所述跨隔封隔器、所述卡瓦封隔器、所述减震器和所述筛管的内通径能够使得投棒通过。

2.根据权利要求1所述的跨隔下返投棒射孔、测试联合作业管柱，其特征在于：所述排液装置包括抽吸泵、水力泵、螺杆泵、气举泵中的一种或多种组合。

3.根据权利要求1所述的跨隔下返投棒射孔、测试联合作业管柱，其特征在于：所述阀体包括全通径的压控式测试阀或/和全通径的循环阀。

4.根据权利要求1所述的跨隔下返投棒射孔、测试联合作业管柱，其特征在于：所述测试压力计托筒包括至少一内传压式压力计。

5.根据权利要求1所述的跨隔下返投棒射孔、测试联合作业管柱，其特征在于：所述跨隔封隔器与所述卡瓦封隔器之间连接有验漏压力计托筒，所述验漏压力计托筒包括至少一外传压压力计。

6.根据权利要求1所述的跨隔下返投棒射孔、测试联合作业管柱，其特征在于：所述减震器包括横向减震器或/和纵向减震器。

7.根据权利要求1所述的跨隔下返投棒射孔、测试联合作业管柱，其特征在于：所述射孔枪的下端连接有压力释放装置。

8.根据权利要求1所述的跨隔下返投棒射孔、测试联合作业管柱，其特征在于：所述排液装置、所述阀体、所述测试压力计托筒、所述跨隔封隔器、所述卡瓦封隔器、所述减震器和所述筛管的内通径均大于30mm。