CN1011434B - 潜油电泵井测压装置 - Google Patents

Abstract

本装置是在油田潜油电泵井中使用的一种机械测压装置，用以解决潜油电泵井不动管柱情况下的测压问题。它包括井下开关部分由工作筒和堵塞器组成；地面测试、打捞部分由连接器、打捞器组成。工作筒内部装有堵塞器，将它接在电泵管柱上，下入井内，此时测压装置呈关闭状态，当需测压时将连接器接在压力计下，用录井钢丝从油管下到井内，靠仪器重力将装置打开，油套管连通，即可测油套管环空压力，上提仪器装置自动关闭，保证泵正常工作。

Description

本发明是在油田潜油电泵井中使用的一种机械测压装置。

本发明以前潜油电泵井带有进口的PHD或PSI是一种电测自动记录的测压装置。它固定在电机尾部，一旦失灵无法录取压力资料，同时它测得的压力精度低（5%）、成本高（一套2800美元）、寿命短（半年左右），而现有的井下压力计又不能直接录取电泵井油套管环形空间压力。

本发明的目的在于提供一种适用于潜油电泵井使用的测压装置，它与井下压力计配套主要解决了从油管内录取油套管环形空间压力的技术问题，并形成了一套电泵井不动管柱情况下的测压工艺技术。从而为油田动态分析提供较准确的压力资料，并可及时了解油井地下动态和电泵的工作状况。

本装置包括井下开关部分和地面测试、打捞部分。井下开关部分由工作筒、堵塞器组成;地面测试、打捞部分由连接器、打捞器组成。井下开关部分为本装置的主体，下入电泵井以前先将堵塞器装入工作筒内，此时堵塞器连接套卡在工作筒内套上部台阶处，工作筒上的引压孔（34）与堵塞器主体中心位置的传压孔（35）对应，测试杆的下端通孔（36）位于传压孔（35）的上部，该装置组装好经试压合格后备用。当电泵井井下作业时，将工作筒上、下端与油管连接，按施工设计下入电泵井予定浓度，由于O形密封圈（14）、（15）的作用，且测试杆未下移，孔（36）仍位于孔（35）的上部，油套管环形空间的压力与油管内压力不连通。电泵井不需要测压，在一般正常生产状况下，井下开关部分始终呈关闭状态，油管内的液体可通过工作筒内套的油流通道流出井口。

电泵井需要测压时，将连接器接在井下压力计下端，用录井钢丝从井口油管将仪器下入井内。

测油管压力时，将仪器下入本装置工作筒以上，连接器未与堵塞器对接，井下开关部分呈“关闭”状态，可测得工作筒以上任意深度的油管内压力。此时压力从连接器上的孔（38）进入孔（39），再进入连接器环状导压空间（40），通过对接体上孔（41）及上接头导压孔（42）进入压力计。

测油套管环形空间压力时，将连接器下入工作筒内，使它与堵塞器对接，对接后，测试杆（6）桶入对接体（27）内，连接器内的触头将测试杆定位，测试杆上端通孔（37）与孔（38）、（39）对应、连通，与此同时，由于仪器重力作用使测试杆下移则孔（36）、（35）互相对应连通。井下开关部分呈“开启”状态，压力从孔（34）、（35）、（36）顺着空心测试杆（6）从孔（37）、（38）、（39）进入连接器环状导压空间（40），通过对接体上孔（41）上接头导压孔（42）进入压力计，即可测出油套管环形空间压力。测压后上提仪器，井下开关部分重力消失，在弹簧（8）的作用下，测试杆上移装置自动关闭。

当电泵井测试过程中出现故障或在检泵作业时，需将堵塞器捞出，这时要使用打捞器。它是打捞堵塞器的专用工具。使用时将打捞器用录井钢丝带入井内，打捞器中的卡瓦（33）与打捞头（7）上部台阶卡住，上提钢丝即可捞出堵塞器，进行检查。检泵作业时，先将堵塞器捞出，工作筒的孔（34）使油套管间液体流通，保证压力平衡，可代替原潜油电泵机组中的泄油阀。起出电泵进行检泵时，油管内的油即可流入井内有利于文明施工。

附图的图面说明如下：

图1潜油电泵井测压装置井下开关部分结构示意图。

图2工作筒结构示意图。

图3堵塞器结构示意图。

图4连接器结构示意图。

图5打捞器结构示意图。

图6井下开关部分“关闭”状态示意图

图7井下开关部分“开启”状态示意图及压力传导路线。

下面结合附图对本发明作进一步详述。

该装置分井下开关部分和地面测试、打捞部分。

图1所示：井下开关部分由工作筒（1）、堵塞器（2）组成，下井前堵塞器装入工作筒内。

图2所示：工作筒由外套（3）、内套（4）、下接头（5）组成。内套（4）由两组均布的扶正爪与外套（3）焊接，并在下一组爪上有使工作筒内、外连通的引压孔（34），外套（3）上端是2 1/2 ″油管扣，下端与下接头（5）上部连接，下接头（5）下端为2 1/2 ″油管扣。

图3所示：堵塞器由测试杆（6）、打捞头（7）、弹簧（8）、连接套（9）、主体（12）、内、外密封圈（14）、（15）、底堵（16）、密封圈调整机构（10、11、13）组成。

堵塞器为可投捞式。连接套（9）上下端分别与打捞头（7）和主体（12）连接;打捞头（7）使堵塞器整体可捞出;主体（12）中心位置有与引压孔（34）相对的传压孔（35），密封圈（15）使主体（12）与内套（4）配合部分密封;

测试杆（6）位于堵塞器中心位置，可上下移动，是空心杆，上、下端分别钻有横向连通孔（37）、（36），在密封圈（14）的配合下可连通或切断油套管间的传压通道。测试杆选用不锈钢制造，各部件组装后杆上下移动应灵活可靠;

弹簧（8）装在打捞头（7）和连接套（9）的空腔内，在无重力情况下，测试杆（6）下端横向连通孔（36）位于传压孔（35）的上部，使井下开关部分呈“关闭”状态。弹簧（8）用碳素钢丝制造，镀铬耐腐蚀，可抗上万次疲劳试验;

底堵（16）接在主体（12）的下端;

连接套（9）和底堵（16）上有泄油孔（44）、（43），防止测试杆上下移动时蹩压;

密封圈调整机构可调整密封圈（14）的过盈量，它由调整螺母（10）、压套（11）、压垫（13）组成，位于主体（12）内侧传压孔的上下对称位置，经调整后密封圈（14）即可使测试杆（6）与主体（12）配合部分密封，又能使测试杆（6）上下移动自如。

该装置下井前将堵塞器装入工作筒内，连接套（9）上部台阶卡在工作筒内套（4）上部台阶处，工作筒上的引压孔（34）与主体（12）上的传压孔（35）对应;测试杆下端的通孔（36）位于传压孔（35）的上部。组装好经试压合格后备用。使用时将工作筒上下端与油管连接，然后接在潜油电泵井生产管柱单流阀之上，按施工设计将管柱下入电泵井予定深度，图6和图1所示，密封圈（14）密封主体（12）与测试杆（6）的配合面;密封圈（15）密封内套（4）与主体（12）的配合面;测试杆（6）未下移，孔（36）仍位于孔（35）的上方，油套管环形空间压力与油管内压力不连通，井下开关部分呈“关闭”状态。电泵井不需要测压，在正常生产状况下井下开关部分始终呈关闭状态。油管内的油可通过工作筒内套的油流通道流出井口。

电泵井需要测压时，使用连接器，它是和井下开关部分相配套的测试工具。

图4所示连接器由上接头（17）、密封圈（18、19、26）、弹簧（20）、外套（21）、触头（22）、导压套（25）、密封图调整机构（23、 24）、对接体（27）组成，连接器为地面测试工具。上接头（17）具有导压孔（42）和泄油孔（45），它的上下端分别与压力计和对接体（27）连接;对接体（27）有三个孔，上、中孔为传压孔（41）、（39）、下孔为泄油孔（46），它与外套（21）配合形成一环状导压空间（40），空间的上下位置有密封圈（18），保证其密封;对接体（27）的上传压孔（41）与上接头（17）的导压孔（42）相对，孔的上下位置有密封圈（19）;对接体内装有导压套（25），它的侧面有与孔（39）连通的导压孔（38）;导压套（25）与对接体（27）配合部分有可调式密封圈（26）;密封圈调整机构由螺母（23）、压环（24）组成，可调整密封圈（26）的过盈量;对接体内有触头（22）和弹簧（20），当连接器和测试杆（6）对接时起防震和定位作用，弹簧（20）用碳素钢丝制造，它的刚度是堵塞器中弹簧（8）的10倍以上。

当电泵井需要测压时，将连接器接在压力计下端，用录井钢丝将仪器下入井内。测油管压力时，将仪器下入本装置工作筒以上，可测得工作筒以上任意深度的油管内压力。此时井下开关部分呈“关闭状态”。油管内的压力从导压套上的孔（38）进入孔（39）再进入环状导压空间（40）通过孔（41）、（42）进入压力计。

从图7并配合图3、4看出：测油套管环形空间压力时，将连接器下入工作筒内使连接器与堵塞器对接，测试杆（6）捅入对接体（27）内，触头（22）将测试杆（6）定位，弹簧（20）起缓冲作用。此时孔（37）与孔（38）、（39）相对，孔上下位置有密封圈（24）密封。与此同时，由于仪器重力作用使测试杆（6）下移12～15mm，则孔（36）、（35）对应，此时导压***连通则油套管压力连通，井下开关部分呈“开启”状态。油套管环形空间压力从孔（34）、（35）、（36）顺着空心测试杆（6）从孔（37）、（38）、（39）进入连接器环状导压空间（40），通过对接体（27）的上孔（41）、上接头（17）的导压孔（42）进入 压力计，即可测油套管环形空间压力。压力测完后上提仪器，井下开关部分重力消失，在弹簧（8）的作用下测试杆（6）上移，装置自动关闭。

为了减少录井钢丝起下次数通常先测油管压力，然后将连接器下入工作筒位置测油套管环形空间压力。如此反复提座，可多次开关测压装置仪器一次下井，可重复录取压力资料，形成了一套电泵井的测压工艺技术。

打捞器是与本装置配套的用来打捞堵塞器的专用工具。

图5所示：打捞器由连接头（29）、弹簧（30）、外壳（31）、衬套（32）、卡瓦（33）、密封圈（28）组成。当电泵井测试过程中出现故障或在检泵作业时，都需要用打捞器将堵塞器捞出。使用时将打捞器用录井钢丝带入井内，打捞器中的卡瓦（33）与打捞头（7）上部的台阶卡住，上提钢丝即可捞出堵塞器，进行检查。检泵作业时，将堵塞器捞出，工作筒上的孔（34）使油套管间液体流通，可代替原潜油电泵机组中的泄油阀。

本装置同潜油电泵井其它测试工艺相比具有以下优点

1.由于采用可自动关闭的测压装置，仪器下井一次可反复开关装置，重复录取压力资料，不但测试工艺简单而且测试成功率高。同时装置的开启和关闭均在瞬间完成，不破坏原井流压***，可反映该井正常生产状态下的压力，测试资料较准确，测压精度可达0.1～0.5%。

2.由于采用可捞式堵塞器，测压过程中出现故障可捞出检查，投入后又可顺利测压，从而提高测试成功率和装置的使用寿命。同时在检泵施工之前可捞出堵塞器泄油，可代替进口的泄油阀，方便了起泵的作业施工。

3.连接器采用可拆式结构，一旦出现阻塞可拆卸清洗，保证导 压***通道畅通无阻。

4.为了防止各移动部件和对接部件在运动中出现液体蹩压现象，各有关部件均有泄油孔，保证对接开启顺利进行。堵塞器内密封圈（14）和连接器密封圈（26）都采用可调式结构，不仅使对接后移动灵活，又能保证密封。

潜油电泵井测压装置是适于油田潜油电泵井使用的一种测压装置。它可代替进口的PHD和PSI测试装置，也可代替电泵机组的泄油阀。它与PHD和PSI测试装置相比具有成本低、测压精度高、寿命长等优点。潜油电泵井测压装置解决了潜油电泵井测压的技术问题，能为油田开发、综合分析提供可靠的压力资料。

Claims (3)

1、潜油电泵测压装置是一种在潜油电泵井中使用的机械测压装置，它包括井下开关、地面测试、打捞三部分，其特征在于：井下开关部分由工作筒、堵塞器组成，地面测试、打捞部分由连接器、打捞器组成，

堵塞器装入工作筒内，工作筒与电泵管柱连接，下入井内。正常生产时本装置呈关闭状态，测油、套管环空压力时，连接器接在压力计下端，用录井钢丝从油管下入井内，靠仪器重力将装置打开，通过导压***测压，

工作筒由外套(3)、内套(4)、下接头(5)组成，内套(4)由两组均布的扶正爪与外套(3)焊接，在下一组爪上有引压孔(34)；

堵塞器由测试杆(6)、打捞头(7)、弹簧(8)、连接套(9)、主体(12)、内、外密封圈(14)、(15)、底堵(16)、密封圈调整机构(10、11、13)组成；测试杆(6)为空心结构，上、下端有连通孔(37)、(36)；主体(12)中心位置有传压孔(35)与孔(34)相对，并在孔(35)内、外有密封圈(14)、(15)，

连接器为地面测试工具，包括上接头(17)、密封圈(18)、(19)、(26)、弹簧(20)、外套(21)、触头(22)、导压套(25)、密封圈调整机构(23、24)、对接体(27)。上接头(17)具有导压孔(42)，上、下端分别与压力计和对接体(27)连接，对接体(27)上部有传压孔(41)与孔(42)相通，孔的上下有密封圈(19)，中部有孔(39)，它与外套(21)配合形成一环状导压空间(40)，空间的上下位置有密封圈(18)，对接体内装有导压套(25)，并有导压孔(38)，它与孔(39)连通，孔(38)上下有密封圈(26)。

2、如权利要求1中所说的测压装置，其特征在于：堵塞器连接套（9）上有泄油孔（44）;底堵（16）上有泄油孔（43）。

3、如权利要求1所说的测压装置，其特征在于：连接器的上接头（17）有泄油孔（45），对接体（27）下部有泄油孔（46）。

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