CN104564034B - 一种桥偏井验封装置及验封方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种桥偏井验封装置及验封方法，本发明包括上流量测试短节（1）和下流量测试短节（4）；在上流量测试短节与下流量测试短节之间设有密封段（2），密封段下部设有支撑爪（3），支撑爪上方间隔设有两个鼓胀皮碗（5）。本发明的装置具有双流量测试功能，上下流量测试短节分别置于桥偏配水器两端的油管内进行测试；可实时显示上下两端流量值的大小，根据显示数据可判断装置密封段是否与桥偏配水器内孔密封严实，对准确判断封隔器工况、提高测试工作效率有益。适用于桥式偏心管柱配水器的验封，解决了现有桥偏验封技术存在不验封时无法准确判断是封隔器不验封还是仪器未封严的技术难题。本发明的装置结构简单，验封操作方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种桥偏井验封装置及验封方法，属于测井装置及方法技术领域。
背景技术
封隔器是油水井分采分注管柱的重要组成部分，主要功能是实现地层之间的密封隔离。封隔器一旦失效，会导致地层之间“窜水”，注采效率会大幅降低。为保证注水井分层注水量的准确性和有效性，油田需要定期开展注水井封隔器的验封工作。
桥式偏心管柱是油田逐渐推广使用的注水管柱。由于桥式偏心管柱配水器上设有桥式过水通道，故验封时不能像普通偏心管柱那样采用封堵配水器中央通道的方式，根据流量值是否落零来判断验封仪器密封段是否封严。
因此现有的桥偏验封技术存在不验封时无法准确判断是封隔器不验封还是仪器未封严的技术难题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种桥偏井验封装置及验封方法，以解决现有桥偏验封技术存在不验封时无法准确判断是封隔器不验封还是仪器未封严的技术难题，从而克服现有技术的不足。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明的一种桥偏井验封装置为，该装置包括上流量测试短节和下流量测试短节；在上流量测试短节与下流量测试短节之间设有密封段，密封段下部设有支撑爪，支撑爪上方间隔设有两个鼓胀皮碗。
前述验封装置中，所述上流量测试短节和下流量测试短节上分别设有扶正装置。
本发明的一种采用上述装置进行桥偏井的验封方法为，该方法按以下步骤实施：
步骤一、用钢索或连接管将桥偏井验封装置从井口放至所需验封注水地层的桥偏配水器，并将桥偏井验封装置上的支撑爪支撑在桥偏配水器的支撑台阶上；
步骤二、从井口向油管内注水，待注水量稳定后，分别记录上流量测试短节和下流量测试短节采集到的流量Q上注和流量Q下注；
步骤三、打开桥偏井验封装置上的两个鼓胀皮碗，将桥偏配水器上注水孔上方和下方封闭；再次从井口向油管内注水，待注水量稳定后，分别记录上流量测试短节和下流量测试短节采集到的流量Q上封和流量Q下封；
步骤四、对两次测量结果进行比较，做出验封结论。
前述方法中，所述步骤四中的验封结论包括井下封隔器的封堵效果和桥偏井验封装置的密封效果。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，本发明的装置具有双流量测试功能，上下流量测试短节分别置于桥偏配水器两端的油管内进行测试；可实时显示上下两端流量值的大小，根据显示数据可判断装置密封段是否与桥偏配水器内孔密封严实，对准确判断封隔器工况、提高测试工作效率有益。适用于桥式偏心管柱配水器的验封，解决了现有桥偏验封技术存在不验封时无法准确判断是封隔器不验封还是仪器未封严的技术难题。本发明的装置结构简单，验封操作方便。
附图说明
图1为本发明装置的结构示意图；
图2是采用桥式偏心管柱的油井结构示意图；
图3是本发明注水状态示意图；
图4是本发明验封状态示意图；
图5是图3的局部放大图；
图6是图4的局部放大图。
附图中的标记为：1-上流量测试短节、2-密封段、3-支撑爪、4-下流量测试短节、5-鼓胀皮碗、6-扶正器、A-套管、B-油管、C-注水地层、D-封隔器、E-桥偏配水器、F-注水孔、G-支撑台阶、H-桥式通道。
具体实施方式
本发明的一种桥偏井验封装置，如图1所示：该装置包括上流量测试短节1和下流量测试短节4；在上流量测试短节1与下流量测试短节4之间设有密封段2，密封段2下部设有支撑爪3，支撑爪3上方间隔设有两个鼓胀皮碗5。上流量测试短节1和下流量测试短节4上分别设有扶正装置6。
本发明的一种采用上述装置进行桥偏井的验封方法为，如图3和图4所示，按以下步骤实施：
步骤一、用钢索或连接管将桥偏井验封装置从井口放至所需验封注水地层C的桥偏配水器E，并将桥偏井验封装置上的支撑爪3支撑在桥偏配水器E的支撑台阶G上；
步骤二、从井口向油管B内注水，待注水量稳定后，分别记录上流量测试短节1和下流量测试短节4采集到的流量Q上注和流量Q下注；
步骤三、打开桥偏井验封装置上的两个鼓胀皮碗5，将桥偏配水器E上注水孔F上方和下方封闭；再次从井口向油管B内注水，待注水量稳定后，分别记录上流量测试短节1和下流量测试短节4采集到的流量Q上封和流量Q下封；
步骤四、对两次测量结果进行比较，做出验封结论。结论包括井下封隔器的封堵效果和桥偏井验封装置的密封效果。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。
为了了解本发明的原理，首先介绍一下采用桥式偏心管柱的油井的结构，如图2所示：本发明的装置适用的油井结构最外层为套管A，套管A外直接与地下的地层接触，为了满足向地下不同层注水的要求，套管A上设有孔，以便能够使流入的水进入套管A外的地层。套管A内设有油管B，油管B是密封管，在油管B内的不同层均设有配水器，本发明主要是针对桥式偏心管柱油井的，所以图2中的配水器采用的是桥偏配水器E，桥偏配水器E与普通配水器的不同点是配水器一侧设有桥式通道H，水不但可以从配水器的中心孔通过，也可以桥式通道H通过。桥偏配水器E为管状结构，其内孔的下部设有支撑台阶G，用以支撑井下仪器。桥偏配水器E中部设有注水孔F，用以向地层注水，与配水器上的注水孔F对应的油管上也设有孔。在套管A与油管B之间的间隙中设有封隔器D，封隔器D根据不同地层的情况进行设置，上下两封隔器D之间为一个工作层，图2仅画了一个工作层的结构，其余各层情况大致相同。对油田定期进行验封主要是为了检验各层封隔器D是否与套管A存在密封不严的问题。
图1为本发明装置的结构示意图；由图1可见，本发明装置（以下简称仪器）的上段是一个长杆状的上流量测试短节1，上流量测试短节1上设有扶正装置6，以确保上流量测试短节1位于油管B中央。流量测试短节1的作用主要是测量配水器上方油管中的注水流量Q上。仪器的中段是密封段2，密封段2也是长杆状，密封段2的下部设有支撑爪3，支撑爪3不工作时，可以收缩在仪器内，工作时张开支撑在配水器的支撑台阶G上，起支撑仪器和定位作用。支撑爪3上方的密封段2设有两个鼓胀皮碗5，两个鼓胀皮碗5一个位于配水器的注水孔F上方，另一个位于注水孔F下方，其主要作用是开启或封闭注水孔F。当需要开启注水孔F时，两个鼓胀皮碗5收缩，使鼓胀皮碗5与配水器内孔之间形成间隙，水流可以通过；当需要封闭注水孔F时，两个鼓胀皮碗5胀开，使鼓胀皮碗5紧贴与配水器内孔切断水流通道。仪器的下段是一个长杆状的下流量测试短节4，下流量测试短节4上也设有扶正装置6，以确保下流量测试短节1位于油管B中央。当上流量测试短节1和下流量测试短节4均位于油管B中央时，仪器中段的密封段自然也是位于油管B中央的。下流量测试短节4的作用主要是测量配水器下方油管中的注水流量Q下。
图3是本发明注水状态示意图；由于该图长宽比较大，受纸张大小的限制，中间配水器处可能看不清楚，为了看清中间配水器处的结构，对配水器进行了局部放大如图5所示。由图3和图5可见，仪器通过支撑爪3支撑在桥偏配水器E内孔的支撑台阶G上，此时，密封段2上的两个鼓胀皮碗5刚好一个位于配水器的注水孔F上方，另一个位于配水器的注水孔F下方。在注水状态时，两个鼓胀皮碗5均处于收缩状态。图3和图5中的箭头表示水流路径，由图3和图5可见，在注水状态，桥偏配水器E上方的水一部分可以通过配水器与仪器之间的间隙和配水器上的注水孔F向注水地层C注水，多余的水会从配水器与仪器之间的间隙流至桥偏配水器E下方；桥偏配水器E上方另一部分水可以通过配水器一侧的桥式通道H直接流至桥偏配水器E下方。因此流量关系应该满足以下公式要求：
Q上注=Q下注+Q孔注
式中：Q上注为上流量测试短节1在注水状态测得的流量；
Q下注为下流量测试短节4在注水状态测得的流量；
Q孔注为通过注水孔F向注水地层C注水的流量。
正常情况下应满足Q下注＜Q上注，若不满足上式，则说明套管与油管之间的封隔器的密封可能出现问题，其它工作层的水可能从注水孔倒流至本工作层。
图4是本发明验封状态示意图；由于该图长宽比较大，受纸张大小的限制，中间配水器处可能看不清楚，为了看清中间配水器处的结构，对配水器进行了局部放大如图6所示。由图4和图6可见，仪器通过支撑爪3支撑在桥偏配水器E内孔的支撑台阶G上，此时，密封段2上的两个鼓胀皮碗5刚好一个位于配水器的注水孔F上方，另一个位于配水器的注水孔F下方。在验封状态时，两个鼓胀皮碗5均处于胀开状态。图4和图6中的箭头表示水流路径，由图4和图6可见，验封状态由于两个鼓胀皮碗5将注水孔F上下端均封闭，因此注水孔F处无水流通过，配水器上方的水只能从配水器一侧的桥式通道H直接流至桥偏配水器E下方。在油管中的注水压力不变的情况下，流量关系应该满足以下公式要求：
Q上封=Q下封 且Q下封＜Q下注
式中：Q上封为上流量测试短节1在验封状态测得的流量；
Q下封为下流量测试短节4在验封状态测得的流量；
Q下注为下流量测试短节4在注水状态测得的流量。
若Q上封≠Q下封，且Q下封＜Q上封，则说明注水孔F上方的鼓胀皮碗5密封不严或完全损坏，有一部分水通过注水孔F流向注水地层C。
若Q上封≠Q下封，且Q下封=Q下注时，则说明仪器上的两个鼓胀皮碗5已无法胀开或完全损坏，此状态相当于注水状态。
实施例
具体实施时，先按图1所示结构制作本发明的装置（桥偏井验封仪器，以下简称仪器），再按图3和图5所示方法将仪器放至所需验封的地层，并将仪器支撑在配水器的支撑台阶上。然后先在注水状态通过仪器上的上流量测试短节1测量桥偏配水器E上方油管内的流量Q上注，并通过仪器上的下流量测试短节4测量桥偏配水器E上方油管内的流量Q下注。再在验封状态通过仪器上的上流量测试短节1测量桥偏配水器E上方油管内的流量Q上封，并通过仪器上的下流量测试短节4测量桥偏配水器E上方油管内的流量Q下封。通过对上述测量数据可判断装置密封段是否与桥偏配水器内孔密封严实，对准确判断封隔器工况、提高测试工作效率有益。
Claims (1)
1.一种采用桥偏井验封装置进行桥偏井的验封方法，其特征在于：所述桥偏井验封装置包括上流量测试短节（1）和下流量测试短节（4）；在上流量测试短节（1）与下流量测试短节（4）之间设有密封段（2），密封段（2）下部设有支撑爪（3），支撑爪（3）上方间隔设有两个鼓胀皮碗（5）；在两个鼓胀皮碗（5）未胀开时记录上流量测试短节（1）和下流量测试短节（4）采集到的流量Q上注和流量Q下注；在两个鼓胀皮碗（5）胀开后再次记录上流量测试短节（1）和下流量测试短节（4）采集到的流量Q上封和流量Q下封；对两次测量结果进行比较，做出验封结论；上流量测试短节（1）和下流量测试短节（4）上分别设有扶正装置（6）；该方法采用上述桥偏井验封装置对桥偏井进行验封；其步骤如下：
步骤一、用钢索或连接管将桥偏井验封装置从井口放至所需验封注水地层（C）的桥偏配水器（E），并将桥偏井验封装置上的支撑爪（3）支撑在桥偏配水器（E）的支撑台阶（G）上；
步骤二、从井口向油管（B）内注水，待注水量稳定后，分别记录上流量测试短节（1）和下流量测试短节（4）采集到的流量Q上注和流量Q下注；
步骤三、打开桥偏井验封装置上的两个鼓胀皮碗（5），将桥偏配水器（E）上注水孔（F）上方和下方封闭；再次从井口向油管（B）内注水，待注水量稳定后，分别记录上流量测试短节（1）和下流量测试短节（4）采集到的流量Q上封和流量Q下封；
步骤四、对两次测量结果进行比较，做出验封结论；验封结论包括井下封隔器的封堵效果和桥偏井验封装置的密封效果；所述验封结论如下：正常情况下应满足Q下注＜Q上注，若不满足上式，则说明套管与油管之间的封隔器的密封可能出现问题；若Q上封≠Q下封，且Q下封＜Q上封，则说明注水孔F上方的鼓胀皮碗（5）密封不严或完全损坏，有一部分水通过注水孔F流向注水地层C；若Q上封≠Q下封，且Q下封=Q下注时，则说明仪器上的两个鼓胀皮碗（5）已无法胀开或完全损坏。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |