CN114753828A - 智能试油工作筒及试油*** - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能试油工作筒及试油***。智能试油工作筒，包括筒体，筒体的两端分别与不同的油管连通，且筒体靠近地面一端的周向侧壁具有与筒体的内部连通的侧向通孔，且智能试油工作筒还包括分别设置在筒体内部的：中心阀，中心阀设置在筒体远离侧向通孔的一端，当中心阀关闭时，中心阀将筒体的内部分隔成分别位于中心阀两侧的两个独立空间；侧向阀，侧向阀设置在筒体靠近侧向通孔的一端，当侧向阀打开时，侧向通孔与筒体的内部连通；取样结构，取样结构相对中心阀靠近侧向通孔；驱动结构，驱动结构设置在筒体的内侧壁并分别与中心阀、侧向阀以及取样结构驱动连接。本发明解决了现有技术中试油流程复杂的问题。

Description

智能试油工作筒及试油***

技术领域

本发明涉及石油开采设备领域，具体而言，涉及一种智能试油工作筒及试油***。

背景技术

油气田勘探评价过程中，由于各储层油气性质、产能未知，目前的试油工艺全部采用逐层上返或下返试油，即对每一层进行独立试油试采，为后续开发评价提供数据支撑(仅对上返试油进行详细介绍)。当S1层试油结束后，对射孔层段下桥塞封闭后注灰5m～10m，再进行上一层(上返)试油作业(重复上S1层试油步骤)。

对于勘探井和评价井，由于各层流体性质和产能情况未知，需要对每一层进行独立试油试采，如在钻井、取芯及测井解释后，发现两层显示较好，可能含有工业油流，需要对两层进行试油落实流体性质及产能。两层由下至上分别定义为S1层、S2层，首先进行S1层试油，单层常规试油工艺包括：

1)用油管加深探井底；

2)油管传输射孔，射开S1层、破堵；

3)下压裂管柱、退液求产；

4)下钢丝测产层流温流压及沿井筒压力温度梯度；

5)钢丝车下取样器进行井下PVT取样；

6)油管下桥塞封闭S1层。

封闭结束后，进行S2层试油作业(重复S1作业工序)，最后，将桥塞钻掉，进行油井生产。

现有技术中每一层试油作业都需要进行探井底、油管传输射孔、下压裂管柱、测压力梯度、压力恢复、井下PVT取样，同时上返前必须下桥塞封闭地层，试油结束后，用连续油管将桥塞钻除，存在作业工序多(涉及提下油管及钢丝作业等)，费时费力，成本高，同时反复频繁作业，井控风险高。

因此，现有技术中存在试油流程复杂的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种智能试油工作筒及试油***，以解决现有技术中试油流程复杂的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种智能试油工作筒，包括筒体，筒体的两端分别与不同的油管连通，且筒体靠近地面一端的周向侧壁具有与筒体的内部连通的侧向通孔，且智能试油工作筒还包括分别设置在筒体内部的：中心阀，中心阀设置在筒体远离侧向通孔的一端，当中心阀关闭时，中心阀将筒体的内部分隔成分别位于中心阀两侧的两个独立空间；侧向阀，侧向阀设置在筒体靠近侧向通孔的一端，当侧向阀打开时，侧向通孔与筒体的内部连通，当侧向阀关闭时，侧向阀将侧向通孔密封；取样结构，取样结构相对中心阀靠近侧向通孔；驱动结构，驱动结构设置在筒体的内侧壁并分别与中心阀、侧向阀以及取样结构驱动连接。

进一步地，筒体包括：主体部，主体部具有侧向通孔，且中心阀、侧向阀、取样结构以及驱动结构均设置在主体部的内部；第一接头，第一接头与主体部远离侧向通孔的一端连接，且第一接头的一端伸入主体部的内部并与中心阀连接，当中心阀打开时，第一接头的内部与主体部的内部连通；第二接头，第二接头与主体部远离第一接头的一端连接。

进一步地，驱动结构包括第一驱动部、第二驱动部和第三驱动部，第一驱动部与中心阀驱动连接，第二驱动部与侧向阀驱动连接，第三驱动部与取样结构驱动连接，驱动结构还包括两个接线头，两个接线头分别设置在筒体的两端并分别与第一驱动部、第二驱动部以及第三驱动部电连接。

进一步地，接线头的一端伸入筒体的内部，接线头的另一端位于筒体的外部，接线头包括：电缆；保护管，保护管套设在电缆的外部；填充料，填充料填充在电缆和保护管之间；密封结构，密封结构套设在保护管的外部。

进一步地，密封结构包括：至少一个密封填料；第一锁紧装置，第一锁紧装置套设在保护管的外侧，且第一锁紧装置与保护管之间具有容置空间，密封填料设置在容置空间内；至少一个填料压帽，填料压帽与密封填料一一对应，填料压帽设置在容置空间内，且填料压帽的一端与第一锁紧装置抵接，填料压帽的另一端与密封填料抵接；第二锁紧装置，第二锁紧装置套设在保护管远离筒体的一端，且第二锁紧装置靠近筒体的一端与第一锁紧装置抵接。

进一步地，侧向阀包括：滑套内筒，驱动结构与滑套内筒驱动连接以驱动滑套内筒沿筒体的长度方向滑动；侧向密封，侧向通孔的两侧分别设置有至少一个侧向密封，且侧向密封设置在滑套内筒与筒体之间；保护滑套，当侧向阀关闭时，保护滑套的一端与筒体的内侧壁抵接，保护滑套的另一端与滑套内筒抵接；复位弹簧，复位弹簧设置在保护滑套和筒体之间，复位弹簧的一端与保护滑套抵接，复位弹簧的另一端与筒体抵接，且复位弹簧的长度方向与筒体的长度方向相同。

进一步地，智能试油工作筒还包括测压结构，测压结构设置在中心阀和侧向阀之间。

进一步地，测压结构包括分别沿筒体的长度方向设置的测控线路板，直读压力计以及存储式电子压力计，测控线路板与直读压力计连接，且测控线路板相对直读压力计靠近中心阀。

进一步地，侧向通孔为两个，两个侧向通孔相对筒体的轴线对称设置。

根据本发明的另一方面，提供了一种试油***，包括上述的智能试油工作筒，试油***还包括多个顺次连接的油管，且其中两个相邻的油管通过智能试油工作筒连接。

进一步地，智能试油工作筒为多个，试油***还包括：封隔器，封隔器为多个，相邻的两个智能试油工作筒之间设置有至少一个封隔器，且封隔器套设在油管上；连接线，连接线穿过封隔器，且连接线的两端分别与相邻的两个智能试油工作筒相互靠近的一端的接线头电连接。

应用本发明的技术方案，本申请中的智能试油工作筒包括筒体、中心阀、侧向阀、取样结构以及驱动结构。筒体的两端分别与不同的油管连通，且筒体靠近地面一端的周向侧壁具有与筒体的内部连通的侧向通孔，且智能试油工作筒还包括分别设置在筒体内部的：中心阀设置在筒体远离侧向通孔的一端，当中心阀关闭时，中心阀将筒体的内部分隔成分别位于中心阀两侧的两个独立空间；侧向阀设置在筒体靠近侧向通孔的一端，当侧向阀打开时，侧向通孔与筒体的内部连通，当侧向阀关闭时，侧向阀将侧向通孔密封；取样结构相对中心阀靠近侧向通孔；驱动结构设置在筒体的内侧壁并分别与中心阀、侧向阀以及取样结构驱动连接。

使用上述结构的智能试油工作筒时，当需要对不同的油层进行试油时，只需要将对应油层的智能试油工作筒的中心阀关闭并将侧向阀打开，而将其他的智能试油工作筒的中心阀打开并将侧向阀关闭，这样只有待试油的油层内的油能够由对应的智能试油工作筒的侧向阀进入到筒体的内部，并通过取样结构进行取样以完成试油。在此过程中，中心阀的开启和关闭，以及侧向阀的开启和关闭均由驱动结构进行驱动，同时采样结构同样由驱动结构驱动。因此，本申请中的智能试油工作筒有效地简化了试油流程，从而有效地解决了现有技术中试油流程复杂的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的一个具体实施例的智能试油工作筒的结构示意图；

图2示出了本申请中的智能试油工作筒的中心阀处于关闭状态时的结构示意图；

图3示出了本申请中的智能试油工作筒的接线头的结构示意图；

图4示出了本申请中的智能试油工作筒的侧向阀的结构示意图；

图5示出了本申请中的试油***的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、筒体；11、主体部；12、第一接头；13、第二接头；20、中心阀；30、侧向阀；31、滑套内筒；32、侧向密封；33、保护滑套；34、复位弹簧；40、取样结构；50、驱动结构；51、第一驱动部；52、第二驱动部；53、第三驱动部；60、接线头；61、电缆；62、保护管；63、填充料；64、密封结构；641、密封填料；642、第一锁紧装置；643、填料压帽；644、第二锁紧装置；70、测控线路板；80、直读压力计；90、存储式电子压力计；100、封隔器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。

为了解决现有技术中试油流程复杂的问题，本申请提供了一种智能试油工作筒及试油***。

并且，如图5所示，本申请中的试油***，包括下述的智能试油工作筒，试油***还包括多个顺次连接的油管，且其中两个相邻的油管通过智能试油工作筒连接。

具体地，智能试油工作筒为多个，试油***还包括封隔器100和连接线。封隔器100为多个，相邻的两个智能试油工作筒之间设置有至少一个封隔器100，且封隔器100套设在油管上；连接线穿过封隔器100，且连接线的两端分别与相邻的两个智能试油工作筒相互靠近的一端的接线头60电连接。通过设置封隔器100可以有效地保证不同油层内的油仅能够由智能试油工作筒进入到油管的内部。

如图1至图4所示，本申请中的智能试油工作筒包括筒体10、中心阀20、侧向阀30、取样结构40以及驱动结构50。筒体10的两端分别与不同的油管连通，且筒体10靠近地面一端的周向侧壁具有与筒体10的内部连通的侧向通孔，且智能试油工作筒还包括分别设置在筒体10内部的：中心阀20设置在筒体10远离侧向通孔的一端，当中心阀20关闭时，中心阀20将筒体10的内部分隔成分别位于中心阀20两侧的两个独立空间；侧向阀30设置在筒体10靠近侧向通孔的一端，当侧向阀30打开时，侧向通孔与筒体10的内部连通，当侧向阀30关闭时，侧向阀30将侧向通孔密封；取样结构40相对中心阀20靠近侧向通孔；驱动结构50设置在筒体10的内侧壁并分别与中心阀20、侧向阀30以及取样结构40驱动连接。

使用上述结构的智能试油工作筒时，当需要对不同的油层进行试油时，只需要将对应油层的智能试油工作筒的中心阀20关闭并将侧向阀30打开，而将其他的智能试油工作筒的中心阀20打开并将侧向阀30关闭，这样只有待试油的油层内的油能够由对应的智能试油工作筒的侧向阀30进入到筒体10的内部，并通过取样结构40进行取样以完成试油。在此过程中，中心阀20的开启和关闭，以及侧向阀30的开启和关闭均由驱动结构50进行驱动，同时采样结构同样由驱动结构50驱动。因此，本申请中的智能试油工作筒有效地简化了试油流程，从而有效地解决了现有技术中试油流程复杂的问题。

具体地，筒体10包括主体部11、第一接头12和第二接头13。主体部11具有侧向通孔，且中心阀20、侧向阀30、取样结构40以及驱动结构50均设置在主体部11的内部；第一接头12与主体部11远离侧向通孔的一端连接，且第一接头12的一端伸入主体部11的内部并与中心阀20连接，当中心阀20打开时，第一接头12的内部与主体部11的内部连通；第二接头13与主体部11远离第一接头12的一端连接。通过设置第一接头12和第二接头13可以有效地保证智能试油工作筒能够更加容易地与油管进行连接。

具体地，驱动结构50包括第一驱动部51、第二驱动部52和第三驱动部53，第一驱动部51与中心阀20驱动连接，第二驱动部52与侧向阀30驱动连接，第三驱动部53与取样结构40驱动连接，驱动结构50还包括两个接线头60，两个接线头60分别设置在筒体10的两端并分别与第一驱动部51、第二驱动部52以及第三驱动部53电连接。通过这样设置，可以有效地保证驱动结构50能够分别对中心阀20、侧向阀30以及取样结构40进行驱动，从而有效地保证智能试油工作筒的使用性能。

具体地，接线头60的一端伸入筒体10的内部，接线头60的另一端位于筒体10的外部，接线头60包括：电缆61、保护管62、填充料63以及密封结构64。保护管62套设在电缆61的外部；填充料63填充在电缆61和保护管62之间；密封结构64套设在保护管62的外部。

具体地，密封结构64包括：至少一个密封填料641；第一锁紧装置642，第一锁紧装置642套设在保护管62的外侧，且第一锁紧装置642与保护管62之间具有容置空间，密封填料641设置在容置空间内；至少一个填料压帽643，填料压帽643与密封填料641一一对应，填料压帽643设置在容置空间内，且填料压帽643的一端与第一锁紧装置642抵接，填料压帽643的另一端与密封填料641抵接；第二锁紧装置644，第二锁紧装置644套设在保护管62远离筒体10的一端，且第二锁紧装置644靠近筒体10的一端与第一锁紧装置642抵接。通过这样设置，可以实现接线头60的三级密封结构64，从而能够有效地防止接线头60进液，进而防止接线头60出现短路。

具体地，侧向阀30包括滑套内筒31、侧向密封32、保护滑套33以及复位弹簧34。驱动结构50与滑套内筒31驱动连接以驱动滑套内筒31沿筒体10的长度方向滑动；侧向通孔的两侧分别设置有至少一个侧向密封32，且侧向密封32设置在滑套内筒31与筒体10之间；当侧向阀30关闭时，保护滑套33的一端与筒体10的内侧壁抵接，保护滑套33的另一端与滑套内筒31抵接；，复位弹簧34设置在保护滑套33和筒体10之间，复位弹簧34的一端与保护滑套33抵接，复位弹簧34的另一端与筒体10抵接，且复位弹簧34的长度方向与筒体10的长度方向相同。通过设置保护滑套33和复位弹簧34可以有效地保护侧向密封32不受压裂砂冲蚀。

具体地，智能试油工作筒还包括测压结构，测压结构设置在中心阀20和侧向阀30之间。

具体地，测压结构包括分别沿筒体10的长度方向设置的测控线路板70，直读压力计80以及存储式电子压力计90，测控线路板70与直读压力计80连接，且测控线路板70相对直读压力计80靠近中心阀20。

在本申请的一个具体实施例中，直读压力计80将监测到的井下压力温度通过电缆61传输至地面控制器，用于实时监测井下流温流压，记录试油各制度的井下流温流压情况，实现试油过程中制度预期及快速决策。存储式电子压力计90作为直读压力计80的备份，每一个功能动作都由独立电机控制。

优选地，侧向通孔为两个，两个侧向通孔相对筒体10的轴线对称设置。

在本申请的一个具体实施例中，智能试油工作筒采用电缆61供电及数据传输，随油管入井，每个待试层下入一只智能试油工作筒。地面控制箱通过电缆61控制井下智能试油工作筒开、关、油管中心通道的开与关，井下PVT取样、压裂、试采、关复压工序。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

1、有效地解决了现有技术中试油流程复杂的问题；

2、结构简单，性能稳定；

3、容易控制。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种智能试油工作筒，其特征在于，包括筒体(10)，所述筒体(10)的两端分别与不同的油管连通，且所述筒体(10)靠近地面一端的周向侧壁具有与所述筒体(10)的内部连通的侧向通孔，且所述智能试油工作筒还包括分别设置在所述筒体(10)内部的：

中心阀(20)，所述中心阀(20)设置在所述筒体(10)远离所述侧向通孔的一端，当所述中心阀(20)关闭时，所述中心阀(20)将所述筒体(10)的内部分隔成分别位于所述中心阀(20)两侧的两个独立空间；

侧向阀(30)，所述侧向阀(30)设置在所述筒体(10)靠近所述侧向通孔的一端，当所述侧向阀(30)打开时，所述侧向通孔与所述筒体(10)的内部连通，当所述侧向阀(30)关闭时，所述侧向阀(30)将所述侧向通孔密封；

取样结构(40)，所述取样结构(40)相对所述中心阀(20)靠近所述侧向通孔；

驱动结构(50)，所述驱动结构(50)设置在所述筒体(10)的内侧壁并分别与所述中心阀(20)、所述侧向阀(30)以及所述取样结构(40)驱动连接。

2.根据权利要求1所述的智能试油工作筒，其特征在于，所述筒体(10)包括：

主体部(11)，所述主体部(11)具有所述侧向通孔，且所述中心阀(20)、所述侧向阀(30)、所述取样结构(40)以及所述驱动结构(50)均设置在所述主体部(11)的内部；

第一接头(12)，所述第一接头(12)与所述主体部(11)远离所述侧向通孔的一端连接，且所述第一接头(12)的一端伸入所述主体部(11)的内部并与所述中心阀(20)连接，当所述中心阀(20)打开时，所述第一接头(12)的内部与所述主体部(11)的内部连通；

第二接头(13)，所述第二接头(13)与所述主体部(11)远离所述第一接头(12)的一端连接。

3.根据权利要求1所述的智能试油工作筒，其特征在于，所述驱动结构(50)包括第一驱动部(51)、第二驱动部(52)和第三驱动部(53)，所述第一驱动部(51)与所述中心阀(20)驱动连接，所述第二驱动部(52)与所述侧向阀(30)驱动连接，所述第三驱动部(53)与所述取样结构(40)驱动连接，所述驱动结构(50)还包括两个接线头(60)，两个所述接线头(60)分别设置在所述筒体(10)的两端并分别与所述第一驱动部(51)、第二驱动部(52)以及第三驱动部(53)电连接。

4.根据权利要求3所述的智能试油工作筒，其特征在于，所述接线头(60)的一端伸入所述筒体(10)的内部，所述接线头(60)的另一端位于所述筒体(10)的外部，所述接线头(60)包括：

电缆(61)；

保护管(62)，所述保护管(62)套设在所述电缆(61)的外部；

填充料(63)，所述填充料(63)填充在所述电缆(61)和所述保护管(62)之间；

密封结构(64)，所述密封结构(64)套设在所述保护管(62)的外部。

5.根据权利要求4所述的智能试油工作筒，其特征在于，所述密封结构(64)包括：

至少一个密封填料(641)；

第一锁紧装置(642)，所述第一锁紧装置(642)套设在所述保护管(62)的外侧，且所述第一锁紧装置(642)与所述保护管(62)之间具有容置空间，所述密封填料(641)设置在所述容置空间内；

至少一个填料压帽(643)，所述填料压帽(643)与所述密封填料(641)一一对应，所述填料压帽(643)设置在所述容置空间内，且所述填料压帽(643)的一端与所述第一锁紧装置(642)抵接，所述填料压帽(643)的另一端与所述密封填料(641)抵接；

第二锁紧装置(644)，所述第二锁紧装置(644)套设在所述保护管(62)远离所述筒体(10)的一端，且所述第二锁紧装置(644)靠近所述筒体(10)的一端与所述第一锁紧装置(642)抵接。

6.根据权利要求1所述的智能试油工作筒，其特征在于，所述侧向阀(30)包括：

滑套内筒(31)，所述驱动结构(50)与所述滑套内筒(31)驱动连接以驱动所述滑套内筒(31)沿所述筒体(10)的长度方向滑动；

侧向密封(32)，所述侧向通孔的两侧分别设置有至少一个所述侧向密封(32)，且所述侧向密封(32)设置在所述滑套内筒(31)与所述筒体(10)之间；

保护滑套(33)，当所述侧向阀(30)关闭时，所述保护滑套(33)的一端与所述筒体(10)的内侧壁抵接，所述保护滑套(33)的另一端与所述滑套内筒(31)抵接；

复位弹簧(34)，所述复位弹簧(34)设置在所述保护滑套(33)和所述筒体(10)之间，所述复位弹簧(34)的一端与所述保护滑套(33)抵接，所述复位弹簧(34)的另一端与所述筒体(10)抵接，且所述复位弹簧(34)的长度方向与所述筒体(10)的长度方向相同。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的智能试油工作筒，其特征在于，所述智能试油工作筒还包括测压结构，所述测压结构设置在所述中心阀(20)和所述侧向阀(30)之间。

8.根据权利要求7所述的智能试油工作筒，其特征在于，所述测压结构包括分别沿所述筒体(10)的长度方向设置的测控线路板(70)，直读压力计(80)以及存储式电子压力计(90)，所述测控线路板(70)与所述直读压力计(80)连接，且所述测控线路板(70)相对所述直读压力计(80)靠近所述中心阀(20)。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的智能试油工作筒，其特征在于，所述侧向通孔为两个，两个所述侧向通孔相对所述筒体(10)的轴线对称设置。

10.一种试油***，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的智能试油工作筒，所述试油***还包括多个顺次连接的油管，且其中两个相邻的所述油管通过所述智能试油工作筒连接。

11.根据权利要求10所述的试油***，其特征在于，所述智能试油工作筒为多个，所述试油***还包括：

封隔器(100)，所述封隔器(100)为多个，相邻的两个所述智能试油工作筒之间设置有至少一个所述封隔器(100)，且所述封隔器(100)套设在所述油管上；

连接线，所述连接线穿过所述封隔器(100)，且所述连接线的两端分别与相邻的两个所述智能试油工作筒相互靠近的一端的接线头(60)电连接。

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