CN207795072U - 一种射孔-测试-气举排液联作管柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种射孔‑测试‑气举排液联作管柱，属于采油设备领域。该射孔‑测试‑气举排液联作管柱包括：通过多个油管自上而下顺次连接并导通的气举工作筒、定位短节、测试阀、压力计托筒、传压阀、封隔器、筛管、压力***、以及设置在压力***下端的射孔枪。本实用新型提供的射孔‑测试‑气举排液联作管柱在进行试油作业时，通过将气举工作筒、测试阀、压力***、射孔枪配合使用，只需向井筒内进行一次起下操作，即可完成射孔、地层压力变化测试、气举排液三道工序，不仅降低了工作人员的劳动强度，而且提高了试油作业效率，降低了试油作业成本。

Description

一种射孔-测试-气举排液联作管柱

技术领域

本实用新型涉及采油设备领域，特别涉及一种射孔-测试-气举排液联作管柱。

背景技术

在油田的勘探开发过程中，为了取得地层流体的性质、各种流体的产量、地层压力以及流体流动过程中的压力变化等资料，并通过对这些资料的分析和处理获得地层的各种物性参数，对地层进行评价，为油田的开发提供可靠的依据，须在油田生产作业前进行试油作业。

现有技术在进行试油作业时，先向井筒内下放射孔-测试管柱(包括：测试阀、传压阀、筛管、射孔枪等)，以获取地层压力以及流体流动过程中的压力变化。随后，将该射孔-测试管柱起出，并向该井筒内下放气举排液管柱(包括：气举阀)，以获取地层流体样品，工作人员可以从该地层流体样品中获取地层流体的性质、各种流体的产量等资料。待气举排液作业结束后，将气举排液管柱自井筒内起出即可。

设计人发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术在进行试油作业时，需要在井筒内起下两次管柱，增加了工作人员的劳动强度，降低了试油作业效率，增加了试油作业成本。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种射孔-测试-气举排液联作管柱，可解决上述技术问题。具体技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种射孔-测试-气举排液联作管柱，所述管柱包括：通过多个油管自上而下顺次连接并导通的气举工作筒、定位短节、测试阀、压力计托筒、传压阀、封隔器、筛管、压力***、以及设置在所述压力***下端的射孔枪。

在一种可能的设计中，所述管柱还包括：减震器，上端通过油管与所述筛管连接，下端通过油管与所述压力***连接。

在一种可能的设计中，所述气举工作筒、所述定位短节、所述测试阀、所述压力计托筒、所述传压阀、所述封隔器、所述筛管、所述压力***、所述减震器均与所述油管螺纹连接。

在一种可能的设计中，所述气举工作筒包括：上接头、液压阀、中心套、外套、气举阀、下接头；

所述上接头、所述中心套、所述下接头自上而下顺次连接；

所述上接头的上端通过所述油管与井口连接，所述下接头的下端通过所述油管与所述定位短节连接；

所述外套的两端分别与所述上接头和所述下接头连接，且，所述外套套在所述中心套的外部，并与所述中心套形成有环形空间，所述外套上设置有与所述气举阀的进液口连通的进液孔；

所述液压阀和所述气举阀自上而下地固定在所述环形空间内；

所述中心套上部设置有出液孔；

所述液压阀内通过剪钉固定有用于封堵所述出液孔的活塞，当所述剪钉被剪断时，所述气举阀的出液口、所述液压阀、所述出液孔顺次连通。

在一种可能的设计中，所述测试阀为选择测试阀。

在一种可能的设计中，所述封隔器为RTTS封隔器。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本实用新型实施例提供的射孔-测试-气举排液联作管柱在进行试油作业时，通过设置传压阀，保证了封隔器上方的环空压力能够顺利传递至封隔器的下方，以启动压力***，使其对射孔枪进行点火，利用射孔枪射开测试层，完成射孔作业。通过设置测试阀、压力计托筒，只需开、关测试阀，即可利用压力计托筒获取地层的压力变化，实现井下测试。通过设置气举工作筒，可以实现射孔-测试-气举排液联作管柱与井筒的连通，完成气举排液作业。可见，本实用新型实施例提供的射孔-测试-气举排液联作管柱，只需向井筒内进行一次起下操作，即可完成射孔、地层压力变化测试、气举排液三道工序，不仅降低了工作人员的劳动强度，而且提高了试油作业效率，降低了试油作业成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的射孔-测试-气举排液联作管柱的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的气举工作筒的剖面示意图。

附图标记分别表示：

1 油管，

2 气举工作筒，

201 上接头，

202 液压阀，

203 中心套，

2031 出液孔，

204 外套，

2041 进液孔，

205 气举阀，

206 下接头，

3 定位短节，

4 测试阀，

5 压力计托筒，

6 传压阀，

7 封隔器，

8 筛管，

9 压力***，

10 射孔枪，

11 减震器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型实施例提供了一种射孔-测试-气举排液联作管柱，如附图1所示，该射孔-测试-气举排液联作管柱包括：通过多个油管1自上而下顺次连接并导通的气举工作筒2、定位短节3、测试阀4、压力计托筒5、传压阀6、封隔器7、筛管8、压力***9、以及设置在压力***9下端的射孔枪10。

以下就本实用新型实施例提供的射孔-测试-气举排液联作管柱的工作原理给予描述：

当需要进行试油作业时，将射孔-测试-气举排液联作管柱下入预处理过的井筒内，此时，使测试阀4和气举工作筒2处于非工作状态。通过定位短节3在井筒内定位待测试位置(对应测试层)，完成定位在该测试位置处通过旋转管柱坐封封隔器7，以将射孔-测试-气举排液联作管柱固定在井筒内。

利用井口的泵车进行环空打压，以开启测试阀4使其工作，使射孔-测试-气举排液联作管柱处于上下连通状态。继续进行环空打压，通过传压阀6将封隔器7上方的环空压力传递至封隔器7的下方，以启动压力***9，使其对射孔枪10进行点火，利用射孔枪10射开测试层，此时地层流体样品通过筛管8进入射孔-测试-气举排液联作管柱内。随后，环空泄压，关闭测试阀4，通过压力计托筒5获取地层的压力变化。

随后，利用井口的泵车进行环空打压，以开启测试阀4使其工作，使射孔-测试-气举排液联作管柱处于上下连通状态。

向射孔-测试-气举排液联作管柱内打压，以开启气举工作筒2使其处于工作状态，使射孔-测试-气举排液联作管柱与井筒连通。此时，环空注入高压气体，使该高压气体通过气举工作筒2进入射孔-测试-气举排液联作管柱内，并与射孔-测试-气举排液联作管柱内的地层流体样品充分混合，从而降低流体样品的密度，使高压气体带动流体样品快速排至井口，完成取样作业，以便后续对该流体样品进行分析与评价。在此过程中，可以根据现场的实际作业需要，多次开、关测试阀4，获取多组地层的压力变化数据，确保最终获取到的地层资料更加准确。

待上述作业结束后，起出射孔-测试-气举排液联作管柱，获取压力计托筒5中的压力计记录的数据即可。

本实用新型实施例提供的射孔-测试-气举排液联作管柱在进行试油作业时，通过设置传压阀6，保证了封隔器7上方的环空压力能够顺利传递至封隔器7的下方，以启动压力***9，使其对射孔枪10进行点火，利用射孔枪10射开测试层，完成射孔作业。通过设置测试阀4、压力计托筒5，只需开、关测试阀4，即可利用压力计托筒5获取地层的压力变化，实现井下测试。通过设置气举工作筒2，可以实现射孔-测试-气举排液联作管柱与井筒的连通，完成气举排液作业。可见，本实用新型实施例提供的射孔-测试-气举排液联作管柱，只需向井筒内进行一次起下操作，即可完成射孔、地层压力变化测试、气举排液三道工序，不仅降低了工作人员的劳动强度，而且提高了试油作业效率，降低了试油作业成本。

需要说明的是，根据现场的实际作业需要(如深井、超深井等)，可以将气举工作筒2的数量设置为多个，举例来说，其可以设置为2个、3个、4个等。

需要说明的是，本实用新型实施例提供的地层测试***中，定位短节3、压力计托筒5、传压阀6、筛管8、压力***9、射孔枪10均为本领域常见的地层测试工具，以下将就它们分别给予简单概述：

定位短节3是一种在射孔时用来准确测定油、气层深度的短油管，一般设置在目标测试层顶部以上30m处附近。本领域常见的定位短节3为伽马磁定位短节，其基于磁定位校深技术，在进行射孔之前，下入磁性探头，采用自然伽马(GR)和磁定位(CCL)油套的复合射孔校深技术，来获得射孔校深(具体原理可参考舒义刚在《石油仪器》(2007年第21卷第3期)公开的磁定位曲线和伽马曲线的应用)。张凯亮等在《石油仪器》(2014年12月)中公开了一种伽马磁定位短节的结构。本领域技术人员也可通过市购来获取该定位短节3，例如天津达利普石油管材有限公司销售的磁性定位短节。

测试阀4可以为选择测试阀(SelectTestValve，简称STV)，其通过环空打压实现开井、关井，同时辅助用于获取产出样品。举例来说，该测试阀4包括压力操作测试阀、弹簧组成、氮气室、环空参考压力收集***。封隔器7坐封后，利用井口的泵车进行环空打压，压力作用在移动心轴上，压缩氮气，动力心轴下移带动球阀转动打开，实现开井。环空泄压后，由于换位锁定装置的作用，球阀仍保持打开状态，再次向环空施加操作压力，会解除球阀锁定，球阀关闭实现关井。对测试阀4的更详细的信息可参见多种文献，例如鹿成亮等在《油气井测试》(2006,15(3):41-43)中公开的选择测试阀的工作原理及现场应用情况，或者各种网站上对选择测试阀的相关公开，本实用新型实施例在此不作过多描述。当然，本领域技术人员也可以通过市购来获得该测试阀4，例如烟台三门机械设备有限公司生产并销售的全通径选择性测试阀。

压力计托筒5是测井技术领域的重要技术装备，在本实用新型实施例中，该压力计托筒5包括托筒本体以及内置在托筒本体中的压力计，该压力计具有记忆功能，可以测量并记忆不同时间段下的井下压力，从而在起出井外后可以按需读取。在地层测试作业结束起出射孔-测试-气举排液联作管柱时，可以根据作业时间段对压力计上的压力数据进行读取，进而看出不同时间段的压力变化以绘制压力曲线。本领域技术人员可以通过市购得到该压力计托筒5，例如大庆赛恩思电子仪器设备有限公司销售的型号为TT110/45Z2SA的专门安装直读压力计的压力计托筒。

传压阀6在本实用新型实施例中用来将封隔器7上方的环空压力传递到封隔器7下方启动压力***9，进而使射孔枪10对测试层进行射孔，本领域技术人员也可以通过市购得到，例如珠海菱控自动化设备有限公司销售的型号为250A-65的气动传压阀。

封隔器7可以为RTTS封隔器。RTTS封隔器为本领域所常见的，是一种大通径、可封隔双向压力的悬挂式封隔器，举例来说，该RTTS封隔器包括J形槽换位机构、卡瓦、封隔胶筒和液压锚定机构。在准备下井时，J形槽置于锁定位置，卡瓦处于收缩状态，下井过程中，当射孔-测试-气举排液联作管柱到达测试位置准备操作时，向右旋转管柱，使管柱保持右旋扭矩，下放射孔-测试-气举排液联作管柱，直至封隔器卡瓦开始承受管柱重量为止，随后继续下放射孔-测试-气举排液联作管柱，直至封隔器承受希望的坐封重量，此时完成坐封。RTTS封隔器在井下地层压力大于液柱压力时，封隔器液压锚定机构伸出卡在套管壁上，可防止RTTS封隔器下部压力过大时推动封隔器，造成失封现象。

压力***9和射孔枪10是常见的射孔用工具，其中压力***9内设置有闭式点火头，以驱动射孔枪10进行射孔作业，关于压力***9的结构可参见陆学斌等在《工程***》(2009年12月第15卷第4期)公开的全通径压力***的研制与应用，本实用新型实施例在此不再作过多描述。此外，射孔枪10通过购买任丘市晨阳金属制品有限公司销售的射孔枪10来获得；筛管8可以通过购买河北瑞耐尔石油管道装备有限公司销售的石油筛管来获得。

为了使气举工作筒2能够顺利完成气举排液作业，同时，确保气举工作筒2结构简单，便于加工。如附图2所示，气举工作筒2包括：上接头201、液压阀202、中心套203、外套204、气举阀205、下接头206。其中，上接头201、中心套203、下接头206自上而下顺次连接。上接头201的上端通过油管1与井口连接，下接头206的下端通过油管1与定位短节3连接。外套204的两端分别与上接头201和下接头206连接，且，外套204套在中心套203的外部，并与中心套203形成有环形空间，外套204上设置有与气举阀205的进液口连通的进液孔2041。液压阀202和气举阀205自上而下地固定在环形空间内。中心套203上部设置有出液孔2031。液压阀202内通过剪钉固定有用于封堵出液孔2031的活塞，当剪钉被剪断时，气举阀205的出液口、液压阀202、出液孔2031顺次连通。

当需要进行气举排液作业时，向射孔-测试-气举排液联作管柱内打压，使液压阀202内的活塞上的剪钉在压力作用下被剪断，活塞在液压阀202内向下运动，进而使气举阀205的出液口、液压阀202、出液孔2031顺次连通。此时，利用井口的泵车进行环空打压，开启测试阀4，同时环空注入高压气体，使该高压气体通过外套204上的进液孔2041进入气举阀205的进液口，并在顺次流经气举阀205的出液口、液压阀202、出液孔2031后进入射孔-测试-气举排液联作管柱内，并与射孔-测试-气举排液联作管柱内的地层流体样品充分混合，从而降低流体样品的密度，使高压气体带动流体样品快速排至井口，完成气举排液作业。

可以理解的是，上述的气举工作筒2处于非工作状态和工作状态指的是气举阀205为关闭状态或者打开状态。

为了降低射孔枪10进行射孔作业时产生的压力波动对射孔-测试-气举排液联作管柱造成影响，避免影响压力计托筒5中压力计记录的数据。如附图1所示，该射孔-测试-气举排液联作管柱还包括：减震器11。该减震器11与压力***9的上端通过油管1连接。

其中，减震器11为本领域所常见的，本领域技术人员通过市购即可获得，举例来说，其可以为山东中煤工矿物资集团有限公司生产并销售的SJ型双向减震器。

在本实用新型实施例中，气举工作筒2、定位短节3、测试阀4、压力计托筒5、传压阀6、封隔器7、筛管8、压力***9、减震器11均与油管1螺纹连接。通过如此设置，保证了各部件与油管1连接紧固，同时便于拆卸，当上述某一部件发生损坏时，能够及时对其进行更换。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种射孔-测试-气举排液联作管柱，其特征在于，所述管柱包括：通过多个油管(1)自上而下顺次连接并导通的气举工作筒(2)、定位短节(3)、测试阀(4)、压力计托筒(5)、传压阀(6)、封隔器(7)、筛管(8)、压力***(9)、以及设置在所述压力***(9)下端的射孔枪(10)。

2.根据权利要求1所述的射孔-测试-气举排液联作管柱，其特征在于，所述管柱还包括：减震器(11)，上端通过油管(1)与所述筛管(8)连接，下端通过油管(1)与所述压力***(9)连接。

3.根据权利要求2所述的射孔-测试-气举排液联作管柱，其特征在于，所述气举工作筒(2)、所述定位短节(3)、所述测试阀(4)、所述压力计托筒(5)、所述传压阀(6)、所述封隔器(7)、所述筛管(8)、所述压力***(9)、所述减震器(11)均与所述油管(1)螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的射孔-测试-气举排液联作管柱，其特征在于，所述气举工作筒(2)包括：上接头(201)、液压阀(202)、中心套(203)、外套(204)、气举阀(205)、下接头(206)；

所述上接头(201)、所述中心套(203)、所述下接头(206)自上而下顺次连接；

所述上接头(201)的上端通过所述油管(1)与井口连接，所述下接头(206)的下端通过所述油管(1)与所述定位短节(3)连接；

所述外套(204)的两端分别与所述上接头(201)和所述下接头(206)连接，且，所述外套(204)套在所述中心套(203)的外部，并与所述中心套(203)形成有环形空间，所述外套(204)上设置有与所述气举阀(205)的进液口连通的进液孔(2041)；

所述液压阀(202)和所述气举阀(205)自上而下地固定在所述环形空间内；

所述中心套(203)上部设置有出液孔(2031)；

所述液压阀(202)内通过剪钉固定有用于封堵所述出液孔(2031)的活塞，当所述剪钉被剪断时，所述气举阀(205)的出液口、所述液压阀(202)、所述出液孔(2031)顺次连通。

5.根据权利要求1所述的射孔-测试-气举排液联作管柱，其特征在于，所述测试阀(4)为选择测试阀。

6.根据权利要求1所述的射孔-测试-气举排液联作管柱，其特征在于，所述封隔器(7)为RTTS封隔器。