同心管跨隔下返射孔、測試、排液、改造一體化試油管柱制造技術

本實用新型專利技術涉及石油勘探開發試油技術領域的一種同心管跨隔下返射孔、測試、排液、改造一體化試油管柱，包括油井管、排液測試子系統、同心管跨隔子系統和射孔子系統，其中：排液測試子系統包括排液裝置、校深短節、循環閥、測試組合工具；同心管跨隔子系統包括傳壓接頭、支撐式封隔器、壓力計托筒、間隔管、安全接頭、過渡接頭、卡瓦封隔器、篩管接頭及同心管組件，且傳壓接頭位于支撐式封隔器上方；所述的射孔子系統位于兩級封隔器的下方，包括：調節管、減震器、點火頭、射孔槍、泄壓器。使用上述管柱，可先封隔待試層上方的已射開層，再對待試層進行射孔、測試、排液、改造作業，施工安全可靠，實現了試油提速提效，節約了試油成本。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【專利說明】一、
本技術涉及石油勘探開發試油
，特別涉及一種同心管跨隔下返射孔、測試、排液、改造一體化試油管柱。二、
技術介紹
目前在雙封隔器跨隔射孔、測試聯作方面，與本技術較接近的試油技術有“跨隔下返射孔、測試和排液一體化試油管柱”、“油氣井跨隔射孔-測試聯作施工管柱裝置”技術。“跨隔下返射孔、測試和排液一體化試油管柱”(專利申請號ZL 200520106208.8)是將定位短節、滑套水力泵、托砂皮碗、球座、監測壓力計托筒、井下測試閥、液壓鎖緊、支撐式封隔器、測試壓力計托筒、管外監測壓力計托筒、傳壓工具、卡瓦式封隔器、篩管接頭、減震器、液壓延時點火器、點火頭、槍身、泄壓器依次連接組成試油管柱。其中關鍵技術包括:一是傳壓工具處在兩級封隔器之間，且位于卡瓦式封隔器的上方，其內傳壓管穿越卡瓦式封隔器與篩管接頭密閉配合，目的是使兩封隔器之間的液體與液壓延時點火器連通，將已射開層A的壓力傳遞到點火頭上；二是利用已射開層A的壓力與測試管柱內液墊壓力之差作為動力，撞擊點火頭引爆射孔槍身。其不足在于:(I)完全依靠已射開層A的壓力與測試管柱內液墊壓力之差作為射孔的動力，發生誤射孔等嚴重事故的風險太大。眾所周知，下鉆過程中，發生中途坐封、誤開井的事件時有發生。一旦發生誤開井，同時測試壓差又達到點火頭的激發壓差，該管柱很容易導致誤射孔的惡性后果。(2)由于無法通過從地面向環空施加安全操作壓力，如果下鉆時測試管柱發生漏失，則測試管柱內液墊壓力必然高于預期，很容易導致已射開層A的壓力與測試管柱內液墊壓力之差低于預期，達不到預先設置的點火頭的激發壓差，且無法補救，將造成該趟管柱永遠不會射孔，加之地面對井下射孔成功與否難以判斷，若后續的工序再繼續實施，將導致大量無效工時，浪費大量的設備、材料、人員和金錢。(3)該管柱包含了液壓鎖緊和球座，一是液壓鎖緊內通徑小，二是在水力泵排液時需投球、打開滑套，球座上有球后只允許單向流動。上述因素導致管柱不具備大型酸化、水力加砂壓裂等儲層改造功能。此外，該管柱排液方式僅限于水力泵排液，而水力泵排液只能適應部分井況和條件，排液選擇存在一定的局限性。“油氣井跨隔射孔-測試聯作施工管柱裝置”(專利申請號ZL 97229886.X)管柱，是采用了兩級封隔器、將射孔槍夾在兩級封隔器之間的管柱結構，利用一趟管柱，先封隔目的層下方的已射開層，然后再對目的層進行射孔和測試聯作，主要用于上返試油。其不足在于:(I)針對兩級封隔器之間的井段進行射孔、測試，一旦地層出砂，管柱容易發生埋卡，也難以實現大型酸化或水力加砂壓裂等儲層改造一體化作業。(2)射孔槍位于兩級封隔器之間，由于射孔瞬間壓力沖擊波及震顫容易造成管柱及測試儀器儀表失效，尤其是在高溫高壓深井作業時風險較大。(3)只能從下往上進行上返試油，不能實現下返試油。三、
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種同心管跨隔下返射孔、測試、排液、改造一體化試油管柱及操作方法，克服了上述現有技術之不足，采用一趟管柱，先封隔已射開層，再對已射開層下方的待試層進行射孔、測試、排液、改造作業，施工安全可靠，實現了試油提速提效，節約了試油成本。本技術是這樣實現的:一種同心管跨隔下返射孔、測試、排液、改造一體化試油管柱，包括自上而下串接的油井管、排液測試子系統、同心管跨隔子系統和射孔子系統，其中:所述的排液測試子系統，包括排液裝置、校深短節、循環閥、測試組合工具，所述的排液裝置位于測試組合工具的上方；所述的同心管跨隔子系統，包括傳壓接頭、支撐式封隔器、壓力計托筒、間隔管、安全接頭、過渡接頭、卡瓦封隔器、篩管接頭及同心管組件；所述的傳壓接頭位于支撐式封隔器的上方；所述的壓力計托筒、間隔管、安全接頭、過渡接頭位于支撐式封隔器和卡瓦封隔器之間；所述的卡瓦封隔器位于支撐式封隔器的下方，篩管接頭位于卡瓦封隔器的下方；所述的傳壓接頭、支撐式封隔器、壓力計托筒、間隔管、安全接頭、過渡接頭、卡瓦封隔器及篩管接頭的軸向中心都設置有同心管組件；所述的射孔子系統，包括調節管、減震器、點火頭、射孔槍、泄壓器。所述的射孔子系統位于卡瓦封隔器及篩管接頭的下方；所述的點火頭是靜液柱壓力式點火頭，或者是測試壓差式點火頭；所述的調節管是帶內孔的油井管。進一步地，排液裝置可以采用抽吸、水力泵、螺桿泵、氣舉、抽油泵等排液方式中的一種或多種組合裝置，以便提高排液效率及成功率。根據排液裝置類型的不同，其與校深短節在管柱的位置關系可能有所不同。例如:螺桿泵、氣舉、抽油泵等類型的排液裝置最好位于校深短節的上方，而采用水力泵等類型的排液裝置最好位于校深短節的下方，抽吸則不需要設置單獨的排液裝置；循環閥用于測試結束后壓井時提供循環通道，它也可以與排液裝置合為一體(如水力射流泵)。進一步地，測試組合工具可以是以壓控式測試閥為主體的全通徑工具組合，以便發揮管柱能實現儲層改造等多功能的優勢以及提高井控的安全性，也可以選擇多流測試閥等類型為主體的廉價型工具組合，主要用于不打算實施儲層改造、又不具有高壓高產特點的油氣井；測試組合工具還可以包括其它的測試壓力計載體或水力錨等配套工具，使管柱實現更多的功能。進一步地，同心管跨隔子系統的壓力計托筒最好位于在間隔管的上方，壓力計托筒所懸掛的壓力計至少包含一只外傳壓的壓力計，用于監測兩級封隔器之間的壓力及溫度變化，也可以再懸掛一只或多只內傳壓式的壓力計(用于錄取待試層的壓力及溫度變化)。進一步地，所述的同心管組件包括一組或多組同心管，每組同心管是一個同心管單根，或者是由多個同心管單根通過同心管接箍及密封圈連接而成的組件；每組同心管至少有一端通過螺紋或焊接方式固定到同心管跨隔子系統上，每個同心管單根為一根中空管狀體。進一步地，所述傳壓接頭的徑向傳壓孔與各同心管組件、調節管、減震器的軸向內孔連通，形成環空加壓通道。來自支撐式封隔器上方環空的壓力，從傳壓接頭的傳壓孔進入，再通過上述的環空加壓通道，最終傳遞到點火頭上，進而引爆射孔槍。進一步地，所述的同心管組件與篩管接頭、卡瓦封隔器、過渡接頭、安全接頭、間隔管、壓力計托筒、支撐式封隔器、傳壓接頭的內孔之間的環形空間連通，上述環形空間與篩管接頭的徑向流道、部分部件的孔型生產通道一起，形成測試組合工具下方的生產通道，該生產通道與上述的環空加壓通道隔離。篩管接頭外部的流體，流經測試組合工具下方的生產通道，進入測試組合工具及其上方管柱，到達地面。同心管跨隔子系統的作用包括:一是封閉已射開層。其包含的支撐式封隔器、壓力計托筒、間隔管、安全接頭、過渡接頭、卡瓦封隔器組成跨隔模塊，使已射開層與待試層隔離，也使已射開層的流體通道與測試組合工具下方的生產通道、環空加壓通道形成隔離，已射開層的流體及壓力完全隔離在試油管柱外面。二是形成了環空加壓通道，使來自支撐式封隔器上方環空的壓力，傳遞到點火頭上。三是形成了測試組合工具下方的生產通道，使待試層的流體得以到達測試組合工具及上方。本技術具有如下優點:(I)采用一趟管柱便可經濟、方便、高效、可靠的完成跨隔已射開層，并對已射開層下方的待試層進行射孔、測試、排液、儲層改造一體化作業，減少了打橋塞(或水泥塞)封層及鉆塞次數，也減少了起下管柱及壓井次數，縮短了修井作業機占用時間，節約了試油成本，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種同心管跨隔下返射孔、測試、排液、改造一體化試油管柱，其特征在于包括自上而下串接的油井管、排液測試子系統、同心管跨隔子系統和射孔子系統，其中：所述的排液測試子系統，包括排液裝置、校深短節、循環閥、測試組合工具，所述的排液裝置位于測試組合工具的上方；所述的同心管跨隔子系統，包括傳壓接頭、支撐式封隔器、壓力計托筒、間隔管、安全接頭、過渡接頭、卡瓦封隔器、篩管接頭及同心管組件；所述的傳壓接頭位于支撐式封隔器的上方；所述的壓力計托筒、間隔管、安全接頭、過渡接頭位于支撐式封隔器和卡瓦封隔器之間；所述的卡瓦封隔器位于支撐式封隔器的下方，篩管接頭位于卡瓦封隔器的下方；所述的傳壓接頭、支撐式封隔器、壓力計托筒、間隔管、安全接頭、過渡接頭、卡瓦封隔器及篩管接頭的軸向中心都設置有同心管組件；所述的射孔子系統，包括調節管、減震器、點火頭、射孔槍、泄壓器；所述的射孔子系統位于卡瓦封隔器及篩管接頭的下方；所述的點火頭是靜液柱壓力式點火頭，或者是測試壓差式點火頭；所述的調節管是帶內孔的油井管。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張路銘，
申請(專利權)人：張路銘，
類型：新型
國別省市：天津;12