不动钻具的中途测试管柱及使用方法与流程

本发明涉及油气开采技术领域，特别涉及不动钻具的中途测试管柱及使用方法。

背景技术

在油气开采前，需进行试油作业。试油作业可以分为两类：完井试油和中途测试。中途测试是在油气井正常钻进过程中，根据油气显示程度，为了及时准确地对油气层做出评价，中断正常钻进，测试层进行测压、求产、取样，进行一次评价油气层的暂时性完井测试。

现有的中途测试技术需要压井、起钻和向井内下测试管柱来完成测试任务，即先将钻井管柱从井内起出，进行洗井、压井作业后再下入测试管柱。

在实现本发明的过程中，本发明人发现现有技术中至少存在以下问题：

现有的中途测试技术工序多，作业时间长，效率较低，并且造成裸眼储层长时间受钻井液浸泡，导致在测试前已经形成裸眼储层的污染。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种不动钻具的中途测试管柱及使用方法，可降低作业时间和钻井液对裸眼储层的污染。

具体而言，包括以下的技术方案：

一方面，本发明提供了一种不动钻具的中途测试管柱，包括钻杆、方钻杆、钻头、滑套、止回阀和测试树，其中，

所述钻杆包括上部分和下部分，所述滑套连接在所述钻杆的上部分与下部分之间，所述钻杆的上部分的上端与所述方钻杆或所述测试树连接，所述钻杆的下部分的下端与所述钻头连接；所述测试树适于与所述钻杆的上端连接；所述止回阀设置在所述钻杆内壁的靠近下端的位置；

当所述钻杆位于油气井内时，打开所述滑套，油气井的技术套管和所述钻杆之间的环形空间与所述钻杆的空腔连通；关闭所述滑套，所述技术套管和所述钻杆之间的环形空间与所述钻杆的空腔不连通。

可选择地，所述不动钻具不动钻具的中途测试管柱还包括钻井四通，所述钻井四通套在所述钻杆的外部。

可选择地，所述不动钻具不动钻具的中途测试管柱还包括双闸板防喷器，所述双闸板防喷器的下端与所述钻井四通的上端连接。

可选择地，所述不动钻具不动钻具的中途测试管柱还包括环形防喷器，所述环形防喷器的下端与所述双闸板防喷器的上端连接。

可选择地，所述钻杆和所述方钻杆之间连接有下旋塞阀。

可选择地，所述方钻杆的上端连接有上旋塞阀。

可选择地，所述滑套包括外管和衬管，所述外管连接在所述钻杆的上部分和下部分之间，所述外管套设在所述衬管上，所述外管和所述衬管可滑动连接，所述外管上设置有开孔，当所述衬管远离所述开孔时，所述滑套打开。

可选择地，所述不动钻具不动钻具的中途测试管柱还包括封隔器，所述封隔器连接在所述钻杆的上部分与所述滑套之间，所述钻杆的下部分在所述止回阀的上部的内壁上设置有球座。

第二方面，本发明提供给了一种采用第一方面提供的不动钻具的中途测试管柱的方法，所述方法包括：

步骤一：当需要进行中途测试时，停止所述钻头的转动，打开所述滑套；

步骤二：拆除所述方钻杆，将所述测试树连接在所述钻杆的上端；

步骤三：向所述钻杆和所述技术套管之间的环形空间注入清水或者氮气，以使所述清水或者氮气驱使所述钻杆内的钻井液排出，从而油气流入所述钻杆的空腔内并从所述测试树排出。

第三方面，本发明提供给了另一种采用第一方面提供的不动钻具的中途测试管柱的方法，所述方法包括：

步骤一：当需要进行中途测试时，停止所述钻头的转动，向所述钻杆内投入钢球或可溶球，使所述钢球或可溶球卡在所述球座上，对所述钻杆打压，使所述封隔器坐封；继续对所述钻杆打压，使所述钢球或可溶球运动到所述止回阀上端；

步骤二：打开所述滑套；

步骤三：拆除所述方钻杆，将所述测试树连接在所述钻杆的上端；

步骤四：在所述钻杆内下入连续油管，向所述连续油管内注入清水或者氮气，以使从所述连续油管下端流出的所述清水或者氮气驱使所述钻杆与所述连续油管之间的环空内的钻井液排出，进而油气流入所述钻杆与所述连续油管之间的环空内并从所述测试树排出。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果：

本发明提供了一种不动钻具的中途测试管柱及使用方法，不动钻具的中途测试管柱包括钻杆、方钻杆、钻头、滑套、止回阀和测试树，当检测到从技术套管和钻杆之间的环形空间排出的钻井液中有油气时，打开滑套，拆下方钻杆并将测试树安装在钻杆上，向技术套管和钻杆之间的环形空间内注入清水或者氮气，而使清水或者氮气驱动油气进入滑套的空腔内，进而经钻杆的空腔从测试树的排液口排出。本发明不需从井内起出钻井管柱、进行洗井压井作业及下入测试管柱即可完成中途测试，降低作业时间，从而缩短裸眼储层受钻井液浸泡的时间，降低钻井液对裸眼储层的污染。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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为本发明一实施例中不带封隔器的不动钻具的中途测试管柱在油气井内的示意图；

图2为本发明一实施例中带封隔器的不动钻具的中途测试管柱在油气井内的示意图；

图3为本发明一实施例中测试树的主视图；

图4为本发明一实施例中测试树的侧视图。

图中的附图标记分别为：

1、上旋塞阀；2、方钻杆；3、下旋塞阀；4、环形防喷器；5、双闸板防喷器；6、钻井四通；7、表层套管；8、钻杆；9、技术套管；10、滑套；11、封隔器；12、止回阀；13、钻头；14、提升短节；15、放喷管汇；16、压井管汇；17、抽吸阀；18、流动翼阀；19、压井翼阀；20、主阀；21、旋转短节。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

本实施例提供了一种不动钻具的中途测试管柱，如图1和如2所示，包括钻杆8、方钻杆2、钻头13、滑套10和测试树，其中，钻杆8包括上部分和下部分，滑套10连接在钻杆8的上部分与下部分之间，钻杆8的上部分的上端与方钻杆2或测试树连接，钻杆8的下部分的下端与钻头13连接；钻杆8在靠近下端处设置有止回阀12；当钻杆8位于油气井内，滑套10打开时，技术套管9和钻杆8之间的环形空间与钻杆8的空腔连通；滑套10关闭时，技术套管9和钻杆8之间的环形空间与钻杆8的空腔不连通。

使用本实施例提供的不动钻具的中途测试管柱，在钻井时，将方钻杆2连接在钻杆8上部分的上端，进行中途测试取样时，将滑套10打开，拆下方钻杆2并将测试树安装在钻杆8上，向技术套管9和钻杆8之间的环形空间内注入清水或者氮气，而使清水或者氮气进入钻杆8的空腔内驱使钻杆8内的钻井液排出，进而油气进入钻杆8的空腔并从测试树排出。本实施例提供的不动钻具的中途测试管柱不需从井内起出钻井管柱、进行洗井压井作业及下入测试管柱即可实现中途测试，降低作业时间，从而缩短裸眼储层受钻井液浸泡的时间，降低钻井液对裸眼储层的污染。

在本实施例中，在技术套管9以下、钻头13周围为裸眼储层，在钻井及中途测试过程中，裸眼储层与钻井液直接接触。因此采用本实施例提供的不动钻具的中途测试管柱所用的作业时间较短，裸眼储层受钻井液浸泡的时间短，从而可降低钻井液对裸眼储层的污染。

在本实施例中，如图3和图4所示，测试树包括提升短节14、放喷管汇15、压井管汇16、抽吸阀17、流动翼阀18、压井翼阀19、主阀20和旋转短节21。其中，提升短节14用于将测试树悬挂到外部设备上；放喷管汇15用于放喷井筒内流体；压井管汇16用于循环压井液；抽吸阀17用于向井筒内下入电缆工具；流动翼阀18是液控无故障常关阀，通过控制面板加压开启，紧急情况下泄压快速关井；压井翼阀19在进行中途测试时与泵车相连，紧急情况下用于压井，测试前用于地面设备试压；主阀20用于隔离油井和地面流程；旋转短节21用来旋转下部管柱，如坐封封隔器等。在本实施例中，油气可通过放喷管汇15排出。

作为本实施例的一种改进，如图1和图2所示，不动钻具的中途测试管柱还包括钻井四通6，钻井四通6套在钻杆8外部，下端与技术套管9和表层套管7的上端连接。这样，在钻井过程中从技术套管9和钻杆8的环形空间内流出的钻井液可通过钻井四通6的侧面的开口流出。

作为本实施例的一种改进，如图1和图2所示，不动钻具不动钻具的中途测试管柱还包括双闸板防喷器5，双闸板防喷器5的下端与钻井四通6的上端连接。在钻井和中途测试过程中，双闸板防喷器5处于关闭状态，将钻井四通6与钻杆8之间的环形空间封堵，防止发生溢流、井涌。

作为本实施例的一种改进，如图1和图2所示，不动钻具的中途测试管柱还包括环形防喷器4，环形防喷器4的下端与双闸板防喷器5的上端连接。在钻井和中途测试过程中，环形防喷器4处于关闭状态，可保证作业过程更安全。

作为本实施例的一种改进，如图1和图2所示，钻杆8和方钻杆2之间连接有下旋塞阀3。下旋塞阀3的两端可通过螺纹与钻杆8和方钻杆2进行连接。在钻井及中途测试油气取样过程中，下旋塞阀3处于打开状态。在拆除方钻杆2、安装测试树及完成油气取样时，将下旋塞阀3关闭，从而实现关井，避免发生溢流、井涌。

作为本实施例的一种改进，如图1和图2所示，方钻杆2的上端连接有上旋塞阀1。在钻井及中途测试油气取样过程中，上旋塞阀1处于打开状态。当发生溢流、井涌时，可关闭上旋塞阀1，防止地层流体沿钻杆8和方钻头2喷出。在井控作业中，当与钻具连接的水龙带、高压管汇损坏时，关闭上旋塞阀1，即可进行安全更换或维修。

作为本实施例的一种改进，滑套10包括外管和衬管，外管连接在钻杆8的上部分和下部分之间，外管套设衬管上，外管和衬管可滑动连接，外管上设置有开孔，当衬管远离所开孔时，滑套10打开。当需要打开滑套10时，通过钢丝绳将打捞头下入到钻杆8内，使打捞头卡在衬管内，向上拉钢丝绳，使打捞头带动衬管向上运动并远离外管上的开孔，从而技术套管9与钻杆8之间的环形空间通过外管上的开孔与滑套10的空腔连通，然后将钢丝绳和打捞头取出即可。

作为本实施例的一种改进，如图2所示，不动钻具的中途测试管柱还包括封隔器11，封隔器11连接在钻杆8的上部分与滑套10之间，钻杆的下部分的内壁上设置有球座。对于高压、高产以及需要保护技术套管的油气井，进行中途测试时可采用带封隔器的测试管柱。向钻杆8内投入钢球，使钢球卡在球座上，对钻杆8打压，使封隔器10的胶筒膨胀，完成坐封，将技术套管9与钻杆8之间的环形空间封堵，从而可防止井内的液体从环形空间内喷出。

如图1和图2所示，在钻井及进行中途测试时，上旋塞阀1、方钻杆2、下旋塞阀3、环形防喷器4、双闸板防喷器5及钻井四通6位于地面上，表层套管7、钻杆8、技术套管9、滑套10、封隔器11、止回阀12及钻头13位于地面下。

实施例二

本实施例提供了一种使用实施例一提供的图1所示的不动钻具的中途测试管柱的方法，该方法包括：

步骤一：当需要进行中途测试时，停止钻头的转动，打开滑套；

具体地，当检测到从钻杆和技术套管之间的环形空间排出的钻井液中有油气时或者根据经验判断出需要进行中途测试时，向钻杆内下入连接有打捞头的钢丝，并使打捞头卡在滑套的衬管内，向上拉动钢丝绳，使打捞头带动滑套的衬管向上运动，从而滑套打开，滑套的空腔通过外管上的开孔与技术套管和钻杆之间的环形空间连通。

步骤二：拆除方钻杆，将测试树连接在钻杆的上端；

在本实施例中，测试树可通过下旋塞阀连接在钻杆的上端。

步骤三：向钻杆和技术套管之间的环形空间注入清水或者氮气，以使清水或者氮气驱使钻杆内的钻井液排出钻杆的空腔，从而油气流入钻杆的空腔并从测试树的放喷管汇排出。

当完成油气取样后，将下旋塞阀关闭以实现关井。

使用本实施例提供的不动钻具的中途测试管柱的方法，在进行中途测试时，不需从井内起出钻井管柱再下入测试管柱，即可完成中途测试即可完成油气取样，降低作业时间，缩短裸眼储层在钻井液的浸泡时间，降低钻井液对裸眼储层的污染程度。

实施例三

本实施例提供了使用实施例一提供的如图2所示的不动钻具的中途测试管柱的方法，该方法包括：

步骤一：当需要进行中途测试时，停止钻头的转动，向钻杆内投入钢球或可溶球，使钢球或可溶球卡在球座上，对钻杆打压，使封隔器坐封；继续对钻杆打压，使钢球或可溶球运动到止回阀上端；

当检测到从钻杆和技术套管之间的环形空间排出的钻井液中有油气或者根据经验判断出需要进行中途测试时，停钻开始测试。

步骤二：打开滑套；

具体地，向钻杆内下入连接有打捞头的钢丝，并使打捞头卡在滑套的衬管内，向上拉动钢丝绳，使打捞头带动滑套的衬管向上运动，从而滑套打开，滑套的空腔通过外管上的开孔与技术套管和钻杆之间的环形空间连通。

步骤三：拆除方钻杆，将测试树连接在钻杆的上端；

在本实施例中，测试树可通过下旋塞阀连接在钻杆的上端。

步骤四：在钻杆内下入连续油管，向连续油管内注入清水或者氮气，以使从连续油管下端流出的清水或者氮气驱使钻杆与连续油管之间的环形空间内的钻井液排出，进而油气流入钻杆与连续油管之间的环空内并从测试树排出。

完成油气取样时，关闭下旋塞阀，以实现关井。

本实施例提供的不动钻具的中途测试管柱的方法，可用于高压、高产及需要保护技术套管的油气井，防止发生溢流和井涌，并且在进行中途测试时，不需从井内起出钻井管柱再下入测试管柱，即可完成油气取样，降低作业时间，缩短裸眼储层在钻井液的浸泡时间，降低钻井液对裸眼储层的污染程度。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用以限制本发明。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。