分层射孔试油管柱及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及油气井射孔试油技术领域，具体涉及一种分层射孔试油管柱。
【背景技术】
[0002]在一井多层试油中，一般采用一趟管柱对几个邻近地层同时射孔后进行多层合层测试的方式。例如刘志英等人的论文《一趟管柱分层射孔一试油联作技术》公开了一种一趟管柱分层射孔一测试联作技术，其核心是将带有两组射孔枪的单封隔器测试管柱下入井内，校深、调整管柱后，加压引爆第一组射孔器，完成第一次射孔、测试后；然后对管柱进行移位、二次校深，调整到目的层后，从井口投放TCP电棒，电棒下落，电棒的撞杆经过导向装置扶正，撞击到导电装置的插针上，与导电装置插接，然后TCP电棒放电，电流通过大电流雷管时引爆大电流雷管，引爆射孔器，完成二次射孔及测试。该技术可以实现对两个层的分层射孔、测试。其缺点是:(I)射孔后进行管柱移位，井控风险大；(2)两次校深费用高。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种分层射孔试油管柱，利用本发明的分层射孔试油管柱可以在一趟管柱下入油井之后不对管柱进行移位、再次校深，即可进行分层射孔和试油。
[0004]本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现:
[0005]—种分层射孔试油管柱，所述管柱穿设于油套环空内，所述管柱沿其自身轴线方向具有前后两端；所述管柱包括封层阀，位于所述封层阀前端的第一子系统，以及位于所述封层阀后端的第二子系统。
[0006]所述封层阀包括:具有内腔的中心管，所述中心管的后端能封堵；
[0007]能沿所述中心管的轴线方向滑动的滑套，其套设在所述中心管的外侧且与所述中心管形成第一环空，所述滑套的前端具有能封堵所述第一环空的封堵部，所述滑套的侧壁上开设有连通所述第一环空的第一导流孔；
[0008]侧壁上开设有第二导流孔的外筒，所述外筒套设在所述滑套的外侧且能与所述滑套通过一剪销相连接，所述外筒与所述中心管形成第二环空，所述第二环空与所述第一环空通过所述封堵部相隔离；
[0009]导流通道，其分别与所述中心管的内腔和所述第二环空相连通；
[0010]单向锁定机构，其位于所述中心管的后端且与所述中心管形成第三环空，所述第三环空与所述第一环空相连通，所述单向锁定机构与所述外筒相固定连接，所述单向锁定机构能在所述滑套沿所述中心管后端滑动时限制所述滑套向所述中心管的前端滑动。
[0011]所述滑套具有至少两个工作位置，所述滑套位于第一工作位置时，所述滑套通过所述剪销与所述外筒相连接，所述第一导流孔与所述第二导流孔相连通；所述滑套位于第二工作位置时，所述剪销断裂，所述滑套向所述中心管的后端滑动，所述第一导流孔与所述第二导流孔相错开。
[0012]所述第一子系统自前向后包括依次连接的油管、用于测量深度的校深短节、循环阀、测试阀、第一压力计托筒、第一传压接头、第一封隔器、第一筛管、控制管线接头、第一点火头、第一射孔枪以及第二传压接头；所述第一传压接头内设有依次穿设于所述第一封隔器、所述第一筛管以及所述控制管线接头的第一管线，所述第一管线的前端与油套环空相连通，所述第一管线与所述第一筛管的筛孔相隔离；所述油套环空内设有第二管线，所述第二管线的前端通过控制管线接头与所述第一管线相连通，所述第二管线的后端通过第二传压接头与所述封层阀的导流通道相连通。
[0013]所述第二子系统自前向后包括依次连接的第二压力计托筒、第二封隔器、第二筛管、第二点火头以及第二射孔枪；所述第二压力计托筒内设有依次穿设于所述第二封隔器、所述第二筛管以及所述第二点火头的第三管线，所述第三管线的前端与所述封层阀的中心管相连通，所述第三管线的后端与所述第二点火头相连通。
[0014]优选地，所述单向锁定机构包括固定在其内壁上的至少一个第一锁紧齿，所述滑套后端具有能与所述第一锁紧齿相互咬合的至少一个第二锁紧齿。
[0015]优选地，所述滑套外设有具有弹性的卡环，所述滑套位于第一工作位置时，所述卡环夹在所述滑套与所述外筒之间；所述滑套位于第二工作位置时，所述卡环脱离所述滑套与所述外筒的束缚，与所述外筒的后端相抵接。
[0016]优选地，所述卡环前端与所述外筒后端的轴向长度不大于所述第一锁紧齿与所述第二锁紧齿相互咬合时所需的距离。
[0017]优选地，所述导流通道包括与所述中心管相连通的第一导流通道，以及与所述第二环空相连通的第二导流通道，所述第一导流通道与所述第二导流通道相连通。
[0018]优选地，所述外筒包括第一外筒、第二外筒和第三外筒，所述第一外筒、所述第二外筒、以及所述第三外筒依次相连接，所述第一外筒与所述第二外筒之间设有密封件，所述第二外筒与滑套之间设有减震垫，所述第二导流孔位于所述第一外筒上，所述单向锁定机构位于所述第三外筒上。
[0019]优选地，所述滑套的前端分别与所述中心管和所述外筒之间设有至少一个密封件。
[0020]优选地，所述第一射孔枪的后端与第一压力释放装置相连接，所述第二射孔枪的后端与第二压力释放装置相连接。
[0021]优选地，所述第二筛管与所述第二点火头之间设有减震器。
[0022]本发明还公开了一种分层射孔试油管柱的使用方法，包括以下步骤:
[0023]将分层射孔试油管柱下入油井内，通过校深短节校深以确定油层位置。
[0024]开启测试阀，向油套环空内打入压力为Pl的高压液，以使高压液从第一传压接头的前端依次流过第一管线、第二管线、第三管线，作用于第二点火头点火。
[0025]第二点火头对封层阀后端的油层射孔。
[0026]第一层试油，在第二点火头射孔完成后，将封堵封层阀的中心管，以使地层流体顺着第二筛管经第二压力计托筒流进封层阀的第三环空中，经所述第一环空、第一导流孔、第二导流孔至第二封隔器上方的油套环空内，经第一筛管、第一压力计托筒进入油管，操作测试阀实现多次开关井，直至完成第一层测试；
[0027]封层，向油套环空内打入压力为P2的高压液，其中P2 > Pl,以使高压液从第一传压接头的前端流入第一管线，经过第二管线至封层阀的第二导流通道，由此进入第二环空内，液压作用于滑套的前端，固定滑套的剪销被压力剪断，滑套脱离外筒的束缚而向中心管的后端滑动，滑套上的第一导流孔与外筒上的第二导流孔相互错开，封层阀关闭；
[0028]关闭测试阀，开启循环阀进行洗井和/或压井，关闭循环阀，开启测试阀；
[0029]向油套环空内打入压力为P3的高压液，其中P3>P2，以使高压液从第一传压接头的前端流入第一管线，作用于第一点火头，对封层阀前端的油层射孔；
[0030]第二层试油，地层流体顺着第一筛管依次流经第一压力计托筒进入油管，操作测试阀实现多次开关井，直至达到施工设计要求；
[0031]关闭测试阀，开启循环阀，进行洗井和/或压井，解封，起管柱。
[0032]本发明的优点是:利用封层阀滑套上的第一导流孔与外筒上的第二导流孔相错开的方式实现封层阀的关闭，隔绝生产油层，进而实现分层射孔及试油。与现有技术相比，本发明不会在管柱下入油井之后对管柱移位射孔、二次校深，具有结构简单、操作方便、安全可靠的特点。
【附图说明】
[0033]在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。
[0034]图1为本发明的分层射孔试油管柱的结构示意图；
[0035]图2为本发明的封层阀的结构示意图；
[0036]图3为本发明的第二筛管的结构示意图。
【具体实施方式】
[0037]结合附图和本发明【具体实施方式】的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的【具体实施方式】，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。
[0038]如图1-3所示，本发明提供了一种分层射孔试油管柱1，管柱I穿设于油套环空5内，管柱I沿其自身轴线方向具有前后两端；管柱I包括封层阀2，位于封层阀2前端的第一子系统3，以及位于封层阀2后端的第二子系统4。
[0039]封层阀2包括:具有内腔211的中心管21、滑套22、外筒23、导流通道24以及单向锁定机构25。滑套22能沿中心管21的轴线方向滑动，其套设在中心管21的外侧且与中心管21形成第一环空26，滑套22的前端具有能封堵第一环空26的封堵部221，滑套22的侧壁上