分层射孔试油管柱及其使用方法_2

文档序号:9369533阅读:来源:国知局
开设有连通第一环空26的第一导流孔222。外筒23侧壁上开设有第二导流孔231,外筒23套设在滑套22的外侧且能与滑套22通过剪销27相连接,外筒23与中心管21形成第二环空28,第二环空28与第一环空26通过封堵部221相隔离。导流通道24分别与中心管21的内腔211和第二环空28相连通。单向锁定机构25位于中心管21的后端且与中心管21形成第三环空29,第三环空29与第一环空26相连通,单向锁定机构25与外筒23相固定连接,单向锁定机构25能在滑套22沿中心管21后端滑动时限制滑套22向中心管21的前端滑动。
[0040]滑套22具有至少两个工作位置,滑套22位于第一工作位置时,滑套22通过剪销27与外筒23相连接,第一导流孔222与第二导流孔231相连通;滑套22位于第二工作位置时,剪销27被剪断,滑套22向中心管21的后端滑动,第一导流孔222与第二导流孔231相错开。
[0041]第一子系统3自前向后包括依次连接的油管31、用于测量深度的校深短节32、循环阀33、测试阀34、第一压力计托筒35、第一传压接头36、第一封隔器37、第一筛管38、控制管线接头39、第一点火头310、第一射孔枪311以及第二传压接头312 ;第一传压接头36内设有依次穿设于第一封隔器37、第一筛管38以及控制管线接头39的第一管线313,第一管线313的前端与油套环空5相连通,所述第一管线313与所述第一筛管38的筛孔相隔离。油套环空5内设有第二管线314,第二管线314的前端通过控制管线接头39与第一管线313相连通,第二管线314的后端通过第二传压接头312与封层阀2的导流通道24相连通,第一管线313的前端与油套环空5相连通。
[0042]第二子系统4自前向后包括依次连接的第二压力计托筒41、第二封隔器42、第二筛管43、第二点火头44以及第二射孔枪45 ;第二压力计托筒41内设有依次穿设于第二封隔器42、第二筛管43以及第二点火头44的第三管线46,第三管线46的前端与封层阀2的中心管21相连通,第三管线46的后端与第二点火头44相连通。
[0043]具体地,分层射孔试油管柱I的前端定义为靠近油气井井口的一端,后端定义为远离油气井井口的一端。该分层射孔试油管柱I的封层阀2包括中心管21、滑套22、外筒23、导流通道24,以及单向锁定机构25。
[0044]进一步地,请参考附图2的封层阀2结构,中心管21大体呈圆柱形,它的内腔211在分层射孔试油管柱I的封层阀2后端的油层射孔之后被第二点火头44封堵。
[0045]滑套22套设在中心管21的外侧,且滑套22前端的封堵部221与中心管21的外壁面之间通过密封件210相连接,其中密封件210优选为至少一个密封圈。滑套22的内壁面与中心管21的外壁面之间形成了第一环空26,滑套22的侧壁上开设有连通第一环空26的第一导流孔222。滑套22在受到压力作用下可以沿着中心管21的后端滑动。
[0046]外筒23套设在滑套22的外侧,外筒23与滑套22之间设有剪销27,剪销27能防止滑套22的意外动作,使得滑套22在未受压力或受压力较小时,固定滑套22于外筒23上。外筒23侧壁上的第二导流孔231在初始状态时与滑套22上的第一导流孔222相连通,在滑套22受压向中心管21的后端滑动时,第二导流孔231与第一导流孔222相错开。外筒23与中心管21之间形成第二环空28,第二环空28与第一环空26被滑套22上的封堵部221隔离开来。
[0047]导流通道24具体可以分为第一导流通道241和第二导流通道242。第一导流通道241与中心管21的内腔211相连通,第二导流通道242与第二环空28相连通。当向油套环空5中注入高压液时,高压液会流进封层阀2的导流通道24中,由于在第一次点火射孔后,中心管21的内腔211会间接被第二点火头44封堵,因此高压液只会流入第二导流通道242,由此进入第二环空28内作用于滑套22的前端。当高压液的压力不断增加时,限制滑套22意外动作的剪销27会被压力剪断,滑套22便会在压力的作用下向中心管21的后端滑动。
[0048]单向锁定机构25位于中心管21的后端且与中心管21形成第三环空29,第三环空29与第一环空26相连通。单向锁定机构25能在滑套22沿中心管21后端滑动后限制滑套22向中心管21的前端滑动。
[0049]封层阀2的具体使用方法如下:在第一次点火射孔、测试(不含第一层51的终关井测试)完成之后,需要将封层阀2关闭以对生产油层进行隔离。首先向油套环空5内注入高压液,高压液将流经封层阀2的导流通道24,由于第一次射孔完成之后,第二点火头44能间接封堵住封层阀2的中心管21,这使得高压液通过第二导流通道242进入第二环空28内,液压作用于滑套22的前端。当高压液的压力不断增加时,固定滑套22的剪销27会被压力剪断,滑套22便会脱离外筒23的束缚,在压力的作用下向中心管21的后端滑动,滑套22上的第一导流孔222与外筒23上的第二导流孔231相互错开。随着滑套22的滑动,单向锁定机构25会逐渐锁定滑套22,防止滑套22回复到初始状态。此时封层阀2关闭。
[0050]具体地,请参考附图1和附图3,第一子系统3自前向后包括依次连接的油管31、用于测量深度的校深短节32、循环阀33、测试阀34、第一压力计托筒35、第一传压接头36、第一封隔器37、第一筛管38、控制管线接头39、第一点火头310、第一射孔枪311以及第二传压接头312。第二子系统4自前向后包括依次连接的第二压力计托筒41、第二封隔器42、第二筛管43、第二点火头44以及第二射孔枪45。
[0051]第一管线313依次穿设于第一传压接头36、第一封隔器37、第一筛管38以及控制管线接头39。第二管线314设在油套环空5内,其连通控制管线接头39与第二传压接头312。第三管线46依次穿设于第二压力计托筒41、第二封隔器42、第二筛管43以及第二点火头44,其前端与封层阀2的中心管21相连通,后端与第二点火头44相连通。封层阀2的中心管21的前端通过第二传压接头312与第二管线314相连通。
[0052]本发明的分层射孔试油管柱I的使用方法如下:将本发明的分层射孔试油管柱I下入油井内,通过校深短节32校深以确定油层位置。
[0053]开启测试阀34,向油套环空5内打入压力为Pl的高压液,以使高压液从第一传压接头36的前端依次流过第一管线313、第二管线314、第三管线46,作用于第二点火头44点火,第二点火头44对封层阀2后端的油层射孔。
[0054]第一层51试油,在第二点火头44射孔完成后,它将封堵封层阀2的中心管21,以使地层流体顺着第二筛管43经第二压力计托筒41流进封层阀2的第三环空29中,经第一环空26、第一导流孔222、第二导流孔231至第二封隔器42上方的油套环空5内,经第一筛管38、第一压力计托筒35,进入油管31 (甚至流出井外),然后按照施工设计要求,通过操作测试阀34实现多次开关井,直至完成第一层51测试(不含该层的终关井)。
[0055]关闭测试阀34,开启循环阀33进行洗井和/或压井,关闭循环阀33,开启测试阀34。
[0056]向油套环空5内打入压力为P2的高压液,其中P2 >P1,以使高压液从第一传压接头36的前端流入第一管线313,经过第二管线314至封层阀2的第二导流通道242,由此进入第二环空28内,液压作用于滑套22的前端,固定滑套22的剪销27被压力剪断,滑套22脱离外筒23的束缚而向中心管21的后端滑动,滑套22上的第一导流孔222与外筒23上的第二导流孔231相互错开,封层阀2关闭。
[0057]向油套环空5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36的前端流入第一管线313,作用于第一点火头310,对封层阀2前端的油层射孔。
[0058]第二层52试油,地层流体顺着第一筛管38依次流经第一压力计托筒35,进入油管31 (甚至流出井外),然后按照施工设计要求,通过操作测试阀34实现多次开关井,直至达到施工设计要求。
[0059]关闭测试阀34,开启循环阀33,进行洗井和/或压井,解封,起管柱。
[0060]在一个优选的实施方式中,单向锁定机构25包括固定在其内壁上的至少一个第一锁紧齿251,滑套22后端具有能与第一锁紧齿251相互咬合的至少一个第二锁紧齿223。当滑套22受高压液的压力作用向中心管21的后端滑动时,滑套22后端的第二锁紧齿223逐渐与单向锁定机构25的第一锁紧齿251相互咬合防止滑套22向中心管21的前端滑动。
[0061]另外,滑套22外设有具有弹性的卡环224,滑套22位于第一工作位置时,卡环224夹在滑套22与外筒23之间;滑套22位于第二工作位置时,卡环224脱离滑套22与外筒23的束缚,与外筒23的后端相抵
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