专利名称：定向井压缩式测试密封工具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油井下测试技术领域，特别涉及注水井分层压力测试、流量测 试、封隔器的验封，是一种定向井压缩式测试密封工具。适用于定向井及大斜度注水井单层 流量直测、分层压力测试、封隔器验封测试施工。
背景技术：
近年来，随着油田开发的深入，定向井及大斜度逐年增多，常规测试密封胶筒外径 大于刚体外径，工具的上胶筒、密封件和刚体过盈配合，在定向井中起下作业时，胶筒和密 封件磨损严重，不能有效密封，无法满足注水井单层流量直测、分层流量测试、封隔器验封 测试施工的技术要求。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种定向井压缩式测试密封工具，在满足对注水井分 层注水工艺要求的同时，能进行定向井及大斜度注水井单层流量测量、分层压力测试、封隔 器验封等测试施工。本实用新型采用的技术方案是定向井压缩式测试密封工具，定向井压缩式测试 密封工具，主要由上接头、环形顶套、上胶筒、上胶筒压帽、过流体、下胶筒压帽、下胶筒、限 位螺钉、定位体、定位爪打开弹簧、定位爪、定位爪限位锁套、解锁弹簧限位螺钉、解锁弹簧、 凸轮回位弹簧、凸轮和导向体组成。其特征在于在上接头中心孔内台阶上悬挂有一个环形 顶套，环形顶套下端外壁有螺纹，过流体上端通过螺纹连接于环形顶套的下端。过流体为圆 柱体形上部有中心孔；在过流体中部有横向的地层导压孔。在地层导压孔的上部并在过流体壁上套有上胶筒和上胶筒压帽；上胶筒的上端面 与上接头下端面接触并固定，上胶筒的下端由上胶筒压帽固定，上胶筒压帽螺纹固定在过 流体的外壁上；在过流体壁上有上胶筒导压孔，上胶筒导压孔的位置与上胶筒相对，上胶筒 导压孔联通上胶筒内腔和过流体的中心孔。在地层导压孔的下部并在过流体壁上套有下胶筒和下胶筒压帽，下胶筒压帽螺纹 固定在过流体的外壁上；下胶筒的上端固定在下胶筒压帽的下部；在过流体壁上有下胶筒 导压孔，下胶筒导压孔的位置与下胶筒相对，下胶筒导压孔联通下胶筒内腔和过流体的中 心孔。圆柱形定位体上端有中心孔，定位体上端中心孔套在过流体的下端，限位螺钉穿 过定位体上端外壁的长孔固定在过流体的下端。当向下压上接头时，能压缩上胶筒并使上 胶筒向外膨胀；再向下压环形顶套和过流体，能压缩下胶筒并使下胶筒向外膨胀。在定位体中部有横向槽，在横向槽内通过销轴固定有对称的两个定位爪，两个定 位爪之间有横向定位爪打开弹簧。在定位体下部有中心孔，定位体下部中心孔内上端有一 个定位爪限位锁套；定位爪限位锁套壁上有轴向条形孔，解锁弹簧限位螺钉穿过定位体横 向孔和定位爪限位锁套的轴向条形孔；在定位爪限位锁套内有一个解锁压缩弹簧，解锁压缩弹簧的上端顶在解锁弹簧限位螺钉的下部，解锁压缩弹簧的下端压在定位爪限位锁套内 底平面上；定位体壁上有对称的两个条形窗口，在定位体条形窗口内通过销轴固定有一个 凸轮；在凸轮上通过销钉固定有一个凸轮回位弹簧，凸轮回位弹簧是扭转弹簧；凸轮的上 端抵在定位爪限位锁套的下端部；在定位体下部连接有导向体。定位爪通过定位爪限位锁套锁定，定位爪限位锁套通过安装在其下部内侧的解锁 弹簧解锁，使定位爪打开，同时解锁弹簧由解锁弹簧限位螺钉固定。解锁弹簧由凸轮启动， 凸轮靠凸轮回位弹簧的作用复位。测试密封段下井时，导向体起导向作用。测试密封段工作时是钢丝投捞作业，流量测试时上接头上部按流量计，压力测试 时上接头上部接压力计。为增加定向井压缩式测试密封工具的密封可靠性，测试仪器上部 一般接加重杆。定向井压缩式测试密封工具工作原理定向井压缩式测试密封工具进行座封时， 定向井压缩式测试密封工具由钢丝投放导向体牵引至目的层，投放过注水目的层的配水器 后再上提过配水器，凸轮启动使定位爪限位锁套解锁，定位爪张开。下放定向井压缩式测试 密封工具定位，定位爪定位于配水器上。靠重力与下放冲击力作用定向井压缩式测试密封 工具上胶筒与下胶筒膨胀密封配水器与密封段的环形空间，使地层与油管隔开，同时地层 压力通过上胶筒导压孔与下胶筒导压孔孔进入胶筒，增强密封性能。测流量时单层流体通 过流量计，经过流体进入地层，实现注水层流量的单层直测；测压力时地层压力通过过流体 传导至压力计，实现压力分层测试。测试结束后钢丝上提，受拉力作用，上胶筒与下胶筒自动回收，其外径仍小于钢体 外径，避免了与油管的摩擦，减小钢丝拉力，降低作业风险。主要特点胶筒采用压缩式膨胀，同时胶筒外径小于刚体外径，在定向井及大斜度 井中起下作业时候可有效保护胶筒，防止胶筒磨损，实现有效密封，满足注水井分层压力测 试、流量测试、封隔器的验封等功能，具有测试可靠、方法简单，简化工序的特点。本实用新型的有益效果本实用新型定向井压缩式测试密封工具，能对定向井及 大斜度注水井进行分层压力测试、注水井流量测试、封隔器验封。采用加重杆对上胶筒和下 胶筒施压，能达到对测试段封隔；采用上提定向井压缩式测试密封工具对测试层解封。实现 了定向井及斜井中流量单层直测与分层压力测试。
图1是本实用新型定向井压缩式测试密封工具结构剖面示意图。图2是图1的A-A剖视图。图中，1.上接头、2.环形顶套、3.上胶筒、4.上胶筒导压孔、5.上胶筒压帽、6.过 流体、7.地层导压孔、8.下胶筒压帽、9.下胶筒、10.下胶筒导压孔、11.限位螺钉、12.定位 体、13.定位爪打开弹簧、14.定位爪、15.定位爪限位锁套16.解锁弹簧限位螺钉17.解锁 压缩弹簧、18.凸轮回位弹簧、19.凸轮、20.导向体。
具体实施方式
实施例1 以一个定向井压缩式测试密封工具为例，对本实用新型作进一步详细 说明。[0019]参阅图1。本实用新型定向井压缩式测试密封工具，主要由上接头1、环形顶套2、 上胶筒3、上胶筒压帽5、过流体6、下胶筒压帽8、下胶筒9、限位螺钉11、定位体12、定位爪 打开弹簧13、定位爪14、定位爪限位锁套15、解锁弹簧限位螺钉16、解锁弹簧17、凸轮回位 弹簧18、凸轮19和导向体20组成。在上接头1中心孔内台阶上悬挂有一个环形顶套2，环形顶套2下端外壁有螺纹， 过流体6上端通过螺纹连接于环形顶套2的下端。过流体6为圆柱体形上部有中心孔；在 过流体6中部均勻分布有四个横向的地层导压孔7。在地层导压孔7的上部并在过流体6壁上套有一个环形上胶筒3和一个环形的上 胶筒压帽5 ；上胶筒3的上端面与上接头1下端面接触并固定，上胶筒3的下端由上胶筒压 帽5固定，上胶筒压帽5螺纹固定在过流体6的外壁上。在过流体6壁上有四个上胶筒导 压孔4，上胶筒导压孔4的位置与上胶筒3相对，上胶筒导压孔4联通上胶筒4内腔和过流 体6的中心孔。在地层导压孔7的下部并在过流体6壁上套有一个环形下胶筒9和一个环形的下 胶筒压帽8，下胶筒压帽8螺纹固定在过流体6的外壁上。下胶筒9的上端固定在下胶筒压 帽8的下部。在过流体6壁上有四个均勻分布的下胶筒导压孔10。下胶筒导压孔10的位 置与下胶筒9相对，下胶筒导压孔10联通下胶筒9内腔和过流体6的中心孔。圆柱形定位体12上端有中心孔，定位体12上端中心孔套在过流体6的下端，限位 螺钉11穿过定位体12上端外壁的延轴向的长孔固定在过流体6的下端。在定位体12中部有一个横向槽，在横向槽内通过两个销轴固定有对称的两个定 位爪14，两个定位爪14之间有一个横向定位爪打开弹簧13。在定位体12下部有中心孔， 定位体12下部中心孔内上端有一个定位爪限位锁套15 ；定位爪限位锁套15壁上有对称的 轴向条形孔，解锁弹簧限位螺钉16穿过定位体12横向孔和定位爪限位锁套15的轴向条形 孔。在定位爪限位锁套15内有一个解锁压缩弹簧17，解锁压缩弹簧17的上端顶在解锁弹 簧限位螺钉16的下部，解锁压缩弹簧17的下端压在定位爪限位锁套15内底平面上。定位 体12壁上有对称的两个条形窗口，在定位体12条形窗口内通过销轴固定有一个凸轮19 ； 在凸轮19上通过销钉固定有一个凸轮回位弹簧18，凸轮回位弹簧18是扭转弹簧。凸轮19 的上端抵在定位爪限位锁套15的下端部。在定位体12下部螺纹连接有一个圆锥形导向体 20。
权利要求1. 一种定向井压缩式测试密封工具，主要由上接头(1)、环形顶套O)、上胶筒(3)、上 胶筒压帽(5)、过流体(6)、下胶筒压帽(8)、下胶筒(9)、限位螺钉(11)、定位体(12)、定位 爪打开弹簧(13)、定位爪(14)、定位爪限位锁套(15)、解锁弹簧限位螺钉(16)、解锁弹簧(17)、凸轮回位弹簧(18)、凸轮(19)和导向体00)组成；其特征在于在上接头(1)中心 孔内台阶上悬挂有一个环形顶套O)，环形顶套( 下端外壁有螺纹，过流体(6)上端通过 螺纹连接于环形顶套( 的下端，过流体(6)为圆柱体形上部有中心孔；在过流体(6)中部 有横向的地层导压孔(7)；在地层导压孔(7)的上部并在过流体(6)壁上套有上胶筒C3)和上胶筒压帽(5)；上 胶筒(3)的上端面与上接头(1)下端面接触并固定，上胶筒(3)的下端由上胶筒压帽(5) 固定，上胶筒压帽( 螺纹固定在过流体(6)的外壁上；在过流体(6)壁上有上胶筒导压孔 G)，上胶筒导压孔⑷的位置与上胶筒(3)相对，上胶筒导压孔⑷联通上胶筒⑷内腔 和过流体(6)的中心孔；在地层导压孔(7)的下部并在过流体(6)壁上套有下胶筒(9)和下胶筒压帽(8)，下胶 筒压帽(8)螺纹固定在过流体(6)的外壁上；下胶筒(9)的上端固定在下胶筒压帽(8)的 下部；在过流体(6)壁上有下胶筒导压孔(10)，下胶筒导压孔(10)的位置与下胶筒(9)相 对，下胶筒导压孔(10)联通下胶筒(9)内腔和过流体(6)的中心孔；圆柱形定位体(1 上端有中心孔，定位体(1 上端中心孔套在过流体(6)的下端，限 位螺钉(11)穿过定位体(1 上端外壁的长孔固定在过流体(6)的下端；在定位体(1 中部有横向槽，在横向槽内通过销轴固定有对称的两个定位爪(14)， 两个定位爪(14)之间有横向定位爪打开弹簧(1 ；在定位体(1 下部有中心孔，定位体 (12)下部中心孔内上端有一个定位爪限位锁套(1 ；定位爪限位锁套(1 壁上有轴向条 形孔，解锁弹簧限位螺钉(16)穿过定位体(1 横向孔和定位爪限位锁套(1 的轴向条形 孔；在定位爪限位锁套(1 内有一个解锁压缩弹簧(17)，解锁压缩弹簧(17)的上端顶在 解锁弹簧限位螺钉(16)的下部，解锁压缩弹簧(17)的下端压在定位爪限位锁套(1 内底 平面上；定位体(1 壁上有对称的两个条形窗口，在定位体(1 条形窗口内通过销轴固定 有一个凸轮(19)；在凸轮(19)上通过销钉固定有一个凸轮回位弹簧(18)，凸轮回位弹簧(18)是扭转弹簧；凸轮(19)的上端抵在定位爪限位锁套(1 的下端部；在定位体(12)下 部连接有导向体00)。
专利摘要定向井压缩式测试密封工具，应用于石油井下测试施工。在上接头中心孔内台阶上悬挂有环形顶套，过流体上端连接于环形顶套下端。在过流体中部有横向的地层导压孔；在地层导压孔的上部并在过流体壁上套有上胶筒和上胶筒压帽；在地层导压孔的下部并在过流体壁上套有下胶筒和下胶筒压帽。定位体上端中心孔套在过流体的下端。在定位体横向槽内通过销轴固定有对称的两个定位爪。在定位体下部中心孔内有定位爪限位锁套；在定位爪限位锁套内解锁压缩弹簧，在定位体12条形窗口内通过销轴固定有凸轮；在定位体下部连接有导向体。效果是能达到对测试段封隔；能对定向井及大斜度注水井进行分层压力测试。
文档编号E21B33/128GK201883995SQ20102062371
公开日2011年6月29日 申请日期2010年11月23日 优先权日2010年11月23日
发明者刘保彻, 巨亚锋, 晏耿成, 曾亚勤, 李明, 申晓莉, 胡美艳, 郭方元 申请人:中国石油天然气股份有限公司