地层测试用液压锁紧工具及稠油井单封隔器测试管柱的制作方法

本技术涉及一种油水井测试工具，尤其涉及一种地层测试用液压锁紧工具；本技术还涉及一种稠油井单封隔器测试管柱，属于油井测试工具。

背景技术：

1、在石油勘探过程中，通过岩屑录井、气测录井、岩心分析和电测解释资料，可以初步确定油、气、水层，但最终还需要通过试油来验证。地层测试又称钻柱测试，是科学试油的关键环节，在确定储层产能、液性、能量以及储层渗流特征和参数等方面起到重要作用，可为区块的进一步勘探开发提供可靠详实的依据。

2、公开号为cn 202117661u的中国实用新型专利，公开了一种自锁式地层测试工艺管柱，主要解决了开关井操作过程中提松封隔器和地层压力过大引起封隔器上蹿的问题。该测试工艺管柱包括油管、测试器、剪销封隔器、电子压力计、筛管、盲接头、卡瓦封隔器及监测电子压力计，剪销封隔器、电子压力计、筛管、盲接头、卡瓦封隔器及监测电子压力计由上至下依次连接，测试器、剪销封隔器间连接机械锁紧器。该自锁式地层测试工艺管柱封隔器坐封后便被机械锁紧器锁定，确保测试过程中封隔器密封严密，能够获得准确测试资料。

3、该地层测试工艺管柱采用机械锁紧器，存在如下不足之处：1、机械锁紧受其设计结构限制，内通径仅为19mm，难以再进行扩大；

4、2、机械锁紧在下钻过程中，由于下钻阻力的存在，始终有一个向上的力上顶管柱，可能存在管柱还没下到目的层，锁紧卡瓦即被撑开，并卡在套管壁上，导致管柱无法下行至目的层；

5、3、对于高温井测试，由于延时时间过短，可能存在还没有开井的情况下，锁紧卡瓦先行撑开卡在套管壁上，导致管柱无法正常开井；还可能存在锁紧卡瓦提前收回，失去锁紧力，导致封隔器失封。

6、实践中另一种做法是采用液压锁紧接头，比较常用的美国江斯顿公司生产的液压锁紧接头，其外径为95mm，内径仍仅为19mm，因过流截面积小，用于稠油井测试时，地层产出液体的流速过慢，且易导致测试管柱堵塞，以致不能取得合格的测试资料；且连接螺纹为正规钻杆扣，是依靠螺纹端面密封，该锁紧接头反复使用后，端面易损伤、易腐蚀，密封性能不能保证。

技术实现思路

1、本实用新型的首要目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种地层测试用液压锁紧工具，直接接在mfe测试器的下方，在mfe测试器上提进行换位的过程中，芯轴受向上的液压作用力向上运动，而下接头和外筒同时受向下的液压作用力使下方的封隔器保持坐封。

2、为解决以上技术问题，本实用新型的一种地层测试用液压锁紧工具，包括上接头，所述上接头的上端口设有与测试器相旋接的上接头锥形母螺纹，上接头锥形母螺纹的下方设有上接头上部内台阶，上接头上部内台阶的下方设有上接头扩径段，上接头扩径段的下方设有上接头下部内台阶，上接头下部内台阶的下方设有上接头圆柱母螺纹且旋接有下接头，所述下接头的下端设有下接头锥形公螺纹；所述上接头与下接头的内腔设有中心贯通的芯轴，所述芯轴的上部延伸至上接头的上端口内且相互密封，所述芯轴的中部外周套装有缸套，所述缸套位于上接头扩径段的内腔且下端与所述上接头下部内台阶的内壁相互密封，所述芯轴的下端延伸至所述下接头的中心孔下部；所述芯轴的中段外周设有凹陷的环形液压腔，所述上接头下部内台阶与上接头圆柱母螺纹之间的圆周上对称设有上接头径向通孔与所述环形液压腔相通。

3、作为本实用新型的改进，所述上接头锥形母螺纹及下接头锥形公螺纹均为2⅞吋cas气密封螺纹。

4、作为本实用新型的进一步改进，所述上接头扩径段的外径为108mm，所述芯轴的外径为48mm，所述芯轴的中心孔内径为36mm。

5、作为本实用新型的进一步改进，所述上接头上部内台阶的内壁与所述芯轴的外壁过渡配合，所述上接头上部内台阶的内壁设有环形凹槽且嵌装有上接头上密封圈与所述上接头的上部外壁实现密封。

6、作为本实用新型的进一步改进，所述上接头上部内台阶的内壁设有上接头第一环槽和上接头第二环槽，上接头第一环槽的高度为上接头第二环槽高度的两倍以上，上接头第一环槽中嵌装有能够上下浮动的上接头第一o形圈，上接头第二环槽中嵌装有上接头支撑环和上接头第二o形圈，所述上接头支撑环与芯轴的外壁过渡配合且压在上接头第二o形圈的上方。

7、作为本实用新型的进一步改进，所述上接头下部内台阶的内壁设有上接头第三环槽且嵌装有上接头下密封圈与所述缸套的下部外壁实现密封。

8、作为本实用新型的进一步改进，所述芯轴的环形液压腔的上方设有芯轴大直径段，所述芯轴大直径段与缸套内壁过渡配合，芯轴大直径段上方与缸套内壁间隙配合；所述芯轴大直径段的外壁设有芯轴密封凹槽且嵌装有芯轴支撑环和芯轴密封圈，芯轴支撑环压在芯轴密封圈的上方，所述芯轴密封圈与缸套内壁实现密封。

9、作为本实用新型的进一步改进，所述环形液压腔的上部嵌装有液压腔密封圈。

10、作为本实用新型的进一步改进，所述环形液压腔的下部设有芯轴锥形外台阶，所述芯轴锥形外台阶压在所述下接头的上端口内倒角上。

11、作为本实用新型的进一步改进，所述缸套的下缘与所述下接头的上端面之间留有间隙，该间隙与所述上接头径向通孔相通，所述缸套的下端口设有内倒角。

12、作为本实用新型的进一步改进，所述下接头的上端设有下接头缩径段，下接头缩径段的内壁与芯轴外壁过渡配合，下接头缩径段的下方与芯轴外壁间隙配合；所述下接头缩径段的内壁设有下接头内环槽，所述下接头内环槽中嵌装有下接头内密封圈和一对下接头内支撑环，两下接头内支撑环对称压在下接头内密封圈的上下两侧且与芯轴外壁过渡配合。

13、作为本实用新型的进一步改进，所述下接头锥形公螺纹的上方设有下接头外环槽，所述下接头外环槽中嵌装有下接头外密封圈和一对下接头外支撑环，两下接头外支撑环对称压在下接头外密封圈的上下两侧。

14、本实用新型的另一个目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种稠油井单封隔器测试管柱，液压锁紧工具，直接接在mfe测试器的下方，在mfe测试器上提进行换位的过程中，芯轴受向上的液压作用力向上运动，而下接头和外筒同时受向下的液压作用力使下方的封隔器保持坐封。

15、为解决以上技术问题，本实用新型的一种稠油井单封隔器测试管柱，包括旋接在油管柱下端的mfe测试器，所述mfe测试器的下端旋接有地层测试用液压锁紧工具，所述地层测试用液压锁紧工具包括上接头，所述上接头的上端口设有与测试器相旋接的上接头锥形母螺纹，上接头锥形母螺纹的下方设有上接头上部内台阶，上接头上部内台阶的下方设有上接头扩径段，上接头扩径段的下方设有上接头下部内台阶，上接头下部内台阶的下方设有上接头圆柱母螺纹且旋接有下接头，所述下接头的下端设有下接头锥形公螺纹；所述上接头与下接头的内腔设有中心贯通的芯轴，所述芯轴的上部延伸至上接头的上端口内且相互密封，所述芯轴的中部外周套装有缸套，所述缸套位于上接头扩径段的内腔且下端与所述上接头下部内台阶的内壁相互密封，所述芯轴的下端延伸至所述下接头的中心孔下部；所述芯轴的中段外周设有凹陷的环形液压腔，所述上接头下部内台阶与上接头圆柱母螺纹之间的圆周上对称设有上接头径向通孔与所述环形液压腔相通；

16、所述地层测试用液压锁紧工具的下端依次旋接有伸缩接头、提升短节、pt封隔器、防砂筛管和压力计托筒，所述防砂筛管的高度与地层相对应，所述压力计托筒的内腔安装有电子压力计。

17、作为本实用新型的改进，所述mfe测试器上方的油管柱外壁附着有电加热带。

18、相对于现有技术，本实用新型取得了以下有益效果：1、液压锁紧工具的内径扩大至36mm，且保证了足够的液压锁紧面积，减少稠油的流动阻力，能使稠油井测试的地层流体流动通畅，有利于取得合格的测试资料；

19、2、在起下钻过程中，在环空液柱压力的作用下，把芯轴往上推，使测试器保持关闭；下放管柱加压打开测试器时，测试器的取样芯轴将液压锁紧工具的芯轴向下压；在上提测试器进行换位的过程中，芯轴受向上的液压作用力向上运动，而下接头和外筒同时受向下的液压作用力使封隔器保持坐封；

20、3、最大工作压差可达70mpa，根据井下压力及封隔器的坐封力需要，可以成套更换芯轴和缸套，以获得不同锁紧面积，满足不同的井况需求；

21、4、上下接头均采用cas气密封螺纹与测试器及伸缩接头旋接，依靠o形圈密封，在极高压力及芯轴滑动状态下，o形圈不易被挤入密封间隙；使用后更换o形圈即可，可确保反复使用后，密封性能可靠。