本发明属于石油开采领域,特别涉及油井试油装置及试油方法。
背景技术:
在油田油气生产过程中,不同类型、压力系统的油井的产油、产气能力不同,通过对油井进行试油,来获取油井的产能参数、产油特性参数、压力参数等数值,从而对油井进行综合分析,判断油井的储油、储气能力。
相关技术采用的试油装置包括:从上至下依次连接的封隔器、筛管接头、和射孔单元。将封隔器、筛管接头和射孔单元从上至下依次连接后装于油管上,形成管柱,作业时,向井内下入管柱,通过封隔器将管柱坐封于油管与套管环空之间,通过射孔单元对目的层进行射孔,射孔完成后起出管柱,通过筛管接头连接筛管后再向井内下入管柱,排出油气,对排出的油气进行检测分析,获得该目的层的油气产能参数、产油特性参数、压力参数等数值,当需要进行下一个目的层试油时,对上一个目的层进行封堵后,再次下入管柱,重复上述操作,获得下一个目的层的油气产能参数、产油特性参数、压力参数等数值。
发明人发现相关技术存在以下技术问题:
对目的层进行试油后需取出管柱,通过筛管接头与筛管连接后再向井内下入管柱才能排出油气,并对第一个目的层进行封堵后才能进行下一个目的层的试油作业,试油过程中需多次起出管柱,施工周期长,费用高,并且容易污染储油层。
技术实现要素:
本发明实施例提供了一种油井试油装置及试油方法,可解决上述技术问题。具体技术方案如下:
一方面,提供了一种油井试油装置,所述装置包括:第一封隔器、第一筛管、射孔单元、水力泵、第二封隔器与第二筛管;
所述射孔单元包括第一射孔单元和第二射孔单元;
所述第一封隔器、所述第一筛管、所述第一射孔单元、所述第二封隔器、所述第二筛管与所述第二射孔单元从上至下依次连接后与油管连通形成管柱;所述水力泵位于所述第一封隔器的上端并与所述油管连接;
所述第一射孔单元包括从上至下依次设置的第一射孔枪与射孔关闭阀,所述第一射孔枪上设有第一点火头;
所述第二射孔单元包括第二射孔枪,所述第二射孔枪上设有第二点火头;
所述第一射孔枪与所述第一筛管连接,所述射孔关闭阀与所述第二封隔器连接,所述第二射孔枪与所述第二筛管连接。
在一种可选的实施方式中,所述装置还包括:短节,所述水力泵通过所述短节与所述油管连接。
在一种可选的实施方式中,所述水力泵与所述短节之间设有第一连接油管,所述水力泵与所述第一封隔器之间设有第二连接油管,所述射孔关闭阀与所述第二封隔器之间设有第三连接油管。
在一种可选的实施方式中,所述第一射孔枪为点火棒点火式射孔枪,所述第二射孔枪为压力点火式射孔枪。
在一种可选的实施方式中,所述水力泵内设有用于测量地层压力的压力计。
另一方面,提供了一种油井试油方法,所述方法用于上述任一项所述的油井试油装置,所述方法包括以下步骤:
步骤a、将第一封隔器、第一筛管、第一射孔枪、射孔关闭阀、第二封隔器、第二筛管与第二射孔枪从上至下依次连接后与油管连通形成管柱,将所述管柱下入井内,使所述第一射孔枪对准第一目的层,所述第二射孔枪对准第二目的层,通过所述第一封隔器与所述第二封隔器使所述管柱在井内坐封;
步骤b、点燃第二点火头,所述第二射孔枪对所述第二目的层进行射孔,向所述油管投入水力泵的泵芯,所述泵芯坐于所述水力泵泵壳内,通过所述水力泵对所述油管内施加作用力,所述第二目的层内的油气通过射出的第一组孔洞经过所述第二筛管后返至地面,获得所述第二目的层的油气;
步骤c、对所述步骤b获得的所述第二目的层的油气进行检测和分析,获得所述第二目的层的液量与液性数据;
步骤d、点燃第一点火头,通过所述第一射孔枪对所述第一目的层进行射孔的同时封堵所述第二目的层,向所述油管投入水力泵的泵芯,所述泵芯坐于所述水力泵泵壳内,通过所述水力泵对所述油管内施加作用力,所述第一目的层的油气通过射出的第二组孔洞经过第一筛管后返至地面,获得所述第一目的层的油气;
步骤e、对所述步骤d获得的所述第一目的层的油气进行检测和分析,获得所述第一目的层的液量与液性数据。
在一种可选的实施方式中,所述步骤b中,通过向油管与套管的环空打压,点燃所述第二点火头。
在一种可选的实施方式中,所述步骤d中,通过向所述油管内投入点火棒点燃所述第一点火头,通过所述第一射孔枪向所述第一目的层射孔的同时关闭所述射孔关闭阀,封堵所述第二目的层。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
通过设置水力泵,对自喷生产能力低的油井提供外力,实现自喷生产能力低的油井高的产油量。满足生产要求的同时降低了生产成本。通过设置第一射孔单元与第二射孔单元,可以一次性完成对井内的两个目的层的射孔,通过设置第一筛管与第二筛管,可以实现一趟管柱对井内的油气采集;通过设置射孔关闭阀,在向油套环空施加作用力后关闭射孔关闭阀,避免了在对一个目的层进行射孔时起出管柱,封堵上一个目的层的麻烦。
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是本发明实施例提供的试油装置结构示意图。
附图标记分别表示:
1-第一封隔器,2-第一筛管,
3-射孔单元,301-第一射孔单元,3011-第一点火头,3012-第一射孔枪,
3013-射孔关闭阀,302-第二射孔单元,3021-第二点火头,3022-第二射孔枪,
4-油管,5-水力泵,6-短节,7-第一连接油管,8-第二连接油管,
9-第一目的层,10-第二目的层,11-第三连接油管,12-第二封隔器,13-第二筛管。
具体实施方式
除非另有定义,本发明实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。为使本发明的目的、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。
本发明实施例提供了油井试油装置,如附图1所示,该装置包括:第一封隔器1、第一筛管2、射孔单元3、水力泵5、第二封隔器12与第二筛管13。
射孔单元3包括第一射孔单元301和第二射孔单元302。
第一封隔器1、第一筛管2、第一射孔单元301、第二封隔器12、第二筛管13与第二射孔单元302从上至下依次连接后与油管4连通形成管柱。水力泵5位于第一封隔器1的上端并与油管4连接。
第一射孔单元301包括从上至下依次设置的第一射孔枪3012与射孔关闭阀3013,第一射孔枪3012上设有第一点火头3011;
第二射孔单元302包括第二射孔枪3022,第二射孔枪3022上设有第二点火头3021。
第一射孔枪3012与第一筛管2连接,射孔关闭阀3013与第二封隔器12连接,第二射孔枪3022与第二筛管13连接。
本发明实施例提供的油井试油装置,如附图1所示,试油装置与油管4连接后形成管柱,将管柱下入到目的层,通过第一封隔器1与第二封隔器12使管柱坐封于油管4与套管形成的油套环空之间,通过对油套环空之间打压,点燃第二点火头3021,第二射孔枪3022射孔,射开目的层,通过水力泵5对目的层进行施加作用力,油气在水力泵5的作用下通过第二筛管13返至井口,通过对返至井口的油气进行检测,获得油井该目的层的产能参数和产油特性参数等数值,对油井进行综合分析,判断油井的储油、储气能力等。当完成一个目的层试油后需要对下一个目的层进行试油时,捞出水力泵5的泵芯进行清洗。向井内投入点火棒,点火棒引燃第一点火头3011,第一射击孔枪3012射孔,射开目的层,同时,第一射孔枪3012射孔时产生的压力作用于射孔关闭阀3013,射孔关闭阀3013关闭,对上一个目的层进行封隔。向油管4内投入水力泵5的泵芯,水力泵5对下一个目的层进行施加作用力,油气在水力泵5的作用下通过第一筛管2返至井口。通过对返至井口的油气进行检测,获得油井该目的层的产能参数和产油特性参数等数值,对油井进行综合分析,判断油井的储油、储气能力等。
本发明实施例提供的装置至少具有以下技术效果:
本发明实施例提供的油井试油装置,通过设置水力泵5,对自喷生产能力低的油井提供外力,实现自喷生产能力低的油井高的产油量。满足生产要求的同时降低了生产成本。第一射孔单元301与第二射孔单元302,可以一次性完成对井内的两个目的层的射孔,通过设置第一筛管2与第二筛管13,可以实现一趟管柱对井内的油气采集;通过设置射孔关闭阀3013,在向油套环空施加作用力后关闭射孔关闭阀3013,避免了在对下一个目的层进行射孔时起出管柱,封堵上一个目的层的麻烦。
可选的,如附图1所示,本发明实施例提供的装置还包括短节6,水力泵5通过短节6与油管4连接。
不同的地层油井出油能力不同,出油能力强的油井,被射出孔洞时,油气就会从射出的孔洞流出,经过管柱返至地面,但对于出油能力比较差的油井来说,目的层被射出孔洞后,油气不能自发的从孔洞流出,就需要借助于外力,使其流出孔洞,返至地面,因此,在第一封隔器1的上端设置水力泵5,水力泵5与油管4连通,通过水力泵5对井内施加作用力,使油气流出并返至地面。解决了对于自产能力差的油井的产油量,降低了生产成本。
本发明实施例提供的水力泵5是通过向水力泵5内通入流体,通过该流体的流动使水力泵5内形成负压,被射出孔洞的目的层的为正压,目的层内的原油被压出油管4,进行产油。
当第二目的层10被射穿后,通过水力泵5使第二目的层10产油,第二目的层10产油结束后,打捞出水力泵5后再对第一目的层9进行射孔,进而方便对第一目的层9进行射孔、试油。
在水力泵5与油管4连接处设置短节6,用以控制水力泵5与油井井口之间的距离,可以调整水力泵5与油井井口之间的距离,保证水力泵5上压力计的位置。示例的,该短接6可以是定位短节,定位短节的选用长度为0.5m、1m、1.5m、2m、2.5m、3m等长度的短节。
可选的,如附图1所示,水力泵5与短节6之间设有第一连接油管7,与第一封隔器1之间设有第二连接油管8,第一筛管2与第一封隔器1之间设有第三连接油管11。
油管4与本装置连接后形成管柱,作业时,将管柱下入井内设计深度,对目的层进行射孔作业,可以理解的是,在管柱下入井内后需要调整管柱下入井内的深度,以使其对准目的层,进行射孔。为了调整管柱下入井内后深度,在水力泵5与短节6之间设有第一连接油管7,与第一封隔器1之间设有第二连接油管8,第一筛管2与第一封隔器1之间设有第三连接油管11。
可选的,第一射孔枪3012为点火棒点火式射孔枪,第二射孔枪3022为压力点火式射孔枪。
作业时,通过对油套环空施加作用力,油套环空的压力聚集达到一定量时,第二点火头3021被点燃,第二射孔枪3022对准目的层射孔。考虑到对第一点火头3011进行点火时更加方便,对第一点火头3011点火时,向井内投入点火棒,第一点火头3011被点燃,第一射孔枪3012对准目的层射孔。也可以采用向油套环空内施加作用力的方式对第一点火头3011进行点火。
本发明实施例提供的油井试油装置,射孔关闭阀3013可以在压力作用下关闭。在对第一目的层9进行射孔时,进行压力点火,对第一目的层9点火所需的压力小于射孔关闭阀3013关闭的压力,因此,在对第一目的层9进行进行压力点火时,不会影响到射孔关闭阀3013。当通过点火棒点火后,射孔弹爆炸时产生的压力大于射孔关闭阀3013关闭时所需的压力,因此,此时的射孔关闭阀3013被关闭。
本发明实施例提供的装置,射孔关闭阀3013为简单的压力控制开关,只有在压力达到一定程度时才能将其关闭。避免了相关技术中采用结构复杂的封层阀,封层阀内内腔的中心管、滑套、外筒、导流通道、以及单向锁定机构等对上一个目的层进行封隔。简化了工具的结构,节约了装置的成本,且提高了作业的效率。
同时,本发明实施例提供的装置点火方式摒弃了相关技术中电起爆、电棒等进行点火的方式,而采用油井试油工艺中的燃爆时点火方式,简化了装置的结构,且点火后不需要回收点火棒,避免了电点火中点完火回收点火棒的操作。提高了作业效率,降低了装置的成本。
可选的,水力泵5内设有用于测量地层压力的压力计。
为了获得地层的压力,在水力泵5上方安装压力计。
本发明实施例提供的油井试油装置可以实现油井内两层目的层的射孔,射孔完成后不需要起初管柱便可以通过水力泵5完成目的层的产油,现有技术中只在油井内试油装置中设置循环阀,对于自喷生产能力低的油井,不能实现高效的产油。相比现有技术提供的装置结构复杂,本发明实施例提供的试油装置结构简单,同时可以实现两层油井的射孔和产油,降低了装置的成本的同时提高了作业效率。
另一方面,本发明实施例还提供了一种油井试油方法,该方法用于上述油井试油装置,该方法包括:
步骤1、将第一封隔器1、第一筛管2、第一射孔枪3012、射孔关闭阀3013、第二封隔器12、第二筛管13与第二射孔枪3022从上至下依次连接后与油管4连通形成管柱,将管柱下入井内,调整管柱的位置,使第一射孔枪3012对准第一目的层9,第二射孔枪3022对准第二目的层10,通过第一封隔器102与第二封隔器12使管柱在井内坐封。
步骤2、点燃第二点火头3021,第二射孔枪3022对第二目的层10进行射孔,向油管4投入水力泵5的泵芯,泵芯坐于水力泵5的泵壳内,通过水力泵5向油管4内施加作用力,第二目的层10内的油气通过第一组孔洞进入第二筛管201后返至地面,获得第二目的层10的油气。
步骤3、对步骤b获得的第二目的层10的油气进行检测和分析,获得第二目的层10的液量与液性数据。
步骤4、点燃第一点火头3011,第一射孔枪3012对第一目的层9进行射孔,封堵第二目的层10,向油管4投入水力泵5的泵芯,泵芯坐于水力泵5的泵壳内,通过水力泵5向油管4内施加作用力,第一目的层9的油气通过第二组孔洞经过第一筛管2后返至地面,获得第一目的层9的油气。
步骤5、对步骤d获得的第一目的层9的油气进行检测和分析,获得第一目的层9的液量与液性数据。
本发明实施例提供的油井试油方法,对第二目的层10进行试油后,不需要取出管柱,进行第一目的层9的试油,通过第一射孔枪3012对射孔关闭阀3013的冲击作用,关闭射孔关闭阀3013,进而封堵第二目的层10,继续对第一目的层9进行试油。同时,本发明实施例提供的试油方法,需要第一目的层9与第二目的层10产油产气时,不需要再单独下入排液管柱,通过原管柱的第一筛管2与第二筛管13实现一趟射孔,排液试油作业,减少了施工工序,降低了施工成本,缩短了施工周期,并且不容易污染储油层。
可选的,在步骤2中,通过向油管4与套管的环空打压,使油管4与套管的环空压力聚集,点燃第二点火头3021;
可选的,在步骤4中,通过向油井内投入点火棒点燃第一点火头3011。
可选的,在步骤4中,射孔关闭阀3013在第一射孔枪3012的压力冲击下关闭,封堵第二目的层10。
可以理解的是,本发明实施例提供的油井试油方法针对自喷生产能力低的油井,因此,当点燃第二点火头3021,第二射孔枪3022对第二目的层10进行射孔后,在油井井口投入水力泵5泵芯,泵芯坐入水力泵5的泵壳内,通过与地面电源连接,启动水力泵5,水力泵5工作,使第一目的层9内的油气通过第一筛管2返至地面。
当点燃第一点火头3011,第一射孔枪3012对第一目的层9进行射孔,射孔弹爆炸时产生的压力大于射孔关闭阀3013关闭时所需的压力,第二目的层10被封堵,在油井井口投入水力泵5泵芯,泵芯坐入水力泵5的泵壳内,通过与地面电源连接,启动水力泵5,水力泵5工作,使第二目的层10内的油气通过第二筛管13返至地面。
可以理解的是,第二目的层10采油采气结束后,需要打捞出水力泵5泵芯,对其进行清洗。将水力泵5打捞出来后对第一目的层9进行点火,射孔作业。在对第一目的层9通过水力泵5进行出油时,再将水力泵5的泵芯投入油管4内,使其坐于水力泵5的泵壳内,进行作业。
以上仅为本发明的说明性实施例,并不用以限制本发明的保护范围,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。
1.一种油井试油装置,其特征在于,所述装置包括:第一封隔器(1)、第一筛管(2)、射孔单元(3)、水力泵(5)、第二封隔器(12)与第二筛管(13);
所述射孔单元(3)包括第一射孔单元(301)和第二射孔单元(302);
所述第一封隔器(1)、所述第一筛管(2)、所述第一射孔单元(301)、所述第二封隔器(12)、所述第二筛管(13)与所述第二射孔单元(302)从上至下依次连接后与油管(4)连通形成管柱;所述水力泵(5)位于所述第一封隔器(1)的上端并与所述油管(4)连接;
所述第一射孔单元(301)包括从上至下依次设置的第一射孔枪(3012)与射孔关闭阀(3013),所述第一射孔枪(3012)上设有第一点火头(3011);
所述第二射孔单元(302)包括第二射孔枪(3022),所述第二射孔枪(3022)上设有第二点火头(3021);
所述第一射孔枪(3012)与所述第一筛管(2)连接,所述射孔关闭阀(3013)与所述第二封隔器(12)连接,所述第二射孔枪(3022)与所述第二筛管(13)连接。
2.根据权利要求1所述的油井试油装置,其特征在于,所述装置还包括短节(6),所述水力泵(5)通过所述短节(6)与所述油管(4)连接。
3.根据权利要求2所述的油井试油装置,其特征在于,所述水力泵(5)与所述短节(6)之间设有第一连接油管(7),所述水力泵(5)与所述第一封隔器(1)之间设有第二连接油管(8),所述第一筛管(2)与所述第一封隔器(1)之间设有第三连接油管(11)。
4.根据权利要求1或2所述的油井试油装置,其特征在于,所述第一射孔枪(3012)为点火棒点火式射孔枪,所述第二射孔枪(3022)为压力点火式射孔枪。
5.根据权利要求2或3所述的油井试油装置,其特征在于,所述水力泵(5)内设有用于测量地层压力的压力计。
6.一种油井试油方法,其特征在于,所述方法用于权利要求1-5任一项所述的油井试油装置,所述方法包括以下步骤:
步骤a、将第一封隔器(1)、第一筛管(2)、第一射孔枪(3012)、射孔关闭阀(3013)、第二封隔器(12)、第二筛管(13)与第二射孔枪(3022)从上至下依次连接后与油管(4)连通形成管柱,将所述管柱下入井内,使所述第一射孔枪(3012)对准第一目的层(9),所述第二射孔枪(3022)对准第二目的层(10),通过所述第一封隔器(102)与所述第二封隔器(12)使所述管柱在井内坐封;
步骤b、点燃第二点火头(3021),所述第二射孔枪(3022)对所述第二目的层(10)进行射孔,向所述油管(4)投入水力泵(5)的泵芯,所述泵芯坐于所述水力泵(5)泵壳内,通过所述水力泵(5)对所述油管(4)内施加作用力,所述第二目的层(10)内的油气通过射出的第一组孔洞经过所述第二筛管(13)后返至地面,获得所述第二目的层(10)的油气;
步骤c、对所述步骤b获得的所述第二目的层(10)的油气进行检测和分析,获得所述第二目的层(10)的液量与液性数据;
步骤d、点燃第一点火头(3011),通过所述第一射孔枪(3012)对所述第一目的层(9)进行射孔的同时封堵所述第二目的层(10),向所述油管(4)投入水力泵(5)的泵芯,所述泵芯坐于所述水力泵(5)泵壳内,通过所述水力泵(5)对所述油管(4)内施加作用力,所述第一目的层(9)的油气通过射出的第二组孔洞经过第一筛管(2)后返至地面,获得所述第一目的层(9)的油气;
步骤e、对所述步骤d获得的所述第一目的层(9)的油气进行检测和分析,获得所述第一目的层(9)的液量与液性数据。
7.根据权利要求6所述的油井试油方法,其特征在于,所述步骤b中,通过向油管(4)与套管的环空打压,点燃所述第二点火头(3021)。
8.根据权利要求6所述的油井试油方法,其特征在于,所述步骤d中,通过向所述油管(4)内投入点火棒点燃所述第一点火头(3011),通过所述第一射孔枪(3012)向所述第一目的层(9)射孔的同时关闭所述射孔关闭阀(3013),封堵所述第二目的层(10)。
技术总结