本实用新型涉及石油天然气开采领域,尤其涉及一种一趟管柱两层分层射孔-测试作业管柱。
背景技术:
在油气井中,对于射孔测试技术在多层作业的实现,一般采用分层多趟管柱射孔测试,或者一趟管柱对几个临近地层同时射孔后进行多层混合测试的方式。多趟管柱射孔测试方式的缺点在于多次起下管柱,不仅射孔测试周期长、速度慢、成本高,而且容易对油气层造成污染;而合层射孔测试的方式又难以获取各层的产能、液性、压力恢复曲线等资料,影响了试油结论及储层的准确定性。
在2016年11月23日公开的申请号为201510173379.0的中国专利中,公开了一种一趟管柱两层分层射孔-分层测试联作管柱及其操作方法,可实现一趟管柱就能完成两层的分层射孔、分层测试联作,具有施工周期短、成本低等优点。但是在该管柱上设置有两组外传压管线及连接接头,位于管柱外侧的传压管线在下钻过程中发生磨损损坏概率高,可靠性差,容易出现故障而导致射孔、测试工作失败;此外,如果管柱上的卡瓦封隔器在套管内出现卡死等异常情况,很难起出下井管柱,会给正常工作带来不必要的麻烦。
由此,本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践,提出一种一趟管柱两层分层射孔-测试作业管柱,以克服现有技术的缺陷。
技术实现要素:
本实用新型的目的在于提供一种一趟管柱两层分层射孔-测试作业管柱,大部分传压管线设置于管柱的内部,避免置于管柱外部的传压管线过多而造成传压管线与套管内壁之间的接触磨损情况的发生,延长传压管线的使用寿命,保证射孔、测试工作的正常进行。
本实用新型的目的可采用下列技术方案来实现:
本实用新型提供了一种一趟管柱两层分层射孔-测试作业管柱,设置在油管的底部,并随所述油管伸入至套管内预设地层深度,该一趟管柱两层分层射孔-测试作业管柱包括由上至下依次连接于所述油管底部的第二传压接头、第二封隔器、第二导压接头、第二点火头、第二射孔枪、第一导压接头、封层关井阀、第一导压过渡接头、第一封隔器、第一点火头和第一射孔枪,所述第二封隔器的上方和所述第一封隔器的上方对应设置有第二内传压管和第一内传压管,所述第二内传压管的一端与所述套管内的环空连通,所述第二内传压管的另一端穿过所述第二封隔器的内部并通过所述第二导压接头与所述第二点火头连通,所述环空内设置有外传压管,所述第一导压接头通过所述外传压管与所述第二导压接头连通,所述封层关井阀的内部形成有生产通道,所述第一内传压管位于所述生产通道内,且所述第一内传压管靠近端部的位置穿过所述第一封隔器的内部并与所述第一点火头连通。
在本实用新型的一较佳实施方式中,所述第二封隔器的上方设置有第二传压接头,所述第二内传压管设置于所述第二传压接头内,所述第二内传压管的一端与所述第二传压接头外部的所述环空连通,所述第二内传压管的另一端与所述第二导压接头的进口连通,所述第二导压接头的出口通过所述外传压管与所述第一导压接头的进口连通。
在本实用新型的一较佳实施方式中,所述第二导压接头的上方设置有间隔管,所述第二内传压管的端部伸入至所述间隔管内,并通过所述间隔管与所述第二导压接头的进口连通。
在本实用新型的一较佳实施方式中,所述封层关井阀与所述第一导压过渡接头之间设置有安全脱解装置。
在本实用新型的一较佳实施方式中,所述封层关井阀与所述安全脱解装置之间还依次连接有第二导压过渡接头和第一压力计托筒。
在本实用新型的一较佳实施方式中,所述封层关井阀为沿竖直方向设置的筒状结构,所述封层关井阀的内部形成生产通道,所述生产通道与所述油管连通,以将地层内的流体输送至地面,所述封层关井阀的顶部设置有与所述环空连通的进压口,所述封层关井阀的底部设置有与所述第二导压过渡接头连通的出压口。
在本实用新型的一较佳实施方式中,所述封层关井阀包括均为沿竖直方向设置的筒状结构的滑套护套、外护套、第一滑套和第二滑套,所述外护套固定套设在所述滑套护套的下部外侧,所述外护套的内壁与所述滑套护套的外壁之间留有第一传压间隙,所述外护套的底部与所述第二导压过渡接头连接,所述第二导压过渡接头上设置有与所述第二导压过渡接头的内部连通的传压通道,所述传压通道与所述第一传压间隙连通,所述滑套护套的顶部与所述第一导压接头的底部连接,所述第一滑套和所述第二滑套能滑动的设置在所述滑套护套的内部,所述第一滑套的底部与所述第二滑套的顶部连接,所述第一滑套伸入至所述第一导压接头内并通过剪切销钉与所述第一导压接头的侧壁连接,所述第一滑套的侧壁上开设有第一导流孔,所述第一导压接头的侧壁上与所述第一导流孔相对的位置开设有第二导流孔,所述第一滑套能在所述第一导压接头内滑动,以使所述第一导流孔与所述第二导流孔连通或错开,所述第一滑套和所述第二滑套的外壁与所述滑套护套的内壁之间留有第二传压间隙,所述第二传压间隙的顶部与所述第一导压接头的底部连通,所述滑套护套的侧壁上开设有连通所述第一传压间隙与所述第二传压间隙的传压孔。
在本实用新型的一较佳实施方式中,所述安全脱解装置为安全接头。
在本实用新型的一较佳实施方式中,所述第一封隔器与所述第一点火头之间设置有密封接头,所述第一内传压管通过所述密封接头与所述第一点火头连接。
在本实用新型的一较佳实施方式中,所述油管上设置有循环阀和测试阀总成。
由上所述,本实用新型的一趟管柱两层分层射孔-测试作业管柱的特点及优点是:第二封隔器的上方和第一封隔器的上方对应设置有第二内传压管和第一内传压管,第二内传压管的一端与环空连通,第二内传压管的另一端穿过第二封隔器的内部并通过第二导压接头与第二点火头连通,第二内传压管传递的压力控制第二点火头点火,进而控制第二射孔枪对第二作业层进行射孔作业;另外,在封层关井阀的内部形成有生产通道,第一内传压管位于生产通道内,第一内传压管的靠近端部的位置与第一点火头连通,第一内传压管通过外传压管与第二内传压管连通,通过第一内传压管即可控制第一点火头点火,进而控制第一射孔枪对第一作业层进行射孔作业,第一射孔枪和第二射孔枪可同时进行射孔作业,与单独射孔作业相比大大节省工作时间,提高工作效率,而且第二内传压管和第一内传压管都位于管柱的内部,减少了裸露在管柱外部的传压管线的数量,大大降低传压管线被磨损的几率,延长传压管线的使用寿命,保证工作的正常、顺利进行。
附图说明
以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释,并不限定本实用新型的范围。其中:
图1:为本实用新型一趟管柱两层分层射孔-测试作业管柱的结构示意图。
图2:为本实用新型一趟管柱两层分层射孔-测试作业管柱中封层关井阀的结构示意图。
本实用新型中的附图标号为:1、油管;2、循环阀;3、测试阀总成;4、第二传压接头;5、第二封隔器;6、第二内传压管;7、间隔管;8、第二导压接头;9、第二点火头;10、外传压管;11、第二射孔枪;12、第一导压接头;13、第一内传压管;14、第二导压过渡接头;1401、传压通道;15、安全脱解装置;16、第一导压过渡接头;17、第一封隔器;18、密封接头;19、第一点火头;20、第一射孔枪;21、封层关井阀;2101、滑套护套;2102、第一滑套;2103、第二滑套;2104、外护套;2105、生产通道;2106、第一导流孔;2107、第二导流孔;2108、传压孔;2109、剪切销钉;2110、进压口;2111、出压口;2112、第一传压间隙;2113、第二传压间隙;22、第二压力计托筒;23、第一压力计托筒;30、套管;301、环空;31、第二作业层;32、第一作业层。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。
如图1所示,本实用新型提供了一种一趟管柱两层分层射孔-测试作业管柱,其设置在油管1的底部,并随油管1伸入至套管30内预设地层深度,该一趟管柱两层分层射孔-测试作业管柱包括由上至下依次连接于油管1底部的第二传压接头4、第二封隔器5、第二导压接头8、第二点火头9、第二射孔枪11、第一导压接头12、封层关井阀21、第一导压过渡接头16、第一封隔器17、第一点火头19和第一射孔枪20。第二封隔器5的上方设置有第二内传压管6,第一封隔器17的上方设置有第一内传压管13,第二内传压管6的一端与套管30内的环空301连通,第二内传压管6的另一端穿过第二封隔器5的内部并通过第二导压接头8与第二点火头9连通。环空301内设置有外传压管10,第一导压接头12的出口与外传压管10的一端连通,外传压管10的另一端与第二导压接头8的进口连通。封层关井阀21的内部形成有生产通道2105,第一内传压管13位于生产通道2105内,且第一内传压管13靠近端部的位置穿过第一封隔器17的内部并与第一点火头19连通。本实用新型中第二内传压管6的一端与环空301连通,另一端穿过第二封隔器5的内部与第二点火头9连通,通过第二内传压管6传递的压力控制第二点火头9点火,进而控制第二射孔枪11对第二作业层31进行射孔作业;另外,在封层关井阀21的内部形成有生产通道2105,第一内传压管13位于生产通道2105内,第一内传压管13与第一点火头19连通,通过第一内传压管13即可控制第一点火头19点火,进而控制第一射孔枪20对第一作业层32进行射孔作业,第一射孔枪20和第二射孔枪11可同时进行射孔作业,与单独射孔作业相比大大节省工作时间,提高工作效率,而且第二内传压管6和第一内传压管13都位于管柱的内部,减少了裸露在管柱外部的传压管线的数量,大大降低传压管线被磨损的几率,延长传压管线的使用寿命,保证工作的正常、顺利进行。
如图1所示,本实用新型一趟管柱两层分层射孔-测试作业管柱伸入至套管30内预设地层深度,具体为:第一射孔枪20在套管30内的深度位于第一作业层32;第二射孔枪11在套管30内的深度位于第二作业层31,且第二作业层31位于第一作业层32的上方。
进一步的,第一封隔器17和第二封隔器5均可采用但不限于压重坐封式封隔器。
具体的,如图1所示,第二封隔器5的上方设置有第二传压接头4,第二内传压管6设置于第二传压接头4内,第二内传压管6的一端穿过第二传压接头4的内壁,并伸出至第二传压接头4的外部与套管30内的环空301连通,第二内传压管6的另一端与第二导压接头8的进口连通,第二导压接头8的出口通过外传压管10与第一导压接头12的进口连通。
具体的,如图1所示,第二导压接头8的上方设置有间隔管7,第二内传压管6的端部伸入至间隔管7内,并通过间隔管7与第二导压接头8的进口连通。
进一步的,如图1所示,封层关井阀21与第一导压过渡接头16之间设置有安全脱解装置15,如果第一封隔器17与套管30的内壁之间发生卡死等情况,通过断开安全脱解装置15可保证下井管柱的正常起出,从而保证射孔、测试作业的正常进行。
进一步的,安全脱解装置15可为但不限于安全接头。
进一步的,在封层关井阀21与安全脱解装置15之间还依次连接有第二导压过渡接头14和第一压力计托筒23,在第一压力计托筒23上安装有压力计,可通过第一压力计托筒23上的压力计采集环空301内的压力数据。
如图1所示,油管1上由上至下依次设置有循环阀2和测试阀总成3,测试阀总成3位于第二内传压管6的上方,循环阀2位于测试阀总成3的上方,通过测试阀总成3可分别对第一作业层32和第二作业层31进行终关井测试,通过循环阀2可分别对第一作业层32和第二作业层31进行洗井和造负压。
进一步的,在测试阀总成3与第二传压接头4之间设置有第二压力计托筒22,在第二压力计托筒22上安装有压力计,可通过第二压力计托筒22上的压力计采集环空301内的压力数据,并将该压力数据与第一压力计托筒23上的压力计所采集的压力数据进行对比,从而可判断第一封隔器17在测试期间的密封性。
如图2所示,封层关井阀21为沿竖直方向设置的筒状结构,封层关井阀21的内部形成生产通道2105,生产通道2105与油管1连通,以将地层内的流体输送至地面。封层关井阀21的顶部设置有与环空301连通的进压口2110,封层关井阀21的底部设置有与第二导压过渡接头14连通的出压口2111,封层关井阀21的进压口2110与第一导压接头12的出口之间通过螺纹配合连接,封层关井阀21的出压口2111与第二导压过渡接头14连接,以使第一内传压管13能置于生产通道2105内,且第一内传压管13的靠近端部的位置伸出至第二导压过渡接头14的内部。
具体的,如图2所示,封层关井阀21包括滑套护套2101、外护套2104、第一滑套2102和第二滑套2103,滑套护套2101、外护套2104、第一滑套2102和第二滑套2103均为沿竖直方向设置的圆筒状结构,外护套2104固定套设在滑套护套2101的下部外侧,外护套2104的顶部内壁与滑套护套2101的外壁之间密封连接,外护套2104的中部内壁与滑套护套2101的外壁之间留有第一传压间隙2112,外护套2104的底部与第二导压过渡接头14之间通过螺纹配合连接。在第二导压过渡接头14的侧壁内部开设有传压通道1401,传压通道1401的一端与第二导压过渡接头14的内部连通,传压通道1401的另一端与第一传压间隙2112的底部连通。滑套护套2101的顶部与第一导压接头12的底部固定连接,第一滑套2102和第二滑套2103能上、下滑动的设置在滑套护套2101的内部,第一滑套2102的底部与第二滑套2103的顶部连接,第一滑套2102伸入至第一导压接头12内并通过多个剪切销钉2109与第一导压接头12的侧壁连接,第一滑套2102的侧壁上开设有第一导流孔2106,第一导压接头12的侧壁上开设有与第一导流孔2106位置相对的第二导流孔2107,第一滑套2102能在第一导压接头12内滑动,以使第一导流孔2106与第二导流孔2107连通或错开。第一滑套2102的下部外壁和第二滑套2103的上部外壁与滑套护套2101的内壁之间均留有第二传压间隙2113,第二传压间隙2113的顶部与第一导压接头12的底部连通,滑套护套2101的中部侧壁上开设有连通第一传压间隙2112与第二传压间隙2113的传压孔2108。
该封层关井阀21的工作原理为:
如图2所示,在下井状态(即封层关井阀21开启状态)时,第一导流孔2106和第二导流孔2107相连通,从而使环空301与第一内传压管13的内部相连通。此时,将管柱下至预定位置,通过校深、调整管柱和对环空进行坐封后,先对第二作业层31进行射孔作业。对环空301内进行一次加压,环空301内的压力依次通过第二内传压管6、间隔管7和第二导压接头8后进入至外传压管10和第一内传压管13内,进而传递到第二导压过渡接头14内,进一步通过安全脱解装置15、第一压力计托筒23和第一封隔器17内的第一内传压管13达到密封接头18,最终作用在第一点火头19上,实现点火;当第一作业层需要封层关井时,对环空301内进行再次加压,再次加压的压力大于一次加压的压力,环空301内的压力依次通过第二内传压管6、间隔管7和第二导压接头8后进入至外传压管10和第一内传压管13内,进而传递到第二导压过渡接头14内,第二导压过渡接头14内压力依次通过传压通道1401、第一传压间隙2112和传压孔2108进入至第二传压间隙2113中,最终作用于第一导压接头12的底部并剪断剪切销钉2109,第一滑套2102和第二滑套2103在生产通道2105内一同向下滑动,使第一导流孔2106的位置与第二导流孔2107的位置相错开,生产通道2105与环空301形成隔离,封层关井阀21处于关闭状态,实现对第一作业层的封层关井。
进一步的,如图1所示,第一封隔器17与第一点火头19之间设置有密封接头18,第一内传压管13通过密封接头18与第一点火头19连接,通过密封接头18避免压力外泄。
本实用新型一趟管柱两层分层射孔-测试作业管柱的特点及优点是:
一、该一趟管柱两层分层射孔-测试作业管柱中在封层关井阀21的内部形成有生产通道2105,第一内传压管13置于生产通道2105内,第一内传压管13靠近端部的位置穿过第一封隔器17的内部并与第一点火头19连接,减少了裸露在管柱外部的传压管线的数量,大大降低传压管线被磨损的几率,延长传压管线的使用寿命,保证工作的正常、顺利进行。
二、该一趟管柱两层分层射孔-测试作业管柱中第二内传压管6的一端与套管30内的环空301连通,第二内传压管6的另一端穿过第二封隔器5的内部并通过第二导压接头8与第二点火头9连通,通过第二内传压管6传递的压力控制第二点火头9点火,进而控制第二射孔枪11对第二作业层31进行射孔作业;第一内传压管13位于生产通道2105内,第一内传压管13与第一点火头19连通,通过第一内传压管13即可控制第一点火头19点火,进而控制第一射孔枪20对第一作业层32进行射孔作业,第一射孔枪20和第二射孔枪11可同时进行射孔作业,与单独射孔作业相比大大节省工作时间,提高工作效率,而且第二内传压管6和第一内传压管13都位于管柱的内部。
三、该一趟管柱两层分层射孔-测试作业管柱中封层关井阀21与第一导压过渡接头16之间设置有安全脱解装置15,在第一封隔器17与套管30的内壁之间发生卡死等情况时,通过断开安全脱解装置15可保证下井管柱的正常起出,从而保证射孔、测试作业的正常进行。
以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式,并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员,在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改,均应属于本实用新型保护的范围。
1.一种一趟管柱两层分层射孔-测试作业管柱,设置在油管(1)的底部,并随所述油管(1)伸入至套管(30)内预设地层深度,该一趟管柱两层分层射孔-测试作业管柱包括由上至下依次连接于所述油管(1)底部的第二传压接头(4)、第二封隔器(5)、第二导压接头(8)、第二点火头(9)、第二射孔枪(11)、第一导压接头(12)、封层关井阀(21)、第一导压过渡接头(16)、第一封隔器(17)、第一点火头(19)和第一射孔枪(20),其特征在于,所述第二封隔器(5)的上方和所述第一封隔器(17)的上方对应设置有第二内传压管(6)和第一内传压管(13),所述第二内传压管(6)的一端与所述套管(30)内的环空(301)连通,所述第二内传压管(6)的另一端穿过所述第二封隔器(5)的内部并通过所述第二导压接头(8)与所述第二点火头(9)连通,所述环空(301)内设置有外传压管(10),所述第一导压接头(12)通过所述外传压管(10)与所述第二导压接头(8)连通,所述封层关井阀(21)的内部形成有生产通道(2105),所述第一内传压管(13)位于所述生产通道(2105)内,且所述第一内传压管(13)靠近端部的位置穿过所述第一封隔器(17)的内部并与所述第一点火头(19)连通。
2.如权利要求1所述的一趟管柱两层分层射孔-测试作业管柱,其特征在于,所述第二封隔器(5)的上方设置有第二传压接头(4),所述第二内传压管(6)设置于所述第二传压接头(4)内,所述第二内传压管(6)的一端与所述第二传压接头(4)外部的所述环空(301)连通,所述第二内传压管(6)的另一端与所述第二导压接头(8)的进口连通,所述第二导压接头(8)的出口通过所述外传压管(10)与所述第一导压接头(12)的进口连通。
3.如权利要求2所述的一趟管柱两层分层射孔-测试作业管柱,其特征在于,所述第二导压接头(8)的上方设置有间隔管(7),所述第二内传压管(6)的端部伸入至所述间隔管(7)内,并通过所述间隔管(7)与所述第二导压接头(8)的进口连通。
4.如权利要求1所述的一趟管柱两层分层射孔-测试作业管柱,其特征在于,所述封层关井阀(21)与所述第一导压过渡接头(16)之间设置有安全脱解装置(15)。
5.如权利要求4所述的一趟管柱两层分层射孔-测试作业管柱,其特征在于,所述封层关井阀(21)与所述安全脱解装置(15)之间还依次连接有第二导压过渡接头(14)和第一压力计托筒(23)。
6.如权利要求5所述的一趟管柱两层分层射孔-测试作业管柱,其特征在于,所述封层关井阀(21)为沿竖直方向设置的筒状结构,所述封层关井阀(21)的内部形成生产通道(2105),所述生产通道(2105)与所述油管(1)连通,以将地层内的流体输送至地面,所述封层关井阀(21)的顶部设置有与所述环空(301)连通的进压口(2110),所述封层关井阀(21)的底部设置有与所述第二导压过渡接头(14)连通的出压口(2111)。
7.如权利要求6所述的一趟管柱两层分层射孔-测试作业管柱,其特征在于,所述封层关井阀(21)包括均为沿竖直方向设置的筒状结构的滑套护套(2101)、外护套(2104)、第一滑套(2102)和第二滑套(2103),所述外护套(2104)固定套设在所述滑套护套(2101)的下部外侧,所述外护套(2104)的内壁与所述滑套护套(2101)的外壁之间留有第一传压间隙(2112),所述外护套(2104)的底部与所述第二导压过渡接头(14)连接,所述第二导压过渡接头(14)上设置有与所述第二导压过渡接头(14)的内部连通的传压通道(1401),所述传压通道(1401)与所述第一传压间隙(2112)连通,所述滑套护套(2101)的顶部与所述第一导压接头(12)的底部连接,所述第一滑套(2102)和所述第二滑套(2103)能滑动的设置在所述滑套护套(2101)的内部,所述第一滑套(2102)的底部与所述第二滑套(2103)的顶部连接,所述第一滑套(2102)伸入至所述第一导压接头(12)内并通过剪切销钉(2109)与所述第一导压接头(12)的侧壁连接,所述第一滑套(2102)的侧壁上开设有第一导流孔(2106),所述第一导压接头(12)的侧壁上与所述第一导流孔(2106)相对的位置开设有第二导流孔(2107),所述第一滑套(2102)能在所述第一导压接头(12)内滑动,以使所述第一导流孔(2106)与所述第二导流孔(2107)连通或错开,所述第一滑套(2102)和所述第二滑套(2103)的外壁与所述滑套护套(2101)的内壁之间留有第二传压间隙(2113),所述第二传压间隙(2113)的顶部与所述第一导压接头(12)的底部连通,所述滑套护套(2101)的侧壁上开设有连通所述第一传压间隙(2112)与所述第二传压间隙(2113)的传压孔(2108)。
8.如权利要求4所述的一趟管柱两层分层射孔-测试作业管柱,其特征在于,所述安全脱解装置(15)为安全接头。
9.如权利要求1所述的一趟管柱两层分层射孔-测试作业管柱,其特征在于,所述第一封隔器(17)与所述第一点火头(19)之间设置有密封接头(18),所述第一内传压管(13)通过所述密封接头(18)与所述第一点火头(19)连接。
10.如权利要求1所述的一趟管柱两层分层射孔-测试作业管柱,其特征在于,所述油管(1)上设置有循环阀(2)和测试阀总成(3)。
技术总结