CN110617057A - 一种全管式井下测试管柱及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全管式井下测试管柱，包括：封隔器，其连通射孔枪，能够封隔两端压力；震击器，其底部连接所述封隔器顶部，能够防止测试管柱卡钻；液压旁通，其底部连通所述震击器，减少工具起下井的抽吸作用；替液阀，其具有换液孔，且底部连通所述液压旁通的顶部，能够实现环空加压关闭所述液压旁通；全管柱试压旁通阀，其底部连通所述替液阀顶部，所述旁通阀的承压阀体为球阀，所述球阀的阀板下部带有旁通孔，能够从所述旁通孔直接灌入测试液并对管柱进行试压，本发明加入全管柱试压旁通阀，实现测试管柱全管柱试压功能，其承压阀体为球阀，增加了测试管柱试压的稳定性与可靠性。

Description

一种全管式井下测试管柱及其测试方法

技术领域

本发明涉及海上深水石油、天然气勘探领域，尤其涉及一种全管式井下测试管柱和一种全管式井下测试管柱的试压测试方法。

背景技术

随着中海油勘探作业的深入，勘探井的井型越来越来多，如：大斜度井测试、水平井测试，裸眼测试。施工工艺也层出不穷，如：复合射孔、水力加砂压裂、稠油热采、螺杆泵举升、连续油管气举等。测试作业平台除了传统的支撑式平台、锚泊定位平台，还有成本更高、技术更先进的动力定位平台，施工难度越来越大，作业成本越来越高。在目前油价持续低迷、安全生产持续高压的背景下，如何降低作业成本，提高作业效率是当前的重要任务；同时，保证作业质量，保证作业成功率就是最大的降本增效手段。

井下DST工具作为测试作业的重要组成部分，在很大程度上关系着整个测试作业的成败。DST工具的操作均在地面远程完成，工具在井下的动作看不见、摸不着，在数千米井下的工具一旦出现动作故障，多数情况下只能起钻，排查故障后再重新下入，其后果不仅是耽误作业时间，提高作业成本，同时也可能引发安全风险。本方法即从安全、高效、适用范围广的角度出发，以安全、可靠为出发点、研发并实践多功能的DST测试管柱，以最大限度地保障作业成功率、省时、高效、降低生产成本。

发明内容

本发明设计开发了一种全管式井下测试管柱，加入全管柱试压旁通阀，实现测试管柱全管柱试压功能，其承压阀体为球阀，增加了测试管柱试压的稳定性与可靠性。

本发明的另一个目的是使用替液阀替代多次循环阀，从而提高测试作业时效，降低作业风险。

本发明的还有一个目的是提供一种全管式井下测试管柱的试压测试方法，给出两次开关井的压差测试曲线，能够得到更清晰的地层温度和底层压力变化曲线，测试结果更准确，提高了作业效率。

本发明提供的技术方案为：

一种全管式井下测试管柱，包括：

封隔器，其连通射孔枪，能够封隔两端压力；

震击器，其底部连接所述封隔器顶部，能够防止测试管柱卡钻；

液压旁通，其底部连通所述震击器，减少工具起下井的抽吸作用；

测试阀，其底部连通所述液压旁通顶部，能够开关所述测试管柱；

滑套式泄压阀，其底部连通所述测试阀顶部，能够在测试管柱测试完毕后进行放样；

替液阀，其具有换液孔，且底部连通所述滑套式泄压阀的顶部；

全管柱试压旁通阀，其底部连通所述替液阀顶部；

其中，所述全管柱试压旁通阀的承压阀体为球阀，其阀板下部带有旁通孔，能够从所述旁通孔直接灌入测试液并对管柱进行试压，所述替液阀能够实现环空加压关闭所述全管柱试压旁通阀。

优选的是，还包括：钻柱，其设置在所述全管柱试压旁通阀顶部，能够将钻探泥浆运送到钻头。

优选的是，所述钻柱包括：

有球循环阀，其底部连通所述全管柱试压旁通阀顶部；

钻铤，其底部连通所述有球循环阀顶部；

放射性接头，其底部连通所述钻铤顶部

无球循环阀，其底部连通所述放射性接头顶部；

其中，所述有球循环阀和所述无球循环阀之间形成压井循环。

优选的是，还包括：伸缩接头，其设置在所述第二钻铤顶部，并连通管道。

优选的是，还包括安全接头，其设置在所述封隔器和所述震击器之间，能够保证所述封隔器安全作业。

优选的是，还包括取样器，其设置在所述震击器和所述液压旁通之间，并连接压力计托筒。

优选的是，所述测试阀为选择性测试阀。

一种全管式井下测试管柱的试压测试方法，包括：

步骤一、将所述测试管柱放入被测试地层，并坐封所述封隔器，使待测试的地层与其它井段隔离；

步骤二、开启测试阀和所述替液阀，根据第一压力曲线控制测试压差，让地层流体进入测试管柱，完成后关闭所述替液阀；

步骤三、再次开启所述替液阀，并根据第二压力曲线控制测试压差，电子压力计记录被测试地层温度和压力变化曲线；

步骤四、打开所述替液阀，解封所述封隔器，将所述测试管柱取出并获得地层流体样品。

优选的是，所述第一压力曲线为：

其中，P_fir为第一测试压差，P₀为常规测试压差，t₁为第一测试时间。

优选的是，所述第二压力曲线为：

其中，P_sec为第二测试压差，P₀为常规测试压差，t₂为第二测试时间。

本发明所述的有益效果

本发明设计开发了一种全管式井下测试管柱，加入全管柱试压旁通阀，实现测试管柱全管柱试压功能，其承压阀体为球阀，增加了测试管柱试压的稳定性与可靠性。本发明使用替液阀替代多次循环阀，从而提高测试作业时效，降低作业风险。本发明提供一种全管式井下测试管柱的试压测试方法，给出两次开关井的压差测试曲线，能够得到更清晰的地层温度和底层压力变化曲线，测试结果更准确，提高了作业效率。

本发明通过全管柱试压旁通阀和替液阀组合方式，完善测试管柱功能多样性，从操作程序上简化操作步骤，降低操作风险。解决了传统测试管柱无法实现全管柱试压的问题，大幅提升作业可靠性。替液阀的引入实现单次环空压力操作即可实现管柱替液功能，相较于多次循环阀需要进行15次环空加放压操作才可实现此功能，显著提高作业时效，另外多次循环阀在换位过程中一旦出现故障，则只能起出测试管柱，作业风险高，替液阀使用规避此风险使井下工具的操作简单化、便捷化。

附图说明

图1为本发明所述的全管式井下测试管柱的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1所示，本发明提供的全管式井下测试管柱包括：封隔器110、震击器120、液压旁通130、测试阀140、滑套式泄压阀150、替液阀160、全管式试压旁通阀170和钻柱。

其中，封隔器110为可回收式封隔器，坐封时通过堵塞封隔器以下的油管，并且在管内打压，封隔器回收时只需简单地上提油管柱剪断解封销钉，封隔器110连通射孔枪，能够封隔其两端压力，大通径可通过过油管射孔枪；用做地层测试、酸化、挤注等作业；工作压力高，能承受上下压差高达70MPa；设计用做地层测试、酸化、注水泥塞等作业

震击器120的底部连接封隔器110顶部，能够防止测试管柱卡钻，测试工具管柱被卡钻时，可用震击器先进行震击管柱使其解卡。加压不延时，上提延时震击，延时时间可以在下井前调节。

液压旁通130底部连通震击器120，用做封隔器的旁通，可以减少工具起下井的抽吸作用。

测试阀140底部连通液压旁通130顶部，为整个贯串中的核心部件，作为一种优选测试阀160选用STV测试阀全通径；工作压力105MPa；球阀最大开启压差高达35MPa；具有多次开关井的能力；可以锁定开井，避免套管和管柱在测试中长时间受压损坏；可以使工具重新恢复到正常操作状态；在锁定开井状态下可进行起下钻操作，增加起下钻操作的安全性，加强油气控制；

滑套式泄压阀150底部连通测试阀140顶部，能够在测试管柱测试完毕后进行放样，在测试结束后，测试阀是处于关闭状态，它上部的RDS阀也处于关闭状态，就自然在两者之间圈闭了一定压力的流体，在两者之间加入放样阀目的就是安全卸掉这段压力流体，而该段压力流体亦可作为样品。

替液阀160具有换液孔，且底部连通滑套式泄压阀150的顶部，

全管柱试压旁通阀170底部连通替液阀160顶部，旁通阀170的承压阀体为球阀，球阀的阀板下部带有旁通孔，能够从旁通孔直接灌入测试液并对管柱进行试压；

其中，替液阀160能够实现环空加压关闭全管柱试压旁通阀170

钻柱由钻铤和循环阀构成，有球循环阀181底部连通滑套式卸压阀170顶部；钻铤182底部连通有球循环阀181顶部；放射性接头183底部连通钻铤182顶部，无球循环阀184底部连通放射性接头183顶部；有球循环阀181和无球循环阀183之间形成压井循环，作为一种优选，有球循环阀181为RD有球循环阀，无球循环阀184为RD无球循环阀，无球循环阀183和伸缩接头之间具有变扣接头。

在另一实施例中，还包括伸缩接头190，其设置在第二钻铤184顶部，并连通管道，伸缩接头190和无球循环阀184之间通过变扣接头连接。

在另一实施例中，安全接头210设置在封隔器110和震击器120之间，能够保证所述封隔器安全作业。

在另一实施例中，还包括取样器211其设置在震击器120和液压旁通130之间，并连接压力计托筒212。

本发明提供的测试用井下测试管柱，阻合形式如下：伸缩接头+钻铤+RD无球循环阀+钻铤+RD有球循环阀+滑套式泄压阀+STV选择性测试阀+全管柱试压旁通阀+替液阀+液压旁通+震击器+安全接头+封隔器。

通过此种工具的组合形式，可实现全管柱分段试压、制造诱喷压差已经开关井求产功能。分段试压功能即通过全管柱试压旁通阀对测试管柱进行分段试压，全管柱试压旁通阀为一球阀结构的试压阀，阀板下部带有旁通孔，在测试管柱下入过程中可直接灌入测试液垫并对管柱进行试压，整个管柱试压结束后，通过环空加压打开球阀关闭旁通孔，并进行后续作业。替液阀带有替液孔，为环空加压操作工具，可实现管柱内外正反向循环替液，替液结束后通过环空加压关闭替液孔，实现测试管柱内外隔离。

本发明通过全管柱试压旁通阀和替液阀组合方式，完善测试管柱功能多样性，从操作程序上简化操作步骤，降低操作风险。解决了传统测试管柱无法实现全管柱试压的问题，大幅提升作业可靠性。替液阀的引入实现单次环空压力操作即可实现管柱替液功能，相较于多次循环阀需要进行15次环空加放压操作才可实现此功能，显著提高作业时效，另外多次循环阀在换位过程中一旦出现故障，则只能起出测试管柱，作业风险高，替液阀使用规避此风险使井下工具的操作简单化、便捷化。

一种全管式井下测试管柱的试压测试方法，包括：

步骤一、将所述测试管柱放入被测试地层，并坐封所述封隔器，使待测试的地层与其它井段隔离；

步骤二、开启测试阀和所述替液阀，根据第一压力曲线控制测试压差，让地层流体进入测试管柱，完成后关闭所述替液阀；

第一压力曲线为：

其中，P_fir为第一测试压差，P₀为常规测试压差，t₁为第一测试时间。

步骤三、再次开启所述替液阀，并第二压力曲线控制测试压差，电子压力计记录被测试地层温度和压力变化曲线；

第二压力曲线为：

其中，P_sec为第二测试压差，P₀为常规测试压差，t₂为第二测试时间.

步骤四、打开所述替液阀，解封所述封隔器，将所述测试管柱取出并获得地层流体样品。

本发明设计开发了一种全管式井下测试管柱，加入全管柱试压旁通阀，实现测试管柱全管柱试压功能，其承压阀体为球阀，增加了测试管柱试压的稳定性与可靠性。本发明使用替液阀替代多次循环阀，从而提高测试作业时效，降低作业风险。本发明提供一种全管式井下测试管柱的试压测试方法，给出两次开关井的压差测试曲线，能够得到更清晰的地层温度和底层压力变化曲线，测试结果更准确，提高了作业效率。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种全管式井下测试管柱，其特征在于，包括：

封隔器，其连通射孔枪，能够封隔两端压力；

震击器，其底部连接所述封隔器顶部，能够防止测试管柱卡钻；

液压旁通，其底部连通所述震击器底部，能够减少工具起下井的抽吸作用；

测试阀，其底部连通所述液压旁通顶部，能够开关所述测试管柱；

滑套式泄压阀，其底部连通所述测试阀顶部，能够在测试管柱测试完毕后进行放样；

替液阀，其具有换液孔，且底部连通所述滑套式泄压阀的顶部；

全管柱试压旁通阀，其底部连通所述替液阀顶部；

其中，所述全管柱试压旁通阀的承压阀体为球阀，其阀板下部带有旁通孔，能够从所述旁通孔直接灌入测试液并对管柱进行试压，所述替液阀能够实现环空加压关闭所述全管柱试压旁通阀。

2.根据权利要求1所述的全管式井下测试管柱，其特征在于，还包括：钻柱，其设置在所述全管柱试压旁通阀顶部，能够将钻探泥浆运送到钻头。

3.根据权利要求2所述的全管式井下测试管柱，其特征在于，所述钻柱包括：

有球循环阀，其底部连通所述全管柱试压旁通阀顶部；

钻铤，其底部连通所述有球循环阀顶部；

放射性接头，其底部连通所述钻铤顶部

无球循环阀，其底部连通所述放射性接头顶部；

其中，所述有球循环阀和所述无球循环阀之间形成压井循环。

4.根据权利要求3所述的全管式井下测试管柱，其特征在于，还包括：伸缩接头，其设置在所述钻铤顶部，并连通管道。

5.根据权利要求1所述的全管式井下测试管柱，其特征在于，还包括安全接头，其设置在所述封隔器和所述震击器之间，能够保证所述封隔器安全作业。

6.根据权利要求3所述的全管式井下测试管柱，其特征在于，还包括取样器，其设置在所述震击器和所述液压旁通之间，并连接压力计托筒。

7.根据权利要求6所述的全管式井下测试管柱，其特征在于，所述测试阀为选择性测试阀。

8.一种全管式井下测试管柱的试压测试方法，使用如权利要求1-7中任一项所述的全管式井下测试管柱，其特征在于，包括：

步骤一、将所述测试管柱放入被测试地层，并坐封所述封隔器，使待测试的地层与其它井段隔离；

步骤二、开启测试阀和所述替液阀，根据第一压力曲线控制测试压差，让地层流体进入测试管柱，完成后关闭所述替液阀；

步骤三、再次开启所述替液阀，并根据第二压力曲线控制测试压差，电子压力计记录被测试地层温度和压力变化曲线；

步骤四、打开所述替液阀，解封所述封隔器，将所述测试管柱取出并获得地层流体样品。

9.根据权利要求8所述的全管式井下测试管柱的试压测试方法，其特征在于，所述第一压力曲线为：

其中，P_fir为第一测试压差，P₀为常规测试压差，t₁为第一测试时间。

10.根据权利要求9所述的全管式井下测试管柱的试压测试方法，其特征在于，所述第二压力曲线为：

其中，P_sec为第二测试压差，P₀为常规测试压差，t₂为第二测试时间。