專利名稱：定向井壓縮式測試密封工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石油井下測試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及注水井分層壓力測試、流量測 試、封隔器的驗(yàn)封，是一種定向井壓縮式測試密封工具。適用于定向井及大斜度注水井單層 流量直測、分層壓力測試、封隔器驗(yàn)封測試施工。
背景技術(shù)：
近年來，隨著油田開發(fā)的深入，定向井及大斜度逐年增多，常規(guī)測試密封膠筒外徑 大于剛體外徑，工具的上膠筒、密封件和剛體過盈配合，在定向井中起下作業(yè)時(shí)，膠筒和密 封件磨損嚴(yán)重，不能有效密封，無法滿足注水井單層流量直測、分層流量測試、封隔器驗(yàn)封 測試施工的技術(shù)要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種定向井壓縮式測試密封工具，在滿足對注水井分 層注水工藝要求的同時(shí)，能進(jìn)行定向井及大斜度注水井單層流量測量、分層壓力測試、封隔 器驗(yàn)封等測試施工。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是定向井壓縮式測試密封工具，定向井壓縮式測試 密封工具，主要由上接頭、環(huán)形頂套、上膠筒、上膠筒壓帽、過流體、下膠筒壓帽、下膠筒、限 位螺釘、定位體、定位爪打開彈簧、定位爪、定位爪限位鎖套、解鎖彈簧限位螺釘、解鎖彈簧、 凸輪回位彈簧、凸輪和導(dǎo)向體組成。其特征在于在上接頭中心孔內(nèi)臺(tái)階上懸掛有一個(gè)環(huán)形 頂套，環(huán)形頂套下端外壁有螺紋，過流體上端通過螺紋連接于環(huán)形頂套的下端。過流體為圓 柱體形上部有中心孔；在過流體中部有橫向的地層導(dǎo)壓孔。在地層導(dǎo)壓孔的上部并在過流體壁上套有上膠筒和上膠筒壓帽；上膠筒的上端面 與上接頭下端面接觸并固定，上膠筒的下端由上膠筒壓帽固定，上膠筒壓帽螺紋固定在過 流體的外壁上；在過流體壁上有上膠筒導(dǎo)壓孔，上膠筒導(dǎo)壓孔的位置與上膠筒相對，上膠筒 導(dǎo)壓孔聯(lián)通上膠筒內(nèi)腔和過流體的中心孔。在地層導(dǎo)壓孔的下部并在過流體壁上套有下膠筒和下膠筒壓帽，下膠筒壓帽螺紋 固定在過流體的外壁上；下膠筒的上端固定在下膠筒壓帽的下部；在過流體壁上有下膠筒 導(dǎo)壓孔，下膠筒導(dǎo)壓孔的位置與下膠筒相對，下膠筒導(dǎo)壓孔聯(lián)通下膠筒內(nèi)腔和過流體的中 心孔。圓柱形定位體上端有中心孔，定位體上端中心孔套在過流體的下端，限位螺釘穿 過定位體上端外壁的長孔固定在過流體的下端。當(dāng)向下壓上接頭時(shí)，能壓縮上膠筒并使上 膠筒向外膨脹；再向下壓環(huán)形頂套和過流體，能壓縮下膠筒并使下膠筒向外膨脹。在定位體中部有橫向槽，在橫向槽內(nèi)通過銷軸固定有對稱的兩個(gè)定位爪，兩個(gè)定 位爪之間有橫向定位爪打開彈簧。在定位體下部有中心孔，定位體下部中心孔內(nèi)上端有一 個(gè)定位爪限位鎖套；定位爪限位鎖套壁上有軸向條形孔，解鎖彈簧限位螺釘穿過定位體橫 向孔和定位爪限位鎖套的軸向條形孔；在定位爪限位鎖套內(nèi)有一個(gè)解鎖壓縮彈簧，解鎖壓縮彈簧的上端頂在解鎖彈簧限位螺釘?shù)南虏浚怄i壓縮彈簧的下端壓在定位爪限位鎖套內(nèi) 底平面上；定位體壁上有對稱的兩個(gè)條形窗口，在定位體條形窗口內(nèi)通過銷軸固定有一個(gè) 凸輪；在凸輪上通過銷釘固定有一個(gè)凸輪回位彈簧，凸輪回位彈簧是扭轉(zhuǎn)彈簧；凸輪的上 端抵在定位爪限位鎖套的下端部；在定位體下部連接有導(dǎo)向體。定位爪通過定位爪限位鎖套鎖定，定位爪限位鎖套通過安裝在其下部內(nèi)側(cè)的解鎖 彈簧解鎖，使定位爪打開，同時(shí)解鎖彈簧由解鎖彈簧限位螺釘固定。解鎖彈簧由凸輪啟動(dòng)， 凸輪靠凸輪回位彈簧的作用復(fù)位。測試密封段下井時(shí)，導(dǎo)向體起導(dǎo)向作用。測試密封段工作時(shí)是鋼絲投撈作業(yè)，流量測試時(shí)上接頭上部按流量計(jì)，壓力測試 時(shí)上接頭上部接壓力計(jì)。為增加定向井壓縮式測試密封工具的密封可靠性，測試儀器上部 一般接加重桿。定向井壓縮式測試密封工具工作原理定向井壓縮式測試密封工具進(jìn)行座封時(shí)， 定向井壓縮式測試密封工具由鋼絲投放導(dǎo)向體牽引至目的層，投放過注水目的層的配水器 后再上提過配水器，凸輪啟動(dòng)使定位爪限位鎖套解鎖，定位爪張開。下放定向井壓縮式測試 密封工具定位，定位爪定位于配水器上?？恐亓εc下放沖擊力作用定向井壓縮式測試密封 工具上膠筒與下膠筒膨脹密封配水器與密封段的環(huán)形空間，使地層與油管隔開，同時(shí)地層 壓力通過上膠筒導(dǎo)壓孔與下膠筒導(dǎo)壓孔孔進(jìn)入膠筒，增強(qiáng)密封性能。測流量時(shí)單層流體通 過流量計(jì)，經(jīng)過流體進(jìn)入地層，實(shí)現(xiàn)注水層流量的單層直測；測壓力時(shí)地層壓力通過過流體 傳導(dǎo)至壓力計(jì)，實(shí)現(xiàn)壓力分層測試。測試結(jié)束后鋼絲上提，受拉力作用，上膠筒與下膠筒自動(dòng)回收，其外徑仍小于鋼體 外徑，避免了與油管的摩擦，減小鋼絲拉力，降低作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。主要特點(diǎn)膠筒采用壓縮式膨脹，同時(shí)膠筒外徑小于剛體外徑，在定向井及大斜度 井中起下作業(yè)時(shí)候可有效保護(hù)膠筒，防止膠筒磨損，實(shí)現(xiàn)有效密封，滿足注水井分層壓力測 試、流量測試、封隔器的驗(yàn)封等功能，具有測試可靠、方法簡單，簡化工序的特點(diǎn)。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型定向井壓縮式測試密封工具，能對定向井及 大斜度注水井進(jìn)行分層壓力測試、注水井流量測試、封隔器驗(yàn)封。采用加重桿對上膠筒和下 膠筒施壓，能達(dá)到對測試段封隔；采用上提定向井壓縮式測試密封工具對測試層解封。實(shí)現(xiàn) 了定向井及斜井中流量單層直測與分層壓力測試。

圖1是本實(shí)用新型定向井壓縮式測試密封工具結(jié)構(gòu)剖面示意圖。圖2是圖1的A-A剖視圖。圖中，1.上接頭、2.環(huán)形頂套、3.上膠筒、4.上膠筒導(dǎo)壓孔、5.上膠筒壓帽、6.過 流體、7.地層導(dǎo)壓孔、8.下膠筒壓帽、9.下膠筒、10.下膠筒導(dǎo)壓孔、11.限位螺釘、12.定位 體、13.定位爪打開彈簧、14.定位爪、15.定位爪限位鎖套16.解鎖彈簧限位螺釘17.解鎖 壓縮彈簧、18.凸輪回位彈簧、19.凸輪、20.導(dǎo)向體。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 以一個(gè)定向井壓縮式測試密封工具為例，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì) 說明。[0019]參閱圖1。本實(shí)用新型定向井壓縮式測試密封工具，主要由上接頭1、環(huán)形頂套2、 上膠筒3、上膠筒壓帽5、過流體6、下膠筒壓帽8、下膠筒9、限位螺釘11、定位體12、定位爪 打開彈簧13、定位爪14、定位爪限位鎖套15、解鎖彈簧限位螺釘16、解鎖彈簧17、凸輪回位 彈簧18、凸輪19和導(dǎo)向體20組成。在上接頭1中心孔內(nèi)臺(tái)階上懸掛有一個(gè)環(huán)形頂套2，環(huán)形頂套2下端外壁有螺紋， 過流體6上端通過螺紋連接于環(huán)形頂套2的下端。過流體6為圓柱體形上部有中心孔；在 過流體6中部均勻分布有四個(gè)橫向的地層導(dǎo)壓孔7。在地層導(dǎo)壓孔7的上部并在過流體6壁上套有一個(gè)環(huán)形上膠筒3和一個(gè)環(huán)形的上 膠筒壓帽5 ；上膠筒3的上端面與上接頭1下端面接觸并固定，上膠筒3的下端由上膠筒壓 帽5固定，上膠筒壓帽5螺紋固定在過流體6的外壁上。在過流體6壁上有四個(gè)上膠筒導(dǎo) 壓孔4，上膠筒導(dǎo)壓孔4的位置與上膠筒3相對，上膠筒導(dǎo)壓孔4聯(lián)通上膠筒4內(nèi)腔和過流 體6的中心孔。在地層導(dǎo)壓孔7的下部并在過流體6壁上套有一個(gè)環(huán)形下膠筒9和一個(gè)環(huán)形的下 膠筒壓帽8，下膠筒壓帽8螺紋固定在過流體6的外壁上。下膠筒9的上端固定在下膠筒壓 帽8的下部。在過流體6壁上有四個(gè)均勻分布的下膠筒導(dǎo)壓孔10。下膠筒導(dǎo)壓孔10的位 置與下膠筒9相對，下膠筒導(dǎo)壓孔10聯(lián)通下膠筒9內(nèi)腔和過流體6的中心孔。圓柱形定位體12上端有中心孔，定位體12上端中心孔套在過流體6的下端，限位 螺釘11穿過定位體12上端外壁的延軸向的長孔固定在過流體6的下端。在定位體12中部有一個(gè)橫向槽，在橫向槽內(nèi)通過兩個(gè)銷軸固定有對稱的兩個(gè)定 位爪14，兩個(gè)定位爪14之間有一個(gè)橫向定位爪打開彈簧13。在定位體12下部有中心孔， 定位體12下部中心孔內(nèi)上端有一個(gè)定位爪限位鎖套15 ；定位爪限位鎖套15壁上有對稱的 軸向條形孔，解鎖彈簧限位螺釘16穿過定位體12橫向孔和定位爪限位鎖套15的軸向條形 孔。在定位爪限位鎖套15內(nèi)有一個(gè)解鎖壓縮彈簧17，解鎖壓縮彈簧17的上端頂在解鎖彈 簧限位螺釘16的下部，解鎖壓縮彈簧17的下端壓在定位爪限位鎖套15內(nèi)底平面上。定位 體12壁上有對稱的兩個(gè)條形窗口，在定位體12條形窗口內(nèi)通過銷軸固定有一個(gè)凸輪19 ； 在凸輪19上通過銷釘固定有一個(gè)凸輪回位彈簧18，凸輪回位彈簧18是扭轉(zhuǎn)彈簧。凸輪19 的上端抵在定位爪限位鎖套15的下端部。在定位體12下部螺紋連接有一個(gè)圓錐形導(dǎo)向體 20。
權(quán)利要求1. 一種定向井壓縮式測試密封工具，主要由上接頭(1)、環(huán)形頂套O)、上膠筒(3)、上 膠筒壓帽(5)、過流體(6)、下膠筒壓帽(8)、下膠筒(9)、限位螺釘(11)、定位體(12)、定位 爪打開彈簧(13)、定位爪(14)、定位爪限位鎖套(15)、解鎖彈簧限位螺釘(16)、解鎖彈簧(17)、凸輪回位彈簧(18)、凸輪(19)和導(dǎo)向體00)組成；其特征在于在上接頭(1)中心 孔內(nèi)臺(tái)階上懸掛有一個(gè)環(huán)形頂套O)，環(huán)形頂套( 下端外壁有螺紋，過流體(6)上端通過 螺紋連接于環(huán)形頂套( 的下端，過流體(6)為圓柱體形上部有中心孔；在過流體(6)中部 有橫向的地層導(dǎo)壓孔(7)；在地層導(dǎo)壓孔(7)的上部并在過流體(6)壁上套有上膠筒C3)和上膠筒壓帽(5)；上 膠筒(3)的上端面與上接頭(1)下端面接觸并固定，上膠筒(3)的下端由上膠筒壓帽(5) 固定，上膠筒壓帽( 螺紋固定在過流體(6)的外壁上；在過流體(6)壁上有上膠筒導(dǎo)壓孔 G)，上膠筒導(dǎo)壓孔⑷的位置與上膠筒(3)相對，上膠筒導(dǎo)壓孔⑷聯(lián)通上膠筒⑷內(nèi)腔 和過流體(6)的中心孔；在地層導(dǎo)壓孔(7)的下部并在過流體(6)壁上套有下膠筒(9)和下膠筒壓帽(8)，下膠 筒壓帽(8)螺紋固定在過流體(6)的外壁上；下膠筒(9)的上端固定在下膠筒壓帽(8)的 下部；在過流體(6)壁上有下膠筒導(dǎo)壓孔(10)，下膠筒導(dǎo)壓孔(10)的位置與下膠筒(9)相 對，下膠筒導(dǎo)壓孔(10)聯(lián)通下膠筒(9)內(nèi)腔和過流體(6)的中心孔；圓柱形定位體(1 上端有中心孔，定位體(1 上端中心孔套在過流體(6)的下端，限 位螺釘(11)穿過定位體(1 上端外壁的長孔固定在過流體(6)的下端；在定位體(1 中部有橫向槽，在橫向槽內(nèi)通過銷軸固定有對稱的兩個(gè)定位爪(14)， 兩個(gè)定位爪(14)之間有橫向定位爪打開彈簧(1 ；在定位體(1 下部有中心孔，定位體 (12)下部中心孔內(nèi)上端有一個(gè)定位爪限位鎖套(1 ；定位爪限位鎖套(1 壁上有軸向條 形孔，解鎖彈簧限位螺釘(16)穿過定位體(1 橫向孔和定位爪限位鎖套(1 的軸向條形 孔；在定位爪限位鎖套(1 內(nèi)有一個(gè)解鎖壓縮彈簧(17)，解鎖壓縮彈簧(17)的上端頂在 解鎖彈簧限位螺釘(16)的下部，解鎖壓縮彈簧(17)的下端壓在定位爪限位鎖套(1 內(nèi)底 平面上；定位體(1 壁上有對稱的兩個(gè)條形窗口，在定位體(1 條形窗口內(nèi)通過銷軸固定 有一個(gè)凸輪(19)；在凸輪(19)上通過銷釘固定有一個(gè)凸輪回位彈簧(18)，凸輪回位彈簧(18)是扭轉(zhuǎn)彈簧；凸輪(19)的上端抵在定位爪限位鎖套(1 的下端部；在定位體(12)下 部連接有導(dǎo)向體00)。
專利摘要定向井壓縮式測試密封工具，應(yīng)用于石油井下測試施工。在上接頭中心孔內(nèi)臺(tái)階上懸掛有環(huán)形頂套，過流體上端連接于環(huán)形頂套下端。在過流體中部有橫向的地層導(dǎo)壓孔；在地層導(dǎo)壓孔的上部并在過流體壁上套有上膠筒和上膠筒壓帽；在地層導(dǎo)壓孔的下部并在過流體壁上套有下膠筒和下膠筒壓帽。定位體上端中心孔套在過流體的下端。在定位體橫向槽內(nèi)通過銷軸固定有對稱的兩個(gè)定位爪。在定位體下部中心孔內(nèi)有定位爪限位鎖套；在定位爪限位鎖套內(nèi)解鎖壓縮彈簧，在定位體12條形窗口內(nèi)通過銷軸固定有凸輪；在定位體下部連接有導(dǎo)向體。效果是能達(dá)到對測試段封隔；能對定向井及大斜度注水井進(jìn)行分層壓力測試。
文檔編號E21B33/128GK201883995SQ20102062371
公開日2011年6月29日 申請日期2010年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月23日
發(fā)明者劉保徹, 巨亞鋒, 晏耿成, 曾亞勤, 李明, 申曉莉, 胡美艷, 郭方元 申請人:中國石油天然氣股份有限公司