本發(fā)明涉及油田開發(fā)技術,尤其涉及一種管柱。
背景技術:
在油田開發(fā)過程中,完鉆之后要進行試油作業(yè),其中,完鉆是指鉆井達到了預定的深度和施工的預期目的時結(jié)束鉆進,試油就是利用專用的設備和方法,對通過地震勘察、鉆井錄井、測井等間接手段初步確定的可能含油氣層位進行直接的測試,并取得目的層的產(chǎn)能、壓力、溫度、油氣水性質(zhì)以及地質(zhì)資料的工藝過程。
目前,新區(qū)塊的探井及評價井勘探開發(fā)過程中,需要對不同層段進行試油作業(yè),即進行分層試油,以獲取各產(chǎn)層的目的層的產(chǎn)能、壓力、溫度、油氣水性質(zhì)以及地質(zhì)資料的相關參數(shù)。在分層試油作業(yè)過程中,一般先對最底層段進行試油作業(yè),首先向井內(nèi)下入試油管柱,對最底層段進行試油作業(yè),該層段試油完成后,要對此層段進行封堵,則需要將試油管柱從井內(nèi)起出,重新下入光鉆桿管柱,打水泥塞封堵已試油層段,然后下入通井管柱進行通井作業(yè),再重新下入針對上一層位的試油管柱,對上一層段進行試油作業(yè)。
然而,在上述分層試油作業(yè)過程中,最底層段試油結(jié)束后、需要對最底層段進行封堵時,要起出試油管柱、下光鉆桿打水泥塞封堵、鉆磨多余水泥塞段、下入上返試油管柱,共需要6趟起、下鉆才能完成上返層段的試油作業(yè),起下次數(shù)較多,施工時間長達15天以上,耗費時間長,工作效率低。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明實施例提供一種管柱,以克服現(xiàn)有技術中進行分層試油作業(yè)時耗費時間長,工作效率低的問題。
本發(fā)明第一方面提供一種管柱,包括:
固定管柱和封堵閥,
所述固定管柱包括:油管、第一封隔器、壓控式篩管、封堵閥座、第二封隔器和投球式篩管,其中所述第二封隔器為裸眼封隔器,用于坐封于油井中的裸眼井段;
所述油管朝向所述油井井底的一端依次連接所述第一封隔器、所述壓控式篩管、所述封堵閥座、所述第二封隔器和所述投球式篩管。
結(jié)合第一方面,在第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式中,所述封堵閥座包括管體,所述管體的內(nèi)壁設置有卡接槽;
所述封堵閥包括軸體,所述軸體上設置有卡接部,所述卡接部用于卡接在所述卡接槽內(nèi);
所述軸體上還設置有密封組件,當所述卡接部卡接在所述卡接槽內(nèi)時,所述密封組件與所述管體的內(nèi)壁貼合,以使所述軸體與所述管體的內(nèi)壁之間密封。
結(jié)合第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式,在第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式中,
所述管體包括第一管體和連接于所述第一管體的第二管體,所述第一管體內(nèi)具有第一連通孔,所述第二管體內(nèi)具有第二連通孔,所述第一連通孔與所述第二連通孔對接處形成第一臺階,所述第二連通孔為階梯孔,所述階梯孔內(nèi)具有第二臺階,所述第一臺階與所述第二臺階之間構(gòu)成所述卡接槽。
結(jié)合第一方面的第一或第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式,在第一方面的第三種可能的實現(xiàn)方式中,所述卡接部包括設置在所述軸體上的軸肩以及連接于所述軸體的卡接塊,所述卡接塊與所述軸體之間設置有彈簧,所述彈簧對所述卡接塊具有向外的彈力;
當所述封堵閥進入所述油管后,所述卡接塊擠壓所述彈簧向內(nèi)靠攏,以使所述封堵閥下入至所述封堵閥座中,當所述封堵閥下入至所述封堵閥座中的預設位置時,所述軸肩卡于所述第二臺階,所述卡接塊受到所述彈簧的彈力向外彈出,使所述卡接塊卡于所述第一臺階,以使所述卡接部卡接在所述卡接槽內(nèi)。
結(jié)合第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式,在第一方面的第四種可能的實現(xiàn)方式中,所述密封組件為密封圈,所述密封圈套設于所述軸體上。
結(jié)合第一方面的第四種可能的實現(xiàn)方式,在第一方面的第五種可能的實現(xiàn)方式中,
結(jié)合第一方面、第一方面的第二至第一方面的第五種可能的實現(xiàn)方式中的任一種可能的實現(xiàn)方式,在第一方面的第六種可能的實現(xiàn)方式中,
所述第一封隔器為液壓式坐封封隔器。
結(jié)合第一方面的第六種可能的實現(xiàn)方式,在第一方面的第七種可能的實現(xiàn)方式中,還包括:
伸縮管,所述伸縮管的一端連接在所述油管靠近所述油井井底的一端,所述伸縮管的另一端連接所述第一封隔器。
結(jié)合第一方面的第七種可能的實現(xiàn)方式,在第一方面的第八種可能的實現(xiàn)方式中,所述管柱還包括:油管掛,
所述油管背離所述油井井底的一端連接所述油管掛,所述油管掛用于懸掛所述油管。
本發(fā)明實施例提供一種管柱,包括:固定管柱和封堵閥,所述固定管柱包括:油管、第一封隔器、壓控式篩管、封堵閥座、第二封隔器和投球式篩管,其中所述第二封隔器為裸眼封隔器,用于坐封于油井中的裸眼井段,所述油管朝向所述油井井底的一端依次連接所述第一封隔器、所述壓控式篩管、所述封堵閥座、所述第二封隔器和所述投球式篩管,所述封堵閥從所述油管背離所述油井井底的一端進入所述油管,并與所述封堵閥座連接,用于封堵所述封堵閥座。在使用過程中,可以選擇與封堵閥座匹配的封堵閥進行封堵工作,從而完成第一層及第二層的試油過程,進而無需提出管柱,節(jié)省作業(yè)時間,提高工作效率。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1所示為本發(fā)明實施例提供的管柱的結(jié)構(gòu)圖;
圖2所示為下入井內(nèi)的管柱的示意圖;
圖3所示為封堵閥座的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4所示為封堵閥的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5所示為本發(fā)明實施例提供的使用上述管柱的分層試油方法流程圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
圖1所示為本發(fā)明實施例提供的管柱的結(jié)構(gòu)圖,如圖1所示,本實施例的管柱可以包括:
固定管柱1和封堵閥(圖中未示出),
所述固定管柱1包括:油管11、第一封隔器12、壓控式篩管15、封堵閥座14、第二封隔器13和投球式篩管16,其中所述第二封隔器13為裸眼封隔器,用于坐封于油井中的裸眼井段;
所述油管朝向所述油井井底的一端依次連接所述第一封隔器12、所述壓控式篩管15、所述封堵閥座14、所述第二封隔器13和所述投球式篩管16。
所述封堵閥從所述油管背離所述油井井底的一端進入所述油管,并與所述封堵閥座14連接,用于封堵所述封堵閥座14。
圖2所示為下入井內(nèi)的管柱的示意圖,如圖2所示:
為了描述簡單,第二封隔器13為裸眼封隔器,一般裸眼封隔器的坐封方式為液壓坐封,用于封隔裸眼井段2,實現(xiàn)對裸眼井段2的分層,可對不同層段進行井下作業(yè);第一封隔器12用于封隔井內(nèi)套管4,將第一封隔器12坐封于井內(nèi)套管4內(nèi)的底部,阻隔裸眼井段2中的腐蝕性液體進入油套環(huán)空中,保護井內(nèi)套管4不被腐蝕性液體腐蝕;裸眼封隔器下面連接有投球式篩管16,當要打開投球式篩管16時,可通過投入大球至投球式篩管16的球座中,并且打壓至一定的壓力使投球式篩管16內(nèi)的滑套下行,露出篩孔,此時投球式篩管16與井內(nèi)通過篩孔連通;壓控式篩管15 是依靠壓力控制其打開,露出壓控式篩管15上的篩孔。
下面通過管柱的試油作業(yè)的工作過程來具體說明本發(fā)明實施例。向井內(nèi)下入固定管柱1,使第一封隔器12位于井內(nèi)套管4內(nèi)的底部,第二封隔器13位于裸眼井段2中的預設深度,即裸眼井段2內(nèi)所要劃分的上下兩段之間,坐封第一封隔器12和第二封隔器13,第二封隔器13將裸眼井段2分隔為第一層21和第二層22,第一層21位于第二層22之下,第一封隔器12通常采用液壓式坐封封隔器,第一封隔器12與井內(nèi)套管4內(nèi)的底部密封連接,然后向油管11內(nèi)投入球體,球體落入投球式篩管16的球座中,向油管11內(nèi)打壓,當壓力達到第一預設壓力時,所述第一預設壓力即為使投球式篩管16打開的壓力值,投球式篩管16的篩孔露出,與裸眼井段2的第一層21連通,然后向油管11內(nèi)注入酸液,酸液流至投球式篩管16,并從篩孔流至裸眼井段2的第一層21中,對裸眼井段2的第一層21進行酸壓改造,之后測試裸眼井段2的第一層21的產(chǎn)能、壓力、溫度、油氣水性質(zhì)以及地質(zhì)資料。
當對裸眼井段2的第一層21測試完成后,則要對裸眼井段2的第一層21進行封堵,此時向油管11內(nèi)投入封堵閥,封堵閥自由落體落入封堵閥座14中,使封堵閥座14的軸向通孔被堵住,封堵閥座14位于第二封隔器13之上,當封堵閥座14被封堵閥堵住后,油管11內(nèi)的流體無法再流入裸眼井段2的第一層21中,此時再向油管11內(nèi)打壓至第二預設壓力,使壓控式篩管15打開,使壓控式篩管15的篩孔與裸眼井段2的第二層22連通,其中第二預設壓力大于第一預設壓力,然后向油管11內(nèi)注入酸液,酸液流至壓控式篩管15,并從壓控式篩管15的篩孔流至裸眼井段2的第二層22中,對裸眼井段2的第二層22進行酸壓改造,之后測試裸眼井段2的第二層22的產(chǎn)能、壓力、溫度、油氣水性質(zhì)以及地質(zhì)資料。
其中,當投入封堵閥對封堵閥座14進行封堵時,向油管11內(nèi)依次打壓從小至大的壓力,例如依次打壓15MPa、22MPa、28MPa各穩(wěn)壓5分鐘,使封堵閥下落至封堵閥座14內(nèi)所封堵的位置,再向油管11內(nèi)打壓32MPa穩(wěn)壓15分鐘,檢驗封堵是否合格,合格后再進行后續(xù)操作。
進一步的,圖3所示為封堵閥座的結(jié)構(gòu)示意圖,圖4所示為封堵閥的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖3和圖4所示,封堵閥座14包括管體141,管體141 的內(nèi)壁上設置有卡接槽142,封堵閥包括軸體31,軸體31上設置有卡接部32,卡接部32用于卡接在卡接槽142內(nèi);軸體31上還設置有密封組件34,當卡接部32卡接在卡接槽142內(nèi)時,密封組件34與管體141的內(nèi)壁貼合,以使軸體31與管體141的內(nèi)壁之間密封。在封堵閥的軸體31上設置卡接部32,在封堵閥座14內(nèi)設置卡接槽142,當封堵閥下入至封堵閥座14內(nèi)時,卡接部32卡在卡接槽142內(nèi),使封堵閥不能下落和上返,封堵閥上的密封組件34與封堵閥座14內(nèi)密封,使封堵閥與封堵閥座14之間密封,使油管11內(nèi)的流體無法通過封堵閥座14,實現(xiàn)封堵閥對封堵閥座14的封堵。
具體地,管體141包括第一管體1411和連接于第一管體1411的第二管體1412,第一管體1411內(nèi)具有第一連通孔143,第二管體1412內(nèi)具有第二連通孔144,第一連通孔143與第二連通孔144對接處形成第一臺階145,第二連通孔144為階梯孔,階梯孔內(nèi)具有第二臺階146,第一臺階145與第二臺階146之間構(gòu)成卡接槽142;卡接部32包括軸體31上的軸肩321以及連接于軸體31的卡接塊322,卡接塊322與軸體31之間設置有彈簧33,彈簧33對卡接塊322具有向外的彈力;當封堵閥下入油管11中時,卡接塊322擠壓彈簧33向內(nèi)靠攏,以使封堵閥下入至封堵閥座14中,當封堵閥下入至封堵閥座14中的預設位置時,軸肩321卡于第二臺階146,卡接塊322受到彈簧33的彈力向外彈出,使卡接塊322卡于第一臺階145,以使卡接部32卡接在卡接槽142內(nèi)。封堵閥座14包括第一管體1411和第二管體1412,第一管體1411與第二管體1412可以通過螺紋密封連接,且第一管體1411與第二管體1412連通,封堵閥在下入過程中,當卡接塊322受到管壁的擠壓時,卡接塊322壓縮彈簧33向內(nèi)收攏,使封堵閥順利下入至封堵閥座14的卡接槽142中,封堵閥的軸肩321卡在封堵閥座14的第二臺階146上,使封堵閥不能繼續(xù)下入,封堵閥的卡接塊322受到彈簧33向外的彈力卡于封堵閥座14的第一臺階145,使封堵閥不能上返,保證封堵閥連接在封堵閥座14內(nèi)。
進一步的上述的封堵閥中的密封組件34為密封圈,該密封圈套設于軸體31上。
進一步的,上述的密封圈的橫截面為V型,也即該密封圈可以為V 型密封圈,V型密封圈通常由支撐環(huán)、V形圈、壓環(huán)三個部件組成,其中V形圈的截面為V形,材料以丁腈橡膠和氯丁橡膠最常用,可選用聚四氟乙烯材料來提高V形圈的耐磨性、耐高溫性、耐腐蝕性等;支承環(huán)是支承密封圈的重要部件,其斷面厚而結(jié)實、尺寸精確、凹形角和密封圈相同或稍大,使密封圈安放穩(wěn)定;壓環(huán)的作用是給V形圈造成一個初始壓縮量,使V形圈與封堵閥的軸體充分接觸,并可對V形圈的壓縮量進行調(diào)節(jié)。
可選的,第一封隔器12為液壓式坐封封隔器。通常試油作業(yè)中的下入井中的管柱上均采用液壓式坐封封隔器,相比機械式坐封封隔器,液壓式坐封封隔器的坐封更加牢固可靠。
進一步地,如圖2所示,上述管柱還包括:伸縮管17,伸縮管17連接在油管11上,且位于第一封隔器12之上。伸縮管17也稱補償器,用于補償管柱的伸縮量。
可選的,如圖2所示,油管11的上端連接有油管掛18,油管掛18用于懸掛油管11。油管掛18即油管懸掛器,固定管柱1依靠油管掛18固定在井內(nèi)。
上述實施例中管柱包括固定管柱和封堵閥,向井內(nèi)下入固定管柱,使第一封隔器位于井內(nèi)套管內(nèi)的底部,第二封隔器位于裸眼井段所要劃分的上下兩段之間,通過坐封第一封隔器使第一封隔器與套管之間密封,以避免裸眼井段內(nèi)的酸液流入油套環(huán)空中腐蝕套管或避免生產(chǎn)過程中裸眼井段內(nèi)的油氣進入油套環(huán)空中,通過坐封第二封隔器將裸眼井段分隔為第一層和第二層,第一層位于第二層之下,對第一層進行酸壓改造后,測試第一層的產(chǎn)能、壓力、溫度、油氣水性質(zhì)以及地質(zhì)資料,當?shù)谝粚釉囉屯瓿珊螅獙Φ谝粚舆M行封堵,向油管內(nèi)投入封堵閥,通過封堵閥堵住封堵閥座,進而實現(xiàn)對第一層的封堵,之后再上返第二層進行作業(yè),在對第一層進行封堵時,無需起出固定管柱,避免了現(xiàn)有技術中進行封堵時,需要起下鉆次數(shù)較多,本發(fā)明實施例能夠?qū)崿F(xiàn)下入一趟管柱完成分層試油作業(yè),當需要對最下部試油層段進行封堵時,無需提出管柱,節(jié)省作業(yè)時間,提高工作效率。
本發(fā)明實施例提供一種管柱,包括:固定管柱和封堵閥,所述固定管柱包括:油管、第一封隔器、壓控式篩管、封堵閥座、第二封隔器和投球 式篩管,其中所述第二封隔器為裸眼封隔器,用于坐封于油井中的裸眼井段,所述油管朝向所述油井井底的一端依次連接所述第一封隔器、所述壓控式篩管、所述封堵閥座、所述第二封隔器和所述投球式篩管,所述封堵閥從所述油管背離所述油井井底的一端進入所述油管,并與所述封堵閥座連接,用于封堵所述封堵閥座。在使用過程中,可以選擇與封堵閥座匹配的封堵閥進行封堵工作,從而完成第一層及第二層的試油過程,從而無需提出管柱,節(jié)省作業(yè)時間,提高工作效率。
圖5所示為本發(fā)明實施例提供的使用上述管柱的分層試油方法流程圖,該方法包括;
步驟501、向井內(nèi)下入固定管柱,使第一封隔器位于井內(nèi)套管內(nèi)的底部,第二封隔器位于裸眼井段的預設深度。
其中,預設深度為裸眼井段內(nèi)所要劃分的上下兩段之間,當?shù)诙飧羝髯鈺r,使裸眼井段分隔為上下兩層,以便進行分層試油作業(yè);第一封隔器位于套管內(nèi)的底部,當?shù)谝环飧羝髯鈺r,第一封隔器與套管內(nèi)壁密封,以避免裸眼井段中的腐蝕性液體流入套管內(nèi)腐蝕套管或避免生產(chǎn)過程中裸眼井段內(nèi)的油氣進入油套環(huán)空中。
步驟502、坐封第一封隔器和第二封隔器,第二封隔器將裸眼井段分為第一層和第二層,其中第一層位于第二層之下。
其中第二封隔器為裸眼封隔器,坐封第二封隔器使裸眼井段分隔為上下兩層,第一封隔器通常采用液壓式坐封封隔器。
步驟503、通過向油管內(nèi)投入球體并且打壓至第一預設壓力,打開投球式篩管的篩孔。
在執(zhí)行步驟501和步驟502后,向油管內(nèi)投入球體,球體落入投球式篩管的球座中,向油管內(nèi)打壓,當壓力達到第一預設壓力時,即為使投球式篩管打開的壓力值,投球式篩管的篩孔露出,與裸眼井段的第一層連通。
504、向油管內(nèi)注入酸液,對第一層進行酸壓改造。
執(zhí)行步驟503后,向油管內(nèi)注入酸液,酸液從投球式篩管的篩孔流至裸眼井段的第一層中,對第一層進行酸壓改造。
步驟505、測試第一層的第一參數(shù),其中第一參數(shù)包括第一層的產(chǎn)能、壓力、溫度、油氣水性質(zhì)以及地質(zhì)資料。
步驟506、當測試完第一參數(shù)時,向油管內(nèi)投入封堵閥,封堵封堵閥座,向油管內(nèi)打壓至第二預設壓力使壓控式篩管打開,向油管內(nèi)注入酸液,對第二層進行酸壓改造,測試第二層的第二參數(shù),其中第二參數(shù)包括第二層的產(chǎn)能、壓力、溫度、油氣水性質(zhì)以及地質(zhì)資料。
若測試出第一層完成后,則要對第一層進行封堵,向油管內(nèi)投入封堵閥,封堵閥落入封堵閥座中,使封堵閥座的軸向通孔被堵住,封堵閥座位于第二封隔器之上,當封堵閥座被封堵閥堵住后,油管內(nèi)的流體無法再流入裸眼井段的第一層中,實現(xiàn)了對第一層的封堵,第二預設壓力即為使壓控式篩管打開的壓力值,打開壓控式篩管使篩管的篩孔與裸眼井段的第二層連通,其中,第二預設壓力大于第一預設壓力,向油管內(nèi)注入酸液,酸液從壓控式篩管的篩孔流至裸眼井段的第二層中,對第二層進行酸壓改造,之后測試第二層的產(chǎn)能、壓力、溫度、油氣水性質(zhì)以及地質(zhì)資料。
本發(fā)明實施例提供的一種使用上述管柱的分層試油方法,向井內(nèi)下入固定管柱,使第一封隔器位于井內(nèi)套管內(nèi)的底部,第二封隔器位于裸眼井段所要劃分的上下兩段之間,通過坐封第一封隔器使第一封隔器與套管之間密封,以避免裸眼井段內(nèi)的酸液流入油套環(huán)空中腐蝕套管或避免生產(chǎn)過程中裸眼井段內(nèi)的油氣進入油套環(huán)空中,通過坐封第二封隔器將裸眼井段分隔為第一層和第二層,第一層位于第二層之下,對第一層進行酸壓改造后,測試第一層產(chǎn)能、壓力、溫度、油氣水性質(zhì)以及地質(zhì)資料,當?shù)谝粚釉囉屯瓿珊?,要對第一層進行封堵,向油管內(nèi)投入封堵閥,通過封堵閥堵住封堵閥座,進而實現(xiàn)對第一層的封堵,之后再上返第二層進行作業(yè),在對第一層進行封堵時,無需起出固定管柱,避免了現(xiàn)有技術中進行封堵時,需要起下鉆次數(shù)較多,本發(fā)明實施例能夠?qū)崿F(xiàn)下入一趟管柱完成分層試油作業(yè),當需要對最下部試油層段進行封堵時,無需起出管柱,節(jié)省作業(yè)時間,提高工作效率。
最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案,而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應技術方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍。