專利名稱：一種大通量多流測試器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于石油地層測試開關(guān)井工具，主要用于油井中途測試和完井測試，適用于井下油層、水層、天然氣等多種介質(zhì)，特別適用于高壓油氣井的測試，為評價地層提供更準(zhǔn)確的資料。
現(xiàn)有的測試器，如美國江斯頓公司測試器，雖屬上提下放形式，但因其流體流經(jīng)取樣器機(jī)構(gòu)時要經(jīng)兩次改變方向，受阻力很大，造成阻流現(xiàn)象，影響了開關(guān)井和測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，此外，其密封扣型采用普通的鉆桿、油管扣，常因端面劃傷、碰造成管柱漏失、不耐高壓、氣密封效果更差，影響了工具的使用壽命和測試成功率。
本實(shí)用新型的目的是針對上述存在的缺點(diǎn)，提供一種不易造成阻流現(xiàn)象、耐高壓、氣密封效果好的大通量多流測試器。
本實(shí)用新型包括換位機(jī)構(gòu)、延時機(jī)構(gòu)和取樣機(jī)構(gòu)三部分，具有帶軸承換位銷(6)的換位機(jī)構(gòu)的換位外筒(3)通過連接外筒(7)接延時機(jī)構(gòu)的延時外筒(12)上端，延時外筒下端經(jīng)螺紋連取樣機(jī)構(gòu)的放樣短節(jié)(15)上端，放樣短節(jié)的下端和取樣外筒(19)的上部相接，取樣外筒的下端接下連接外筒(24)。延時外筒內(nèi)裝有延時芯軸(9)、推拉活塞(10)、密封檔圈(8)、延時端帽(14)；取樣外筒內(nèi)置放取樣芯軸(20)、芯軸密封圈(17)、V型密封圈(16)、上取樣筒(18)、下取樣筒(22)。
本實(shí)用新型借助于鉆桿(油管)的上、下運(yùn)動來操作和控制井下工具的各種閥，具有操作方便、動作靈活可靠、地面顯示清晰的特點(diǎn)。測試時在地面可以容易地觀察和判斷井下工具所處的位置，并能獲得任意次開井流動和關(guān)井測壓期，下井時測試器的閥處于關(guān)閉狀態(tài)，到達(dá)井底后，通過鉆柱施加重力，經(jīng)過一段延時，測試閥打開，在打開的一瞬間，鉆柱突然下墜28mm，這種現(xiàn)象在地面可以明顯觀察到，表明閥已打開，如果要關(guān)閉測試閥時，只需將鉆柱上提即可。可反復(fù)上提和下放鉆柱，可將測試閥多次開、關(guān)，獲得多次流動和關(guān)井期，不會造成阻流現(xiàn)象，而且耐高壓、氣密封效果好。該工具已在內(nèi)孔Φ38、外徑Φ108工具試驗中獲得全部成功。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖(分段示意圖)。
圖2為圖1中的換位銷局部放大圖。
換位機(jī)構(gòu)由換位外筒(3)、花鍵心軸(2)、花鍵套(5)和換位銷(6)組成，花鍵心軸(2)上沿180°的圓周面銑有換位槽，花鍵套(5)套在花鍵心軸(2)上，換位銷(6)由銷體和微型軸承緊配合裝配而成。換位銷(6)用螺紋固定在花鍵套(5)上，換位銷的軸承端插入花鍵心軸(2)的換位槽，花鍵心軸(2)與上接頭(1)連接、上接頭與鉆柱連接。當(dāng)上提下放鉆柱時，花鍵心軸(2)隨著上下運(yùn)動，但不能轉(zhuǎn)動，由于換位銷(6)插入花鍵心軸的換位槽內(nèi)，所以，當(dāng)花鍵心軸(2)作上下運(yùn)動時，換位銷(6)沿?fù)Q位槽滾動、轉(zhuǎn)動，因此，花鍵套(5)也隨之轉(zhuǎn)動，但不能作上下(軸向)運(yùn)動，當(dāng)花鍵心軸(2)隨鉆柱作上下運(yùn)動時，換位銷(6)就從一個位置換到另一個位置，測試閥也就隨之從開到關(guān)、從關(guān)到開地變換位置，達(dá)到多次開關(guān)井的目的。
延時機(jī)構(gòu)由延時芯軸(9)、延時外筒(12)、推拉活塞(10)、密封檔圈(8)、延時端帽(14)組成，延時外筒(12)下部通過螺紋固定延時端帽(14)，延時芯軸(9)上部外測套裝推拉活塞(10)，推拉活塞(10)上軸向根據(jù)孔徑大小開有數(shù)個小孔，延時外筒(12)上端部設(shè)有密封擋圈(8)，延時外筒(12)中下部設(shè)有一個注油塞(13)，液壓油密封在延時外筒(12)內(nèi)推拉活塞(10)和延時端帽(14)之間，推拉活塞(10)外徑與延時外筒(12)內(nèi)壁上部由O形圈密封配合，而推拉活塞(10)內(nèi)徑與延時心軸(9)外徑用O形圈密封配合，并且延時外筒(12)內(nèi)壁下部直徑大于上部。管柱向下加壓時延時芯軸(9)下移，推拉活塞(10)同時向下移動，壓縮液壓油，液壓油通過推拉活塞(10)自身的小孔向延時芯軸(9)上部緩慢滲透，產(chǎn)生延時，當(dāng)推拉活塞(10)整體移動過延時外筒(12)內(nèi)徑突變處后，液壓油直接從推拉活塞(10)與延時外筒(12)之間瀉過，推拉活塞(10)阻力消失，管柱突然下墜，該動作為測試閥開啟顯示。
取樣機(jī)構(gòu)的放樣短節(jié)(15)與延時外筒(12)通過螺紋連接，取樣芯軸(20)通過螺紋與延時芯軸(9)下部連接，上取樣筒(18)通過螺紋與放樣短節(jié)(15)內(nèi)孔連接，取樣外筒(19)與放樣短節(jié)(15)外螺紋連接，在取樣外筒(19)與取樣芯軸(20)間形成取樣空間，芯軸密封擋圈(17)與V型密封圈(16)共同壓縮在取樣芯軸(20)與上取樣筒(18)、下取樣筒之間(22)，形成滑動配合，取樣芯軸(20)和上取樣筒(18)、下取樣筒(22)園周上都開有數(shù)個斜型長孔，下連接外筒(24)通過氣密封CAS螺紋與大通量液壓銷緊機(jī)構(gòu)(其它工具)連接，放樣塞(21)固定在取樣外筒(19)壁上，呈密封狀態(tài)。當(dāng)管柱向下移動時，帶動取樣芯軸(20)，通過芯軸密封擋圈(17)、V型密封圈(16)共同向下移動，當(dāng)移動至取樣芯軸(20)的斜形長孔與上、下取樣筒的斜形長孔相對應(yīng)時，井下流體介質(zhì)通過斜形長孔流入取樣外筒(19)內(nèi)，其特點(diǎn)為斜形長孔的通量足夠大，有效地避免了阻流現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)了大流通量測試的目的，上提管柱時，取樣器關(guān)閉，流動狀態(tài)下的地層樣品保留在取樣腔內(nèi)，取樣器提升至地面后，通過放樣塞取出地層樣品，以供分析。
本實(shí)用新型采用大通徑比設(shè)計，內(nèi)孔通道根據(jù)使用可在Φ35至Φ42之間選擇，而且外徑均小于等于Φ108，取樣器采取園周斜形45°長孔通道設(shè)計，有效避免了阻流現(xiàn)象，此外，測試器上、下端采用了氣密封CAS螺紋扣型，能有效承受100MPa高壓，使漏失率下降為零，大大提高了工具的使用壽命和測試成功率。
圖中的4為墊圈，11為彈簧組件。
權(quán)利要求1.一種大通量多流測試器，連接在工作管柱上用于地層測試，包括換位機(jī)構(gòu)、延時機(jī)構(gòu)和取樣機(jī)構(gòu)，其特征是具有帶軸承換位銷(6)的換位機(jī)構(gòu)的換位外筒(3)通過連接外筒(7)接延時機(jī)構(gòu)的延時外筒(12)上端，延時外筒下端經(jīng)螺紋連取樣機(jī)構(gòu)的放樣短節(jié)(15)上端，放樣短節(jié)的下端和取樣外筒(19)的上部相接，取樣外筒的下端接下連接外筒(24)。
2.按照權(quán)利要求1所述的測試器，其特征是延時外筒內(nèi)裝有延時芯軸(9)、推拉活塞(10)、密封檔圈(8)、延時端帽(14)；取樣外筒內(nèi)置放取樣芯軸(20)、芯軸密封圈(17)、V型密封圈(16)、上取樣筒(18)、下取樣筒(22)。
3.按照權(quán)利要求1所述的測試器，其特征是延時機(jī)構(gòu)的推拉活塞(10)上軸向開有數(shù)個小孔。
4.按照權(quán)利要求1所述的測試器，其特征是內(nèi)孔通道可在Φ35～Φ42之間，而外徑為Φ95～Φ108；取樣機(jī)構(gòu)采取在取樣心軸和上、下取樣筒的圓周上分別開有4～6個45°斜形長孔通道。
5.按照權(quán)利要求1所述的測試器，其特征是本測試器的上、下端采用耐高壓、氣密封CAS扣。
專利摘要本實(shí)用新型屬于石油地層測試開關(guān)井工具,包括換位機(jī)構(gòu)、延時機(jī)構(gòu)和取樣機(jī)構(gòu)三部分。換位機(jī)構(gòu)的換位外筒通過連接外筒接延時機(jī)構(gòu)的延時外筒上端,延時外筒下端經(jīng)螺紋連取樣機(jī)構(gòu)的放樣短節(jié)上端,放樣短節(jié)的下端和取樣外筒的上部相接,取樣外筒的下端接下連接外筒。本實(shí)用新型借助于鉆桿(油管)的上、下運(yùn)動來操作和控制井下工具的各種閥,具有操作方便、動作靈活可靠、地面顯示清晰的特點(diǎn)。不會造成阻流現(xiàn)象,而且耐高壓、氣密封效果好。
文檔編號E21B49/00GK2399509SQ9922526
公開日2000年10月4日 申請日期1999年10月13日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月13日
發(fā)明者許蘇明 申請人:許蘇明