裸眼封隔器試驗(yàn)裝置及其使用方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種裸眼封隔器試驗(yàn)裝置，包括套管，在所述套管的兩個(gè)端部處分別以與所述套管密封連接的方式設(shè)置有井眼封頭，在第一井眼封頭上設(shè)置有第一打壓嘴，在所述套管內(nèi)設(shè)置有裸眼封隔器，在所述裸眼封隔器的端部設(shè)置有裸眼封隔器封頭，其中第一裸眼封隔器封頭和第二裸眼封隔器封頭別與所述裸眼封隔器和相應(yīng)的井眼封頭密封連接而在所述套管兩個(gè)端部形成第一環(huán)空和第二環(huán)空，所述第一打壓嘴穿過第一井眼封頭與第一環(huán)空連通，在所述第二裸眼封隔器封頭上設(shè)置有與所述裸眼封隔器內(nèi)部連通的第二打壓嘴，在所述裸眼封隔器和所述套管之間設(shè)置有模擬井眼。通過本發(fā)明的裸眼封隔器試驗(yàn)裝置可在地面上測(cè)試裸眼封隔器的密封性能，成本低，操作簡(jiǎn)單。
【專利說明】裸眼封隔器試驗(yàn)裝置及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種完井設(shè)備試驗(yàn)裝置，特別是一種裸眼封隔器試驗(yàn)裝置。本發(fā)明還涉及該裸眼封隔器試驗(yàn)裝置的使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]水平井分段壓裂裸眼封隔器完井技術(shù)是近年來油氣井工程【技術(shù)領(lǐng)域】的一項(xiàng)新型的完井技術(shù)，其主要應(yīng)用于非常規(guī)油氣資源開采的定向井、水平井的壓裂增產(chǎn)改造。在使用該技術(shù)時(shí)，可根據(jù)地層地質(zhì)狀況和儲(chǔ)層開發(fā)的需要，采用裸眼封隔器將水平井分隔成若干段，實(shí)現(xiàn)分層作業(yè)，有針對(duì)性地對(duì)產(chǎn)層進(jìn)行分段壓裂，擴(kuò)大油氣產(chǎn)層的泄油面積，提高油氣采收率，具有明顯技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
[0003]在水平井分段壓裂裸眼封隔器完井技術(shù)中，裸眼封隔器是油氣層分段壓裂改造的技術(shù)關(guān)鍵裝置，其能否封住裸眼環(huán)空等工作性能會(huì)直接影響分段壓裂技術(shù)的實(shí)施。目前對(duì)裸眼封隔器密封性能試驗(yàn)大多是在較淺的試驗(yàn)井內(nèi)，成本高，且操作復(fù)雜。因此急需能在地面上進(jìn)行試驗(yàn)的裝置以對(duì)裸眼封隔器的工作性能進(jìn)行檢測(cè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述的問題，本發(fā)明提出了一種裸眼封隔器試驗(yàn)裝置，其能夠在地面上模擬裸眼井眼，檢測(cè)裸眼封隔器的工作性能。本發(fā)明還提出了該裸眼封隔器試驗(yàn)裝置的使用方法。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提出了一種裸眼封隔器試驗(yàn)裝置，包括，
[0006]套管，在套管的兩個(gè)端部處分別以與套管密封連接的方式設(shè)置有井眼封頭，在第一井眼封頭上設(shè)置有第一打壓嘴，
[0007]在套管內(nèi)設(shè)置有裸眼封隔器，在裸眼封隔器的端部設(shè)置有裸眼封隔器封頭，其中第一裸眼封隔器封頭和第二裸眼封隔器封頭別與裸眼封隔器和相應(yīng)的井眼封頭密封連接而在套管兩個(gè)端部形成第一環(huán)空和第二環(huán)空，第一打壓嘴穿過第一井眼封頭與第一環(huán)空連通，
[0008]在第二裸眼封隔器封頭上設(shè)置有與裸眼封隔器內(nèi)部連通的第二打壓嘴，
[0009]在裸眼封隔器和所述套管之間設(shè)置有模擬井眼。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的裸眼封隔器試驗(yàn)裝置，通過第二打壓嘴向裸眼封隔器內(nèi)加壓能夠?qū)崿F(xiàn)裸眼封隔器坐封。通過第一打壓嘴向第一環(huán)空內(nèi)加壓能夠檢測(cè)裸眼封隔器的封閉環(huán)空的性能。整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作安全、方便。
[0011]在一個(gè)實(shí)施例中，在第二井眼封頭上設(shè)置有第三打壓嘴，其穿過第二井眼封頭與第二環(huán)空連通。通過設(shè)置第三打壓嘴，可實(shí)現(xiàn)對(duì)裸眼封隔器進(jìn)行雙向打壓試驗(yàn)，在地面即能很好的模擬現(xiàn)場(chǎng)施工井況，降低了試驗(yàn)成本。
[0012]在一個(gè)實(shí)施例中，第一裸眼封隔器封頭為實(shí)體結(jié)構(gòu)。在另一個(gè)實(shí)施例中，第二裸眼封隔器封頭為中空結(jié)構(gòu)，并且與裸眼封隔器的內(nèi)部連通。[0013]在一個(gè)實(shí)施例中，在第二井眼封頭上設(shè)置有孔，在第二裸眼封隔器封頭的外表面設(shè)置有臺(tái)階并且第二裸眼封隔器封頭的直徑縮小的端部從第二井眼封頭的孔中穿出。這種設(shè)計(jì)能夠?qū)⒙阊鄯飧羝骺ㄔ谔坠軆?nèi)部，在對(duì)裸眼封隔器加壓時(shí)能確保裸眼封隔器的安全。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，第二打壓嘴設(shè)置在第二裸眼封隔器封頭的直徑縮小的端部處，并連通于第二裸眼封隔器封頭的內(nèi)部空間。
[0014]在一個(gè)實(shí)施例中，在套筒的內(nèi)壁上設(shè)置有多個(gè)凹槽。這些凹槽能更好的固定模擬井眼，提高模擬井眼的承壓能力。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，模擬井眼為水泥環(huán)。這能更好地模擬現(xiàn)場(chǎng)施工，而且能降低試驗(yàn)成本及試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)。
[0015]在一個(gè)實(shí)施例中，裸眼封隔器和模擬井眼以能更換的方式設(shè)置在裸眼封隔器試驗(yàn)裝置中。根據(jù)這種設(shè)計(jì)，模擬井眼的規(guī)格和種類可根據(jù)裸眼封隔器規(guī)格以及現(xiàn)場(chǎng)施工要求進(jìn)行調(diào)節(jié)或更換，而且裸眼封隔器的規(guī)格和種類也可以進(jìn)行更換，這能夠更好模擬現(xiàn)場(chǎng)施工并且降低了試驗(yàn)成本。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提出使用上述裸眼封隔器試驗(yàn)裝置的方法，包括以下步驟:
[0017]步驟一:將第二打壓嘴連接于加壓裝置，加壓以坐封裸眼封隔器；
[0018]步驟二:選擇將第一打壓嘴和/或第三打壓嘴連接于加壓裝置，給相應(yīng)的環(huán)空加壓以檢測(cè)裸眼封隔器的密封能力。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，本發(fā)明的裸眼封隔器試驗(yàn)裝置設(shè)置有三個(gè)打壓嘴，既能實(shí)現(xiàn)裸眼封隔器的坐封，又可對(duì)裸眼封隔器進(jìn)行雙向打壓試驗(yàn)，整個(gè)試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作安全、方便。模擬井眼為水泥環(huán)。這能更好地模擬現(xiàn)場(chǎng)施工，而且能降低試驗(yàn)成本及試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)。此外，裸眼封隔器和模擬井眼以能更換的方式設(shè)置在裸眼封隔器試驗(yàn)裝置中。由此，模擬井眼的規(guī)格和種類可根據(jù)裸眼封隔器規(guī)格以及現(xiàn)場(chǎng)施工要求進(jìn)行調(diào)節(jié)或更換，而且裸眼封隔器的規(guī)格和種類也可以進(jìn)行更換，這能夠更好模擬現(xiàn)場(chǎng)施工并且降低了試驗(yàn)成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]在下文中將基于實(shí)施例并參考附圖來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。其中:
[0021]圖1是根據(jù)本發(fā)明的裸眼封隔器試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]在圖中，相同的構(gòu)件由相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示。附圖并未按照實(shí)際的比例繪制。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0024]圖1示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的裸眼封隔器試驗(yàn)裝置30。裸眼封隔器試驗(yàn)裝置30包括套管5，在套管5內(nèi)設(shè)置有裸眼封隔器6，在套管5和裸眼封隔器6之間的間隙中設(shè)置有模擬井眼7。在套管5的兩個(gè)端部分別設(shè)置有第一井眼封頭I和第二井眼封頭10以將套管5的內(nèi)部封閉。在裸眼封隔器6的兩個(gè)端部分別設(shè)置裸眼封隔器封頭，如圖1中的第一裸眼封隔器封頭3和第二裸眼封隔器封頭8。裸眼封隔器封頭3、8分別于相應(yīng)的井眼封頭1、10密封接觸，由此形成第一環(huán)空4和第二環(huán)空14。裸眼封隔器6的結(jié)構(gòu)是本領(lǐng)域中技術(shù)人員所熟知的，為了簡(jiǎn)單起見這里不再贅述。[0025]為了能夠測(cè)試裸眼封隔器6的密封性能，在第二裸眼封隔器封頭8上設(shè)置了第二打壓嘴13。第二打壓嘴13與裸眼封隔器6的內(nèi)部連通，以給裸眼封隔器6內(nèi)部加壓實(shí)現(xiàn)裸眼封隔器6的坐封。在第一井眼封頭I上以穿過第一井眼封頭I與第一環(huán)空4連通的方式設(shè)置了第一打壓嘴2，這樣可通過第一打壓嘴2給第一環(huán)空4加壓，從而檢測(cè)裸眼封隔器6的密封性能。如圖1所示，還可在第二井眼封頭10上設(shè)置有第三打壓嘴11，并且第三打壓嘴11穿過第二井眼封頭10與第二環(huán)空14連通。通過設(shè)置第三打壓嘴，可實(shí)現(xiàn)對(duì)裸眼封隔器6進(jìn)行雙向打壓試驗(yàn)，在地面即能很好的模擬現(xiàn)場(chǎng)施工井況，降低了試驗(yàn)成本。
[0026]第一裸眼封隔器封頭3可構(gòu)造為實(shí)體結(jié)構(gòu)。第二裸眼封隔器封頭8優(yōu)選地構(gòu)造為中空結(jié)構(gòu)，并且與裸眼封隔器6的內(nèi)腔9連通。這樣，僅在第二裸眼封隔器封頭8上設(shè)置第二打壓嘴13即可實(shí)現(xiàn)裸眼封隔器6內(nèi)腔9與外界連通，而不必對(duì)裸眼封隔器6進(jìn)行改造，保持了裸眼封隔器6的完整性，測(cè)試結(jié)構(gòu)更加可靠。
[0027]在測(cè)試中，為了確保裸眼封隔器6安全地處于套管5的內(nèi)部，可在第二井眼封頭10的端部設(shè)置有孔，在第二裸眼封隔器封頭8的外表面設(shè)置有臺(tái)階12。第二裸眼封隔器封頭8的直徑縮小的端部從第二井眼封頭8的孔中穿出，從而第二井眼封頭10借助于臺(tái)階12而牢固限制了第二裸眼封隔器封頭8，進(jìn)而將裸眼封隔器6保持在套管5的內(nèi)部。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，第二打壓嘴13設(shè)置在第二裸眼封隔器封頭8的直徑縮小的端部處，并且連通于第二裸眼封隔器8封頭的內(nèi)部空間。
[0028]如圖1所示，在套筒5的內(nèi)壁上設(shè)置有多個(gè)凹槽15。這些凹槽15。這些凹槽15能更好的固定模擬井眼7，提高模擬井眼7的承壓能力。在一個(gè)實(shí)施例中，模擬井眼7為水泥環(huán)。水泥環(huán)的成本較低并且能較好地模擬現(xiàn)場(chǎng)施工，能降低試驗(yàn)成本及試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)。
[0029]裸眼封隔器6和模擬井眼7以能更換的方式設(shè)置在裸眼封隔器試驗(yàn)裝置30中。這樣，模擬井眼7的規(guī)格和種類可根據(jù)裸眼封隔器6規(guī)格以及現(xiàn)場(chǎng)施工要求進(jìn)行調(diào)節(jié)或更換。裸眼封隔器6的規(guī)格和種類也可以進(jìn)行更換，這能夠更好模擬現(xiàn)場(chǎng)施工并且降低了試驗(yàn)成本。
[0030]下面來描述根據(jù)本發(fā)明的裸眼封隔器試驗(yàn)裝置30的使用方法。首先，將第二打壓嘴13連接于加壓裝置(未示出)，加壓以坐封裸眼封隔器6。之后，選擇將第一打壓嘴2和/或第三打壓嘴11連接于加壓裝置。根據(jù)試驗(yàn)要求向第一環(huán)空4和/或第二環(huán)空14內(nèi)注水打壓、穩(wěn)壓，在穩(wěn)壓期間觀察壓力變化，借以判斷裸眼封隔器6的密封性能。
[0031]雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對(duì)其進(jìn)行各種改進(jìn)并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結(jié)構(gòu)沖突，各個(gè)實(shí)施例中所提到的各項(xiàng)技術(shù)特征均可以任意方式組合起來。本發(fā)明并不局限于文中公開的特定實(shí)施例，而是包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有技術(shù)方案。
【權(quán)利要求】
1.一種裸眼封隔器試驗(yàn)裝置，包括， 套管，在所述套管的兩個(gè)端部處分別以與所述套管密封連接的方式設(shè)置有井眼封頭，在第一井眼封頭上設(shè)置有第一打壓嘴， 在所述套管內(nèi)設(shè)置有裸眼封隔器，在所述裸眼封隔器的端部設(shè)置有裸眼封隔器封頭，其中第一裸眼封隔器封頭和第二裸眼封隔器封頭別與所述裸眼封隔器和相應(yīng)的井眼封頭密封連接而在所述套管兩個(gè)端部形成第一環(huán)空和第二環(huán)空，所述第一打壓嘴穿過第一井眼封頭與第一環(huán)空連通， 在所述第二裸眼封隔器封頭上設(shè)置有與所述裸眼封隔器內(nèi)部連通的第二打壓嘴， 在所述裸眼封隔器和所述套管之間設(shè)置有模擬井眼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裸眼封隔器試驗(yàn)裝置，其特征在于，在第二井眼封頭上設(shè)置有第三打壓嘴，其穿過第二井眼封頭與第二環(huán)空連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裸眼封隔器試驗(yàn)裝置，其特征在于，在所述套筒的內(nèi)壁上設(shè)置有多個(gè)凹槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裸眼封隔器試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述第二裸眼封隔器封頭為中空結(jié)構(gòu)，并且與所述裸眼封隔器的內(nèi)部連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裸眼封隔器試驗(yàn)裝置，其特征在于，在所述第二井眼封頭上設(shè)置有孔，在所述第二裸眼封隔器封頭的外表面設(shè)置有臺(tái)階并且所述第二裸眼封隔器封頭的直徑縮小的端部從所述第二井眼封頭的孔中穿出。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裸眼封隔器試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述第二打壓嘴設(shè)置在所述第二裸眼封隔器封頭的直徑縮小的端部處，并連通于所述第二裸眼封隔器封頭的內(nèi)部空間。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裸眼封隔器試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述裸眼封隔器和所述模擬井眼以能更換的方式設(shè)置在所述裸眼封隔器試驗(yàn)裝置中。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裸眼封隔器試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述第一裸眼封隔器封頭為實(shí)體結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裸眼封隔器試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述模擬井眼為水泥環(huán)。
10.一種使用根據(jù)上述權(quán)利要求2到9中任一項(xiàng)所述的裸眼封隔器試驗(yàn)裝置的方法，包括以下步驟: 步驟一:將所述第二打壓嘴連接于加壓裝置，加壓以坐封裸眼封隔器； 步驟二:選擇將所述第一打壓嘴和/或所述第三打壓嘴連接于加壓裝置，給相應(yīng)的環(huán)空加壓以檢測(cè)裸眼封隔器的密封能力。
【文檔編號(hào)】G01M3/26GK103868661SQ201210547950
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月17日
【發(fā)明者】吳姬昊, 吳晉霞, 姚輝前, 劉陽(yáng), 朱和明, 秦金立 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司石油工程技術(shù)研究院