自鎖式地層測試工藝管柱的製作方法

2023-04-23 09:07:06 2

專利名稱：自鎖式地層測試工藝管柱的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及油田勘探、開發的地層測試領域中一種地層測試工藝管柱，特別是一種自鎖式地層測試工藝管柱。
背景技術：
油田勘探、開發的地層測試領域中，目前油田對地層測試工藝主要延用美國江斯頓早期生產的MFE測試器，測試過程中，經常出現測試器換位機構損壞、開關井操作過程中提松封隔器和地層壓力過高推動封隔器上躥的問題，甚至導致返工的出現，既增加了施工費用，又延長了試油周期。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是克服背景技術中存在的開關井操作過程中提松封隔器和地層壓力過大引起封隔器上躥的問題，而提供一種自鎖式地層測試工藝管柱， 該自鎖式地層測試工藝管柱封隔器封隔器坐封后便被機械鎖緊器鎖定，確保測試過程中封隔器密封嚴密，獲得優質準確測試資料。本實用新型解決其問題可通過如下技術方案來達到該自鎖式地層測試工藝管柱包括油管、測試器、剪銷封隔器、電子壓力計、篩管、盲接頭、卡瓦封隔器及監測電子壓力計， 剪銷封隔器、電子壓力計、篩管、盲接頭、卡瓦封隔器及監測電子壓力計由上至下依次連接， 所述的測試器、剪銷封隔器間連接機械鎖緊器。所述的機械鎖緊器兩端分別為上接頭及下接頭，上接頭下端連接芯軸，芯軸上端外部臺階下置有上錐體，在上錐體外部套有卡瓦套筒，卡瓦套筒與芯軸間置有上錐體的椎體頭部、楔塊，楔塊為一環形體均分為三塊，楔塊外表面中心徑向開有槽，槽內置有環形拉簧將三塊楔塊連接置於芯軸外部，楔塊的槽上部的內外表面為斜面，每個楔塊外部置有卡瓦，上錐體的椎體頭部的斜面與楔塊的內部斜面對應接觸，楔塊的外部斜面與卡瓦的內表面對應接觸，卡瓦的外表面設有的卡瓦槽內置有卡瓦彈簧，卡瓦彈簧外端抵於卡瓦套筒內壁上，卡瓦的卡瓦牙對應的卡瓦套筒處有開口 ；楔塊的底面置於芯軸套接的閥外筒上，所述的閥外筒內腔上端及下端有上凸臺及下凸臺，上凸臺及下凸臺的內壁分別緊靠芯軸，閥外筒的上凸臺及下凸臺間構成油室，油室內壁有凸臺，凸臺上部腔室的內徑與下部腔室的內徑差為正數；閥外筒內芯軸的上臺階及下臺階間置有閥，下臺階位於下凸臺上部，閥外筒下端連接下接頭。本實用新型與上述背景技術相比較可具有如下有益效果該自鎖式地層測試工藝管柱由於採用上述結構，封隔器坐封后便被機械鎖緊器鎖定，確保測試過程中封隔器密封嚴密，獲得優質測試資料。開關井操作不會發生封隔器提松或地層壓力推動封隔器上移及損壞換位機構問題，不會因操作失誤導致測試失敗，測試一次成功率高；操作簡單、直觀。開關井操作上提懸重可超過「自由點」 6噸左右保證封隔器密封可靠，不必擔心上提不到位損壞換位機構及上提多了會提松封隔器，非測試人員也可操作。測試工藝管柱簡單、安全，管柱中不需要使用鑽鋌、尾管等輔助加壓工具或採取其它措施防止封隔器提松。封隔器密封嚴密，測試資料準確。


附圖1是本實用新型的結構示意圖；附圖2是本實用新型機械鎖緊器的結構示意圖；附圖3是本實用新型機械鎖緊器的卡瓦未錨定狀態局部示意圖。圖中1-上接頭，2-芯軸，3-卡瓦套筒，4-上錐體，5-卡瓦，6-卡瓦彈簧，7-楔塊，8-閥外筒，9-閥，10-下接頭，11-上臺階，12-下臺階，13-下凸臺，14-上凸臺，15-拉簧，16-油管、17-測試器、18-剪銷封隔器、19-電子壓力計、20-篩管、21-盲接頭、22-卡瓦封隔器，23-監測電子壓力計，24-機械鎖緊器，25-油室。
具體實施方式

以下結合附圖將對本實用新型作進一步說明如圖1、圖2所示，該自鎖式地層測試工藝管柱包括油管16、測試器17、剪銷封隔器18、電子壓力計19、篩管20、盲接頭21、卡瓦封隔器22及監測電子壓力計23，剪銷封隔器 18、電子壓力計19、篩管20、盲接頭21、卡瓦封隔器22及監測電子壓力計23由上至下依次連接，所述的測試器17、剪銷封隔器18間連接機械鎖緊器M。所述的機械鎖緊器M兩端分別為上接頭1及下接頭10，上接頭1上端連接測試器17，上接頭1下端連接芯軸2，芯軸 2上端外部臺階下置有上錐體4，在上錐體4外部套有卡瓦套筒3，卡瓦套筒3與芯軸2間置有上錐體4的椎體頭部、楔塊7，楔塊7為一環形體均分為三塊，外表面中心徑向開有槽， 槽內置有環形拉簧15將三塊楔塊7連接置於芯軸2外部，使楔塊7在上錐體4的作用下可以徑向移動；楔塊7的槽上部的內外表面為斜面，每個楔塊7外部置有卡瓦5，上錐體4的椎體頭部的斜面與楔塊7的內部斜面對應接觸，楔塊7的外部斜面與卡瓦5的內表面對應接觸，卡瓦5的外表面設有的卡瓦槽內置有卡瓦彈簧6，卡瓦彈簧6外端抵於卡瓦套筒3內壁上，卡瓦5的卡瓦牙對應的卡瓦套筒3處有開口，當上錐體4向下推動楔塊7移動時，卡瓦5在卡瓦彈簧6的作用下，卡瓦5的卡瓦牙由卡瓦套筒3處對應的開口伸出瓦套筒3 ；楔塊7的底面置於芯軸2套接的閥外筒8上，所述的閥外筒8內腔上端及下端有上凸臺14及下凸臺13，上凸臺14及下凸臺13的內壁分別緊靠芯軸2，閥外筒8的上凸臺14及下凸臺 13間構成油室25，油室25內壁有凸臺，凸臺上部腔室的內徑與下部腔室的內徑差為正數， 即上部腔室大於下部腔室；閥外筒8內芯軸2的上臺階11及下臺階12間置有閥9，下臺階 12位於下凸臺13上部，閥外筒8下端連接下接頭10 ；所述的芯軸2與閥外筒8上的上凸臺 14及下凸臺13間分別置有0形密封圈。如附圖1、2、3所示，該自鎖式地層測試工藝管柱使用時，該管柱在測試器和剪銷封隔器之間連接機械鎖緊器，由上錐體4、卡瓦5、楔塊7、卡瓦套筒3組成錨定機構；由芯軸 2、閥外筒8、閥9和油室25內液壓油組成延時機構，延時機構是指芯軸2與閥外筒8形成的密閉空間，閥9將這密閉空間油室25分成上下兩個部分，上下兩個部分都充滿液壓油，在機械鎖緊器上接頭1加壓時，下部密閉空間的液壓油通過閥與閥外筒的間隙緩慢向上部密閉空間流動，芯軸也就緩慢向下移動，如上提則相反，通過閥與閥外筒的間隙，可控制液壓油的流動快慢，即可控制延時時間的長短。起下鑽過程中，在延時機構作用下，芯軸2不能下行，錨定機構中的卡瓦5在原位不動，由多根油管連接在一起構成管柱，該管柱向井下移動，下到預定位置剪銷封隔器坐封后，在管柱重力的作用下，芯軸2開始下行，下壓上錐體 4，撐開楔塊7，使卡瓦牙錨定在套管壁上，如圖2所示。在上提管柱及關井過程中，卡瓦牙錨定在套管壁上，在延時機構的作用下，上提拉力不能直接作用在剪銷封隔器上，從而保證封隔器密封可靠。解封時，上提管柱至懸重超過「自由點」懸重8t左右，停止上提，閥9在閥外筒8下部腔室內，芯軸2慢慢上行，當閥9行至閥外筒8上部腔室時，芯軸2快速上移，芯軸2的上臺階11接觸閥外筒8內腔上部的內腔上凸臺14，這時產生一定的上擊力有助於封隔器解封，此時管柱抖動一下，可作為機械鎖緊器解鎖顯示，楔塊7及卡瓦5在彈簧的作用下復位，如圖3所示。
權利要求1.一種自鎖式地層測試工藝管柱，包括油管(16)、測試器(17)、剪銷封隔器(18)、電子壓力計(19)、篩管(20)、盲接頭(21)、卡瓦封隔器(22)及監測電子壓力計(23)，剪銷封隔器 (18)、電子壓力計(19)、篩管(20)、盲接頭(21)、卡瓦封隔器(22)及監測電子壓力計(23)由上至下依次連接，其特徵在於所述的測試器(17)、剪銷封隔器(18)間連接機械鎖緊器 ⑵)。
2.根據權利要求1所述的自鎖式地層測試工藝管柱，其特徵在於所述的機械鎖緊器 (24)兩端分別為上接頭(1)及下接頭(10)，上接頭(1)下端連接芯軸(2)，芯軸(2)上端外部臺階下置有上錐體(4)，在上錐體(4)外部套有卡瓦套筒(3)，卡瓦套筒(3)與芯軸(2)間置有上錐體(4)的椎體頭部、楔塊(7)，楔塊(7)為一環形體均分為三塊，楔塊(7)外表面中心徑向開有槽，槽內置有環形拉簧(15)將三塊楔塊(7)連接置於芯軸(2)外部，楔塊(7)的槽上部的內外表面為斜面，每個楔塊(7)外部置有卡瓦(5)，上錐體(4)的椎體頭部的斜面與楔塊(7)的內部斜面對應接觸，楔塊(7)的外部斜面與卡瓦(5)的內表面對應接觸，卡瓦 (5)的外表面設有的卡瓦槽內置有卡瓦彈簧(6)，卡瓦彈簧(6)外端抵於卡瓦套筒(3)內壁上，卡瓦(5)的卡瓦牙對應的卡瓦套筒(3)處有開口 ；楔塊(7)的底面置於芯軸(2)套接的閥外筒(8)上，所述的閥外筒(8)內腔上端及下端有上凸臺(14)及下凸臺(13)，上凸臺(14) 及下凸臺(13)的內壁分別緊靠芯軸(2)，閥外筒(8)的上凸臺(14)及下凸臺(13)間構成油室(25)，油室(25)內壁有凸臺，凸臺上部腔室的內徑與下部腔室的內徑差為正數；閥外筒 (8)內芯軸(2)的上臺階(11)及下臺階(12)間置有閥(9)，下臺階(12)位於下凸臺(13)上部，閥外筒(8)下端連接下接頭(10)。
3.根據權利要求2所述的自鎖式地層測試工藝管柱，其特徵在於所述的芯軸(2)與上凸臺(14)及下凸臺(13)間分別置有0形密封圈。
專利摘要本實用新型涉及一種自鎖式地層測試工藝管柱。主要解決了現有技術中存在的開關井操作過程中提松封隔器和地層壓力過大引起封隔器上躥的問題。包括油管、測試器、剪銷封隔器、電子壓力計、篩管、盲接頭、卡瓦封隔器及監測電子壓力計，剪銷封隔器、電子壓力計、篩管、盲接頭、卡瓦封隔器及監測電子壓力計由上至下依次連接，其特徵在於所述的測試器、剪銷封隔器間連接機械鎖緊器。該自鎖式地層測試工藝管柱封隔器坐封后便被機械鎖緊器鎖定，確保測試過程中封隔器密封嚴密，能夠獲得準確測試資料。
文檔編號E21B33/10GK202117661SQ201120187288
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月3日 優先權日2011年6月3日
發明者徐忠濤, 成曄君, 李春生, 高旭升, 黃顯輝 申請人:中國石油天然氣股份有限公司, 大慶油田有限責任公司