專利名稱：雙封隔式裸眼井地層測(cè)試器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種雙封隔式裸眼井地層測(cè)試器，雙封隔器是地層(儲(chǔ)層)測(cè)試器可選的常規(guī)探測(cè)器，可用于復(fù)雜地層(低滲透率、松散、斷裂、多孔等)的壓力測(cè)試及取樣。主要應(yīng)用裸眼井和套管井的壓力測(cè)試和取樣；干擾測(cè)試，估計(jì)垂直滲透率和確定地層強(qiáng)度。
背景技術(shù)：
市場(chǎng)上同類產(chǎn)品的原理基本相同，只是功能的實(shí)現(xiàn)方式和配件的選用不同。例如阿特拉斯的RCI和斯倫貝謝的MDT，液壓原理相同，而RCI主要以電磁閥和液控閥實(shí)現(xiàn)封隔元件的膨脹、壓縮、測(cè)壓和取樣，而MDT則相對(duì)簡(jiǎn)單，沒(méi)有油路，主要通過(guò)補(bǔ)償活塞、馬達(dá)控制的封閉閥，來(lái)實(shí)現(xiàn)封隔元件的膨脹、壓縮、測(cè)壓和取樣。·

實(shí)用新型內(nèi)容鑒于上述，本實(shí)用新型的目的是提供一種雙封隔式裸眼井地層測(cè)試器，它可彌補(bǔ)普通探測(cè)器的不足，即可對(duì)分層的、斷裂的、泥巖的、低滲透率的地層進(jìn)行探測(cè)，同時(shí)，也可在套管井中進(jìn)行壓力測(cè)試和取樣。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種雙封隔式裸眼井地層測(cè)試器，其特征在于包括上芯軸，其上裝有封隔元件；下芯軸，其上裝有封隔元件，下芯軸連接于上芯軸的下端；液壓閥段，液壓閥段連接于下芯軸的下端；探測(cè)路線，包括封隔元件膨脹線路、測(cè)試井段線路、自動(dòng)解封液壓線路、旁通線路，探測(cè)路線的各元件裝在液壓閥段內(nèi)。進(jìn)一步地所述上芯軸與下芯軸之間連接間隔器。所述封隔元件膨脹線路實(shí)現(xiàn)封隔元件的膨脹和壓縮，該線路為連接上芯軸上的封隔元件、下芯軸上的封隔元件、第二密封閥、第二壓力傳感器和自動(dòng)解封閥的封隔液流的通路，第二密封閥接在封隔元件膨脹線路與流線之間，自動(dòng)解封閥的下端與封隔元件膨脹線路連通，自動(dòng)解封閥的下端與自動(dòng)解封液壓線路連通；所述測(cè)試井段線路為測(cè)試井段和流線之間的地層液體的通路，測(cè)試井段線路上連接第一密封閥、第一壓力傳感器、第三單向閥，第一密封閥接在測(cè)試井段線路與流線之間，用于控制測(cè)試井段和流線之間的流通，第三單向閥的另一端與井眼連通；所述自動(dòng)解封液壓線路用于控制自動(dòng)解封閥，自動(dòng)解封液壓線路為與自動(dòng)解封閥、補(bǔ)償活塞、流線活塞、第一單向閥、第二單向閥連接的液壓油的流通路徑，其中自動(dòng)解封閥由下端的封隔液向上推動(dòng)以及由上端的液壓油向下推動(dòng)；流線活塞和補(bǔ)償活塞兩者由下端的液壓油向上推動(dòng)以及由上端的井眼中的泥漿向下推動(dòng)，流線活塞上端的泥漿向下推動(dòng)流線活塞后進(jìn)入流線；第一單向閥串接在液壓油箱與流線活塞下端之間；第二單向閥串接在流線活塞下端與自動(dòng)解封閥上端之間；所述旁通線路是連接在兩個(gè)封隔元件之間的液流通路，以保證雙封隔器在測(cè)試位
置固定。所述密封閥改用電磁閥和液控閥組合，所述自動(dòng)解封閥改用電磁閥和液控閥組合。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是I.無(wú)復(fù)雜油路，電磁閥和液控閥使用較少，結(jié)構(gòu)緊湊；2.可實(shí)現(xiàn)對(duì)困難地層(低滲透率、松散、多孔、分層、斷裂等)的測(cè)壓和取樣；3.既可用在裸眼井，也可用于套管井。

圖I為本實(shí)用新型的雙封隔器組成示意圖；圖2為雙封隔器液壓系統(tǒng)線路圖。圖中CQG-第一壓力傳感器，SG-第二壓力傳感器，SVl-第一密封閥，SV2-第二密封閥，Ml-直流力矩馬達(dá)，M2-直流力矩馬達(dá)，CVl-第一單向閥，CV2-第二單向閥，CV3-第三單向閥，RVl-第一安全閥，RV2-第二安全閥，NO-SOL-常開(kāi)電磁閥，F(xiàn)P-流線活塞，CP-補(bǔ)償活塞，AUTO-DV-自動(dòng)解封閥。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供了一種雙封隔式裸眼井地層測(cè)試器，包括上芯軸，其上裝有封隔元件；下芯軸，其上裝有封隔元件，下芯軸連接于上芯軸的下端；液壓閥段，液壓閥段連接于下芯軸的下端；探測(cè)路線，包括封隔元件膨脹線路、測(cè)試井段線路、自動(dòng)解封液壓線路、旁通線路，探測(cè)路線的各元件裝在液壓閥段內(nèi)。所述封隔元件膨脹線路實(shí)現(xiàn)封隔元件的膨脹和壓縮，該線路為連接上芯軸上的封隔元件、下芯軸上的封隔元件、第二密封閥、第二壓力傳感器和自動(dòng)解封閥的封隔液流的通路，第二密封閥接在封隔元件膨脹線路與流線之間，自動(dòng)解封閥的下端與封隔元件膨脹線路連通，自動(dòng)解封閥的下端與自動(dòng)解封液壓線路連通；所述測(cè)試井段線路為測(cè)試井段和流線之間的地層液體的通路，測(cè)試井段線路上連接第一密封閥、第一壓力傳感器、第三單向閥，第一密封閥接在測(cè)試井段線路與流線之間，用于控制測(cè)試井段和流線之間的流通，第三單向閥的另一端與井眼連通；所述自動(dòng)解封液壓線路用于控制自動(dòng)解封閥，自動(dòng)解封液壓線路為與自動(dòng)解封閥、補(bǔ)償活塞、流線活塞、第一單向閥、第二單向閥連接的液壓油的流通路徑，其中自動(dòng)解封閥由下端的封隔液向上推動(dòng)以及由上端的液壓油向下推動(dòng)；流線活塞和補(bǔ)償活塞兩者由下端的液壓油向上推動(dòng)以及由上端的井眼中的泥漿向下推動(dòng)，流線活塞上端的泥漿向下推動(dòng)流線活塞后進(jìn)入流線；第一單向閥串接在液壓油箱與流線活塞下端之間；第二單向閥串接在流線活塞下端與自動(dòng)解封閥上端之間；所述旁通線路是連接在兩個(gè)封隔元件之間的液流通路，以保證雙封隔器在測(cè)試位
置固定。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)介紹。[0029]請(qǐng)參閱圖I。上芯軸I上裝有封隔元件11，下芯軸3上裝有封隔元件31，該封隔元件是一種可以膨脹和收縮的膠囊。下芯軸3連接于上芯軸I的下端，液壓閥段4連接于下芯軸3的下端。上芯軸I和下芯軸3之間連接的間隔器2是可選件。探測(cè)路線的各元件裝在液壓閥段4內(nèi)。 請(qǐng)參閱圖2。雙封隔器的探測(cè)路線包括封隔元件膨脹線路、測(cè)試井段線路、自動(dòng)解封液壓線路、旁通線路。其中I.封隔元件膨脹線路(以雙實(shí)線表示)封隔元件膨脹線路為連接上芯軸上的封隔元件、下芯軸上的封隔元件、第二密封閥SV2、第二壓力傳感器SG和自動(dòng)解封閥AUTO-DV的封隔液(泥漿)流的通路，通過(guò)泵把井筒內(nèi)的泥漿泵進(jìn)封隔元件內(nèi)，使封隔元件膨脹，實(shí)現(xiàn)封隔。密封閥SV2接在測(cè)試口和地層流體管路(流線)上。封隔元件膨脹線路實(shí)現(xiàn)封隔元件的膨脹和釋放解封。膨脹過(guò)程為實(shí)現(xiàn)膨脹功能，必須先關(guān)閉測(cè)試線路中的第一密封閥SVl和自動(dòng)解封液壓線路中的自動(dòng)解封閥AUT0-DV，并打開(kāi)封隔元件膨脹線路中的第二密封閥SV2，通過(guò)給常開(kāi)電磁閥NO-SOL通電可以關(guān)閉自動(dòng)解封閥AUTO-DV ;然后用泵抽工具從井眼抽取泥漿進(jìn)入流線，并通過(guò)第二密封閥SV2流入膨脹線路，提供壓力給上芯軸和下芯軸上的封隔元件，使封隔元件膨脹實(shí)現(xiàn)封隔作用。在此過(guò)程中，由第二壓力傳感器SG檢測(cè)膨脹壓力，將數(shù)據(jù)傳給地面的系統(tǒng)軟件，從而判斷停止封隔的時(shí)間。一旦封隔元件膨脹完成，泵抽工具停止工作，立即關(guān)閉密封閥SV2，保持封隔元件膨脹。解封過(guò)程打開(kāi)測(cè)試井段線路中的第一密封閥SVl和膨脹線路中的第二密封閥SV2，通過(guò)封隔元件本身的彈性將膨脹液通過(guò)測(cè)試井段線路中的第三單向閥CV3壓入井眼。緊急情況下(如封隔元件不能完全解壓、密封閥SVl關(guān)閉和密封閥SV2部分打開(kāi)的情況下)，也可用泵抽工具將封隔液抽到井眼中。2.測(cè)試井段線路(以三實(shí)線表示)測(cè)試線路為地層液體的通路。測(cè)試線路上連接第一密封閥SV1、第一壓力傳感器CQG、第三單向閥CV3。第一密封閥SVl接在測(cè)試井段線路與流線之間，用于控制測(cè)試井段和流線之間的流通。當(dāng)封隔元件膨脹時(shí)，此第一密封閥SVl關(guān)閉。第一壓力傳感器CQG由應(yīng)變壓力傳感器和石英壓力傳感器組成。該第一壓力傳感器CQG用于監(jiān)測(cè)在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)取樣操作時(shí)或泵抽液體進(jìn)入地層時(shí)流線的壓力。第三單向閥CV3接在測(cè)試井段線路與井眼之間，其目的一是在取樣操作時(shí)防止測(cè)試井段線路壓力超過(guò)井眼壓力，如果測(cè)試線路壓力超過(guò)井眼壓力，則該第三單向閥CV3打開(kāi)，將壓力排到井眼；二是在封隔元件膨脹時(shí)，該第三單向閥CV3可防止井眼液體進(jìn)入地層，從而保護(hù)地層。封隔好后，泵抽工具通過(guò)測(cè)試線路繼續(xù)抽一定體積，建立壓力差，看地層流體的恢復(fù)曲線，來(lái)計(jì)算地層的滲透率。測(cè)試的是兩個(gè)封隔器直接的環(huán)形區(qū)域，可以滿足低滲透地層的測(cè)試。封隔元件面積大，提高封隔效果。當(dāng)注井時(shí)，用泵抽工具(流線活塞FP)抽取泥漿到測(cè)試線路，通過(guò)測(cè)試線路進(jìn)入到位于上芯軸和下芯軸上的封隔元件之間的被封隔的測(cè)試地層。由于注井操作時(shí)測(cè)試井段線路的壓力會(huì)超過(guò)井眼壓力，因此必須在下井前用絲堵取代第三單向閥CV3。3.自動(dòng)解封液壓線路(以單虛線表示)自動(dòng)解封液壓線路的目的是控制自動(dòng)解封閥，如果地面和雙封隔器之間發(fā)生遙測(cè)失效，自動(dòng)解壓閥可自動(dòng)將封隔元件解壓。自動(dòng)解封液壓線路中的元件包括自動(dòng)解封閥AUTO-DV、補(bǔ)償活塞CP、流線活塞FP、安全閥RV1、安全閥RV2。各元件的作用如下自動(dòng)解封閥AUTO-DV:該閥活塞上端的液壓將閥關(guān)閉，將膨脹線路與井眼隔離。當(dāng)常開(kāi)電磁閥NO-SOL打開(kāi)時(shí)，閥活塞上端的液壓釋放，閥中的彈簧將閥彈起，自動(dòng)解封閥AUTO-DV打開(kāi)，因AUTO-DV下端是通井眼的，故膨脹液在封隔元件本身的彈性下通過(guò)自動(dòng)解封閥AUTO-DV壓入井眼。補(bǔ)償活塞CP :提供補(bǔ)償井眼壓力的液壓油。這個(gè)活塞是壓力平衡元件，一邊是井眼壓力，另一邊是靜壓(液壓油箱)。在不同的操作階段，通過(guò)活塞在缸中的移動(dòng)來(lái)補(bǔ)償液壓油量的變化。流線活塞FP :提供液壓以關(guān)閉自動(dòng)解封閥。泥漿在此活塞的上端，液壓油在另一端。常開(kāi)電磁閥NO-SOL關(guān)閉時(shí)，液壓油經(jīng)過(guò)第二單向閥CV2進(jìn)入自動(dòng)解封閥AUTO-DV的活塞上端，自動(dòng)解封閥AUTO-DV的活塞下移，壓縮彈簧，同時(shí)，自動(dòng)解封閥AUTO-DV的活塞下端的液壓油回到補(bǔ)償活塞下的油箱內(nèi)，關(guān)閉自動(dòng)解封閥AUT0-DV。當(dāng)常開(kāi)電磁閥NO-SOL打開(kāi)后，自動(dòng)解封閥AUTO-DV的活塞的上下油壓平衡，彈簧將自動(dòng)解封閥AUTO-DV活塞彈起，打開(kāi)自動(dòng)解封閥AUTO-DV。安全閥RVl(IOOpsi):其作用一是保證油箱注滿，二是保護(hù)內(nèi)部元件。由注油孔注液壓油時(shí)，安全閥RVl處有液壓油溢出表示油注滿；油壓超過(guò)IOOpsi時(shí)，自動(dòng)泄壓，保護(hù)內(nèi)部元件。安全閥RV2(4700psi):避免第二單向閥CV2和常開(kāi)電磁閥N0-S0L之間的壓力過(guò)大而毀壞元件。當(dāng)壓力超過(guò)4700psi，自動(dòng)泄壓。4.旁通線路(以雙虛線表示)旁通線路是連接在兩個(gè)封隔元件之間的液流通路，以保證雙封隔器在測(cè)試位置固 定和避免封隔兩端壓差過(guò)大。此外，本實(shí)用新型在液壓原理不變的情況下，可選用不同的控制元件實(shí)現(xiàn)相同的控制原理。例如可將密封閥改用電磁閥和液控閥組合，自動(dòng)解封閥改用電磁閥和液控閥組
入
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權(quán)利要求1.ー種雙封隔式裸眼井地層測(cè)試器，其特征在于包括 上芯軸，其上裝有封隔元件； 下芯軸，其上裝有封隔元件，下芯軸連接于上芯軸的下端； 液壓閥段，液壓閥段連接于下芯軸的下端； 探測(cè)路線，包括封隔元件膨脹線路、測(cè)試井段線路、自動(dòng)解封液壓線路、旁通線路，探測(cè)路線的各元件裝在液壓閥段內(nèi)。
2.如權(quán)利要求I所述的雙封隔式裸眼井地層測(cè)試器，其特征在于 所述上芯軸與下芯軸之間連接間隔器。
3.如權(quán)利要求I或2所述的雙封隔式裸眼井地層測(cè)試器，其特征在于 所述封隔元件膨脹線路實(shí)現(xiàn)封隔元件的膨脹和壓縮，該線路為連接上芯軸上的封隔元件、下芯軸上的封隔元件、第二密封閥、第二壓カ傳感器和自動(dòng)解封閥的封隔液流的通路，第二密封閥接在封隔元件膨脹線路與流線之間，自動(dòng)解封閥的下端與封隔元件膨脹線路連通，自動(dòng)解封閥的下端與自動(dòng)解封液壓線路連通； 所述測(cè)試井段線路為測(cè)試井段和流線之間的地層液體的通路，測(cè)試井段線路上連接第一密封閥、第一壓カ傳感器、第三單向閥，第一密封閥接在測(cè)試井段線路與流線之間，用于控制測(cè)試井段和流線之間的流通，第三單向閥的另一端與井眼連通； 所述自動(dòng)解封液壓線路用于控制自動(dòng)解封閥，自動(dòng)解封液壓線路為與自動(dòng)解封閥、ネト償活塞、流線活塞、第一單向閥、第二單向閥連接的液壓油的流通路徑，其中自動(dòng)解封閥由下端的封隔液向上推動(dòng)以及由上端的液壓油向下推動(dòng)；流線活塞和補(bǔ)償活塞兩者由下端的液壓油向上推動(dòng)以及由上端的井眼中的泥漿向下推動(dòng)，流線活塞上端的泥漿向下推動(dòng)流線活塞后進(jìn)入流線；第一單向閥串接在液壓油箱與流線活塞下端之間；第二單向閥串接在流線活塞下端與自動(dòng)解封閥上端之間； 所述旁通線路是連接在兩個(gè)封隔元件之間的液流通路，以保證雙封隔器在測(cè)試位置固定。
4.如權(quán)利要求3所述的雙封隔式裸眼井地層測(cè)試器，其特征在于 所述密封閥改用電磁閥和液控閥組合，所述自動(dòng)解封閥改用電磁閥和液控閥組合。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種雙封隔式裸眼井地層測(cè)試器，它包括上芯軸，其上裝有封隔元件；下芯軸，其上裝有封隔元件，下芯軸連接于上芯軸的下端；液壓閥段，液壓閥段連接于下芯軸的下端；探測(cè)路線，包括封隔元件膨脹線路、測(cè)試井段線路、自動(dòng)解封液壓線路、旁通線路，探測(cè)路線的各元件裝在液壓閥段內(nèi)，封隔元件膨脹線路可實(shí)現(xiàn)封隔元件的膨脹和壓縮，測(cè)試井段線路為測(cè)試井段和流線之間的液流通路，自動(dòng)解封液壓線路用于控制自動(dòng)解封閥，旁通線路是連接在兩個(gè)封隔元件之間的液流通路，以保證雙封隔器在測(cè)試位置固定。它可彌補(bǔ)普通探測(cè)器的不足，即可對(duì)分層的、斷裂的、泥巖的、低滲透率的地層進(jìn)行探測(cè)，同時(shí)，也可在套管井中進(jìn)行壓力測(cè)試和取樣。
文檔編號(hào)E21B33/122GK202417488SQ20112056732
公開(kāi)日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者劉中敏, 陳為民 申請(qǐng)人:北京華能通達(dá)能源科技有限公司, 北京捷威思特科技有限公司