一種注水井封隔器的驗(yàn)封方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種注水井封隔器的驗(yàn)封方法及裝置。該方法中用于脹封的皮碗通過軸向擠壓或軸向拉伸，迫使皮碗發(fā)生直徑擴(kuò)張變形或直徑收縮變形，以實(shí)現(xiàn)注水井封隔器的脹封和泄壓操作，從而完成注水井封隔器的驗(yàn)封工作。本發(fā)明通過擠壓使皮碗外徑增大實(shí)現(xiàn)脹封作用，皮碗脹封后通過兩個(gè)壓力傳感器分別測量皮碗上側(cè)的油管內(nèi)注水壓力和皮碗下側(cè)的地層吸水壓力，實(shí)現(xiàn)注水井封隔器的驗(yàn)封。因此可以隨時(shí)對(duì)注水井封隔器進(jìn)行驗(yàn)封，驗(yàn)封之后還可隨時(shí)進(jìn)行泄壓。因此，很好的解決了現(xiàn)有技術(shù)脹封不可控，操作不直觀、數(shù)據(jù)不實(shí)時(shí)、工作效率低的問題。由于皮碗的脹封和收縮控制自如，因此也很好的解決了皮碗脹封后無法收縮而出現(xiàn)的卡井事故，消除了安全隱患。
【專利說明】一種注水井封隔器的驗(yàn)封方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種注水井封隔器的驗(yàn)封方法及裝置，屬于井下封隔器的驗(yàn)封【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]封隔器是油水井分采分注管柱的重要組成部分，主要功能是實(shí)現(xiàn)地層之間的密封隔離。封隔器一旦失效，會(huì)導(dǎo)致地層之間“竄水”，注采效率會(huì)大幅降低。為保證注水井分層注水量的準(zhǔn)確性和有效性，油田需要定期開展注水井封隔器的驗(yàn)封工作。
[0003]現(xiàn)有的驗(yàn)封技術(shù)主要有以下兩種:一種是存儲(chǔ)式機(jī)械密封段驗(yàn)封技術(shù)。即儀器采用電池供電，按預(yù)設(shè)的時(shí)間表時(shí)序工作；密封段皮碗靠機(jī)械凸輪開關(guān)觸發(fā)脹封，并以一定速度沖入配水器后實(shí)現(xiàn)脹封；上提儀器，拉開泄壓閥，減小皮碗兩側(cè)壓差，以迫使皮碗彈性收回，實(shí)現(xiàn)泄壓。另一種是雙通道堵塞式壓力計(jì)驗(yàn)封技術(shù)。即在配水器中投入雙通道堵塞式壓力計(jì)，壓力計(jì)上有兩個(gè)壓力探頭，分別監(jiān)測油管內(nèi)注水壓力和地層吸水壓力。待壓力計(jì)工作一段時(shí)間后，撈出儀器回放數(shù)據(jù)，根據(jù)兩條壓力曲線形狀判定封隔器狀況。
[0004]上述兩種驗(yàn)封技術(shù)均存在操作不直觀、數(shù)據(jù)不實(shí)時(shí)、工作效率低、脹封不可控、易卡井、有安全隱患等問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于，提供一種注水井封隔器的驗(yàn)封方法及裝置，以解決操作不直觀、數(shù)據(jù)不實(shí)時(shí)、工作效率低、脹封不可控、易卡井、有安全隱患等問題，從而克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案:
本發(fā)明的一種注水井封隔器的驗(yàn)封方法為，該方法中將用于脹封的皮碗通過軸向擠壓或軸向拉伸，迫使皮碗發(fā)生直徑擴(kuò)張變形或直徑收縮變形，以實(shí)現(xiàn)注水井封隔器的脹封和泄壓操作，從而完成注水井封隔器的驗(yàn)封工作。
[0007]前述驗(yàn)封方法中，所述皮碗的軸向擠壓或軸向拉伸通過電機(jī)帶動(dòng)的螺紋副實(shí)現(xiàn)；在電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)螺桿時(shí)，傳動(dòng)螺桿受支承密封機(jī)構(gòu)的限制只能旋轉(zhuǎn)不能軸向移動(dòng)，而螺紋副中的傳動(dòng)螺母由于與滑動(dòng)皮碗套連接，受滑動(dòng)皮碗套的限制不能旋轉(zhuǎn)而只能沿傳動(dòng)螺桿軸向移動(dòng)并通過滑動(dòng)皮碗套實(shí)現(xiàn)對(duì)皮碗的軸向擠壓或軸向拉伸。
[0008]前述驗(yàn)封方法中，所述皮碗在滑動(dòng)皮碗套的軸向擠壓下脹開時(shí)，皮碗兩側(cè)的壓力分別為油管內(nèi)注水壓力和地層吸水壓力，通過設(shè)在裝置上的壓力傳感器測得皮碗兩側(cè)的壓力實(shí)現(xiàn)驗(yàn)封目的。
[0009]前述驗(yàn)封方法中，所述皮碗一側(cè)的油管內(nèi)注水壓力由設(shè)在同側(cè)的油管內(nèi)注水壓力傳感器監(jiān)測；皮碗另一側(cè)的地層吸水壓力經(jīng)引壓管引至位于油管內(nèi)注水壓力傳感器同側(cè)的地層吸水壓力傳感器。
[0010]前述驗(yàn)封方法中，所述驗(yàn)封結(jié)束后，電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)螺桿反向轉(zhuǎn)動(dòng)，通過傳動(dòng)螺母和滑動(dòng)皮碗套軸向拉伸皮碗，使皮碗拉平收縮，實(shí)現(xiàn)泄壓以保持皮碗兩側(cè)壓力平衡。
[0011]用于上述方法的本發(fā)明的一種注水井封隔器的驗(yàn)封裝置為，該裝置包括密封段本體，密封段本體上端與安裝頭連接，安裝頭下方的密封段本體上設(shè)有起脹封作用的皮碗，皮碗下端與固定皮碗套連接，皮碗上端與滑動(dòng)皮碗套連接；滑動(dòng)皮碗套上端與傳動(dòng)螺母連接，傳動(dòng)螺母與傳動(dòng)螺桿連接，傳動(dòng)螺桿與傳動(dòng)軸連接。
[0012]前述裝置中，所述安裝頭上設(shè)有油管壓力傳感器和地層壓力傳感器，地層壓力傳感器經(jīng)引壓管和密封段本體上的通孔與設(shè)在固定皮碗套上的引壓孔連接。
[0013]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過擠壓使皮碗外徑增大實(shí)現(xiàn)脹封作用，皮碗脹封后通過兩個(gè)壓力傳感器分別測量皮碗上側(cè)的油管內(nèi)注水壓力和皮碗下側(cè)的地層吸水壓力，實(shí)現(xiàn)注水井封隔器的驗(yàn)封。通過拉伸使皮碗外徑收縮，實(shí)現(xiàn)泄壓以保持皮碗兩側(cè)壓力平衡。擠壓和拉伸是通過電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)螺桿上的傳動(dòng)螺母的直線移動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，因此可以隨時(shí)對(duì)注水井封隔器進(jìn)行驗(yàn)封，驗(yàn)封之后還可隨時(shí)進(jìn)行泄壓。因此，很好的解決了現(xiàn)有技術(shù)脹封不可控，操作不直觀、數(shù)據(jù)不實(shí)時(shí)、工作效率低的問題。由于皮碗的脹封和收縮控制自如，因此也很好的解決了皮碗脹封后無法收縮而出現(xiàn)的卡井事故，消除了安全隱患。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明所用裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]附圖中的標(biāo)記為:1_皮碗，2-滑動(dòng)皮碗套，3-引壓管，4-地層壓力傳感器，5-安裝頭，6-傳動(dòng)軸，7-油管壓力傳感器，8-傳動(dòng)螺母，9-傳動(dòng)螺桿，10-密封段本體，11-通孔，12-引壓孔，13-固定皮碗套。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但不作為對(duì)本發(fā)明的任何限制。
[0017]本發(fā)明的一種注水井封隔器的驗(yàn)封方法為，如圖1所示:該方法中用于脹封的皮碗一端固定，另一端與滑動(dòng)皮碗套連接，滑動(dòng)皮碗套與構(gòu)成螺紋副的傳動(dòng)螺母連接，當(dāng)電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過傳動(dòng)螺母和滑動(dòng)皮碗套推動(dòng)或拉動(dòng)皮碗，可隨時(shí)控制皮碗脹開或收縮；皮碗脹開時(shí)，皮碗兩側(cè)的壓力分別為油管內(nèi)注水壓力和地層吸水壓力，通過設(shè)在裝置上的壓力傳感器測得皮碗兩側(cè)的壓力實(shí)現(xiàn)驗(yàn)封目的。皮碗一側(cè)的油管內(nèi)注水壓力由設(shè)在同側(cè)的油管內(nèi)注水壓力傳感器監(jiān)測；皮碗另一側(cè)的地層吸水壓力經(jīng)引壓管引至位于油管內(nèi)注水壓力傳感器同側(cè)的地層吸水壓力傳感器。驗(yàn)封結(jié)束后，電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)螺桿反向轉(zhuǎn)動(dòng)，通過傳動(dòng)螺母和滑動(dòng)皮碗套拉動(dòng)皮碗，使皮碗拉平收縮，實(shí)現(xiàn)泄壓以保持皮碗兩側(cè)壓力平衡。
[0018]用于上述方法的本發(fā)明的一種注水井封隔器的驗(yàn)封裝置的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示:該裝置包括密封段本體10，密封段本體10上端與安裝頭5連接，安裝頭5下方的密封段本體10上設(shè)有起脹封作用的皮碗1，皮碗1下端與固定皮碗套13連接，皮碗1上端與滑動(dòng)皮碗套2連接；滑動(dòng)皮碗套2上端與傳動(dòng)螺母8連接，傳動(dòng)螺母8與傳動(dòng)螺桿9連接，傳動(dòng)螺桿9與傳動(dòng)軸6連接。安裝頭5上設(shè)有油管壓力傳感器7和地層壓力傳感器4，地層壓力傳感器4經(jīng)引壓管3和密封段本體10上的通孔11與設(shè)在固定皮碗套13上的引壓孔12連接。
實(shí)施例
[0019]本發(fā)明的注水井封隔器的驗(yàn)封裝置由皮碗1、滑動(dòng)皮碗套2、固定皮碗套13、引壓管3、地層壓力傳感器4、安裝頭5、傳動(dòng)軸6、油管壓力傳感器7、傳動(dòng)螺母8、傳動(dòng)螺桿9和密封段本體10等組成。皮碗1下端與固定皮碗套13連接，皮碗1上端與滑動(dòng)皮碗套2連接，滑動(dòng)皮碗套2與傳動(dòng)螺母8通過螺釘連接，固定皮碗套13與密封段本體10固聯(lián)。傳動(dòng)螺桿9上端與傳動(dòng)軸6采用滑鍵配合，可傳遞電機(jī)輸出的扭矩。傳動(dòng)螺桿9下端設(shè)有支承密封機(jī)構(gòu)，防止傳動(dòng)螺桿9軸向竄動(dòng)。傳動(dòng)螺母8與傳動(dòng)螺桿9配合。當(dāng)電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)軸6轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)螺母8可沿傳動(dòng)螺桿9軸線作直線運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)滑動(dòng)皮碗套2擠壓或拉伸皮碗1變形。當(dāng)皮碗1在擠壓下鼓脹到一定程度后，與配水器內(nèi)孔形成密封，從而隔離皮碗1兩側(cè)的壓力。安裝頭5上安裝有兩個(gè)壓力傳感器。地層壓力傳感器4通過引壓管3內(nèi)孔，感受皮碗1下側(cè)地層壓力。油管壓力傳感器7直接感受皮碗1上側(cè)油管壓力。地面計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)顯示井下測試數(shù)據(jù)，可直觀判斷封隔器密封情況?？刂齐姍C(jī)反轉(zhuǎn)，滑動(dòng)皮碗套2向上移動(dòng)拉伸皮碗1，實(shí)現(xiàn)泄壓，皮碗1兩側(cè)壓力平衡。
【權(quán)利要求】
1.一種注水井封隔器的驗(yàn)封方法，其特征在于:將用于脹封的皮碗通過軸向擠壓或軸向拉伸的方式，迫使皮碗發(fā)生直徑擴(kuò)張變形或直徑收縮變形，以實(shí)現(xiàn)注水井封隔器的脹封和泄壓操作，從而完成注水井封隔器的驗(yàn)封工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述注水井封隔器的驗(yàn)封方法，其特征在于:所述皮碗的軸向擠壓或軸向拉伸通過電機(jī)帶動(dòng)的螺紋副實(shí)現(xiàn)；在電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)螺桿時(shí)，傳動(dòng)螺桿受支承密封機(jī)構(gòu)的限制只能旋轉(zhuǎn)不能軸向移動(dòng)，而螺紋副中的傳動(dòng)螺母由于與滑動(dòng)皮碗套連接，受滑動(dòng)皮碗套的限制不能旋轉(zhuǎn)而只能沿傳動(dòng)螺桿軸向移動(dòng)并通過滑動(dòng)皮碗套實(shí)現(xiàn)對(duì)皮碗的軸向擠壓或軸向拉伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述注水井封隔器的驗(yàn)封方法，其特征在于:所述皮碗在滑動(dòng)皮碗套的軸向擠壓下脹開時(shí)，皮碗兩側(cè)的壓力分別為油管內(nèi)注水壓力和地層吸水壓力，通過設(shè)在裝置上的壓力傳感器測得皮碗兩側(cè)的壓力實(shí)現(xiàn)驗(yàn)封目的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述注水井封隔器的驗(yàn)封方法，其特征在于:所述皮碗一側(cè)的油管內(nèi)注水壓力由設(shè)在同側(cè)的油管內(nèi)注水壓力傳感器監(jiān)測；皮碗另一側(cè)的地層吸水壓力經(jīng)引壓管引至位于油管內(nèi)注水壓力傳感器同側(cè)的地層吸水壓力傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述注水井封隔器的驗(yàn)封方法，其特征在于:所述驗(yàn)封結(jié)束后，電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)螺桿反向轉(zhuǎn)動(dòng)，通過傳動(dòng)螺母和滑動(dòng)皮碗套軸向拉伸皮碗，使皮碗拉平收縮，實(shí)現(xiàn)泄壓以保持皮碗兩側(cè)壓力平衡。
6.一種用于權(quán)利要求1?5任一權(quán)利要求所述方法的注水井封隔器的驗(yàn)封裝置，包括密封段本體(10)，其特征在于:密封段本體(10)上端與安裝頭(5)連接，安裝頭(5)下方的密封段本體(10)上設(shè)有起脹封作用的皮碗(I )，皮碗(I)下端與固定皮碗套(13)連接，皮碗(I)上端與滑動(dòng)皮碗套(2 )連接；滑動(dòng)皮碗套(2 )上端與傳動(dòng)螺母(8 )連接，傳動(dòng)螺母(8 )與傳動(dòng)螺桿(9 )連接，傳動(dòng)螺桿(9 )與傳動(dòng)軸(6 )連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述注水井封隔器的驗(yàn)封裝置，其特征在于:所述安裝頭(5)上設(shè)有油管壓力傳感器(7)和地層壓力傳感器(4)，地層壓力傳感器(4)經(jīng)引壓管(3)和密封段本體(10)上的通孔(11)與設(shè)在固定皮碗套(13)上的引壓孔(12)連接。
【文檔編號(hào)】E21B47/06GK104453860SQ201410596471
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】馮貴洪, 王守舵, 葉志清, 謝泰平, 胡騰, 李建軍 申請人:貴州航天凱山石油儀器有限公司