分注管柱電動直讀驗封系統(tǒng)及其使用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種分注管柱電動直讀驗封系統(tǒng)及其使用方法，屬于分層注水井測試領域。所述系統(tǒng)包括：直讀式數據采集處理系統(tǒng)、驗封控制器、電纜絞車、電纜、防噴裝置、封隔器、配水器、電動直讀驗封儀；所述電動直讀驗封儀至少包括：扶正器、磁定位裝置、集成控制裝置、壓力數據采集裝置、電機、定位爪、密封皮碗、導錐。通過直讀式數據采集處理系統(tǒng)實時直觀顯示井下油管和地層壓力，準確判斷分注管柱是否有效密封；電動直讀驗封儀具有磁定位裝置，能夠準確判讀配水器和封隔器位置；采用電纜攜帶電動直讀驗封儀進行作業(yè)，電機驅動密封皮碗坐封和解封，成功率高，密封可靠性好，解封還原徹底。
【專利說明】分注管柱電動直讀驗封系統(tǒng)及其使用方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及油田分層注水井測試領域，特別涉及一種分注管柱電動直讀驗封系統(tǒng)及其使用方法。

【背景技術】
[0002]分層注水就是在注水井中，利用封隔器將多個油層在井筒內分隔成幾個層段，然后根據每個層段配注量的要求，通過調節(jié)各配水器水嘴的大小，控制高滲透層注水，加強低滲透層注水，實現吸水剖面的有效調整。
[0003]分層配水管柱是實現同井分層注水的重要技術手段。分層配水管柱下井后，首先檢驗分注管柱主要是封隔器的工作狀態(tài)，確認封隔器有效密封正常工作后，再進行分層段流量和壓力測試。傳統(tǒng)的驗封方法是使用存儲式壓力計和機械式密封段，通過鋼絲將存儲式驗封壓力計連同密封段和加重桿沿管柱下放到最深的注水層，上提儀器觸發(fā)密封段定位爪后再下放儀器，定位爪卡在配水器定位槽上，密封段密封皮碗在儀器和加重桿自重的作用下壓縮坐封，驗封完成后上提儀器密封段解封，繼續(xù)上提到上一層需要驗封的深度后重復以上步驟驗封。
[0004]在實現本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現現有技術至少存在以下問題:
[0005]傳統(tǒng)驗封工藝方法存在以下問題:1)采用存儲式壓力計，需要測試完所有封隔器后才能提出地面回放數據，然后進行分析，實時性較差；2)依靠加重桿和儀器的重力作用壓縮皮碗實現坐封，密封可靠性差，測試誤差大，測試效果不理想；3)需采用鋼絲作業(yè)反復提放，實現坐封和解封，工作量大，效率低，定位準確性差，密封膠筒易于磨損，驗封失效率和作業(yè)風險較高；4)只能從下向上逐一測試，不能隨意對任意層測試，機動性差；5)測試儀器串較長，在大斜度井中的通過能力低，測試投撈難度大。


【發(fā)明內容】

[0006]為了解決現有技術的問題，本發(fā)明實施例提供了一種分注管柱電動直讀驗封系統(tǒng)及其使用方法。采用直讀式數據采集處理系統(tǒng)和電動直讀驗封儀，實現配水器中心通道內電機驅動坐封和解封、地面直讀式顯示驗封效果，提高驗封成功率和效率。所述技術方案如下:
[0007]—方面，提供了一種分注管柱電動直讀驗封系統(tǒng)，該系統(tǒng)至少包括:直讀式數據采集處理系統(tǒng)、驗封控制器、電纜絞車、電纜、防噴裝置、封隔器、配水器、電動直讀驗封儀；所述電動直讀驗封儀至少包括:扶正器、磁定位裝置、集成控制裝置、壓力數據采集裝置、電機、定位爪、密封皮碗、導錐。
[0008]具體地，所述驗封控制器通過數據線連接所述直讀式數據采集處理系統(tǒng)和所述電纜絞車，所述電纜絞車通過所述電纜繞過滑輪連接所述電動直讀驗封儀；所述電纜攜帶所述電動直讀驗封儀作業(yè)。
[0009]具體地，所述防噴裝置安裝在井口測試閘門上。
[0010]具體地，所述封隔器和所述配水器設置在所述管柱內。
[0011]進一步地，所述管柱內自上而下順次設置有第一個封隔器、第一個配水器、第二個封隔器、第三個封隔器、第三個配水器。
[0012]進一步地，所述磁定位裝置、所述集成控制裝置、所述壓力數據采集裝置、所述電機自上而下順次連接。
[0013]具體地，所述磁定位裝置上設置有所述扶正器；所述電機連接所述定位爪，所述電機通過聯軸器連接所述導錐，所述導錐上設置有所述密封皮碗。
[0014]具體地，所述直讀式數據采集處理系統(tǒng)實時、連續(xù)、直觀顯示井下管柱和地層壓力，并勾畫出壓力測試曲線。
[0015]進一步地，所述電機轉動控制定位爪張開和收回，所述電機驅動密封皮碗坐封和解封。
[0016]另一方面，提供了一種分注管柱電動直讀驗封系統(tǒng)的使用方法，至少包括步驟I)連接測試儀器和設備；步驟2)下入電動直讀驗封儀；步驟3)粗定位；步驟4)電動驗封儀開臂；步驟5)精確定位；步驟6)坐封；步驟7)驗封；步驟8)解封；步驟9)收臂和提出電動直讀驗封儀；其中
[0017]步驟I)連接測試儀器和設備；
[0018]將所述直讀式數據采集處理系統(tǒng)、驗封控制器和所述電纜絞車采用數據線連接，所述電纜絞車通過電纜與所述電動直讀驗封儀連接；
[0019]步驟2)下入電動直讀驗封儀；
[0020]打開測試閘門，電纜攜帶所述電動直讀驗封儀通過井口防噴裝置下入管柱內；
[0021]步驟3)粗定位；
[0022]通過磁定位裝置探測所述封隔器和所述配水器的井下位置，探測到第一個配水器時，所述電動直讀驗封儀停留在第一個配水器上方3-5米距離處；
[0023]步驟4)電動驗封儀開臂；
[0024]將電壓升到85-100V，所述驗封控制器發(fā)送開臂指令，電機啟動順時針轉動，定位爪張開，到位后觸發(fā)開臂行程開關，電機停轉，電壓降低；
[0025]步驟5)精確定位；
[0026]定位爪張開后，緩慢下放所述電動直讀驗封儀，所述定位爪坐落在第一個配水器主體定位平臺上，實現精確定位，此時，兩個密封皮碗剛好分別對準所述配水器出水孔上下位置處；
[0027]步驟6)坐封；
[0028]將電壓升到85-100V，啟動電機順時針轉動，兩個密封皮碗逐漸壓縮向徑向擴張，當密封皮碗壓縮到極限位置時，觸發(fā)坐封限位開關，所述電機順時針轉動通路自動切斷，電機停轉，坐封到位，將管柱和地層通道有效分隔開；
[0029]步驟7)驗封；
[0030]電動直讀驗封儀坐封完成后，通過井口測試閘門做“開-關-開”或“關-開-關”動作進行壓力激動，每一動作穩(wěn)定5分鐘，測出第一個配水器處管柱壓力和地層壓力變化，得到全井驗封測試曲線；
[0031]步驟8)解封；
[0032]電纜加65-80V電壓，所述電機啟動逆時針轉動，密封皮碗開始收回解封，直到觸發(fā)行程開關，電機停轉，同時向驗封控制器發(fā)送解封到位信號，解封完成；
[0033]步驟9)收臂和提出電動直讀驗封儀
[0034]a收臂:通過所述直讀式數據采集處理系統(tǒng)觀察管柱和地層壓力，當兩壓力接近時，將電動直讀驗封儀上提3-5米，電纜加電壓65-80V，所述電機啟動逆時針轉動，轉到極限位置時觸發(fā)限位開關，電機反轉通路自動切斷，電機停轉，收臂完成，下放所述電動直讀驗封儀到第二個配水器、第三個配水器，重復步驟2)-步驟9)繼續(xù)進行驗封；
[0035]b提出電動直讀驗封僅:全井驗封完成后，將所述電動直讀驗封僅提出井口，關閉井口測試閘門，拆卸防噴裝置，清理現場完成作業(yè)。
[0036]本發(fā)明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:
[0037]1、通過分注管柱電動直讀驗封系統(tǒng)將井下壓力信息直接傳送到地面，直讀式數據采集處理系統(tǒng)實時直觀顯示井下管柱和地層壓力，準確判斷分注管柱是否有效密封，大幅提聞驗封效率。
[0038]2、驗封全程采用電纜攜帶電動直讀驗封儀進行作業(yè)，電機驅動密封皮碗坐封和解封，成功率高，密封可靠性好，解封還原徹底，皮碗不易磨損，井下作業(yè)風險大幅降低。
[0039]3、電動直讀驗封儀具有磁定位，能夠準確判讀配水器和封隔器位置，定位準確性高，不會出現錯層等問題。
[0040]4、電動直讀驗封儀定位爪可根據指令要求隨時張開或收回，可對任一封隔器驗封，實現一次下井完成所有層位的測試驗封工作。
[0041]5、測試儀較短，直徑小，在大斜度井和深井中通過能力高，具有較強的適應性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0042]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0043]圖1是本發(fā)明實施例提供的分注管柱電動直讀驗封系統(tǒng)結構示意圖；
[0044]圖2是本發(fā)明實施例提供的圖1中的電動直讀驗封儀結構示意圖。
[0045]圖中各符號表示含義如下:
[0046]I直讀式數據采集處理系統(tǒng)；
[0047]2驗封控制器，2.1數據線；
[0048]3電纜絞車，3.1滑輪；
[0049]4 電纜；
[0050]5防噴裝置，5.1井口測試閘門；
[0051]6封隔器，6a第一個封隔器，6b第二個封隔器，6c第三個封隔器；
[0052]7配水器，7a第一個配水器，7b第二個配水器，7c第三個配水器；
[0053]8電動直讀驗封儀，8.1扶正器，8.2磁定位裝置，8.3集成控制裝置，8.4壓力數據采集裝置，8.5電機，8.6定位爪，8.7密封皮碗，8.8導錐；
[0054]9 管柱；
[0055]10聯接法蘭。

【具體實施方式】
[0056]為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。
[0057]實施例1
[0058]參見圖1所示，本發(fā)明實施例1提供了一種分注管柱電動直讀驗封系統(tǒng)，該系統(tǒng)至少包括:直讀式數據采集處理系統(tǒng)1、驗封控制器2、電纜絞車3、電纜4、防噴裝置5、封隔器6、配水器7、電動直讀驗封儀8等；以及相關安裝載體油井11、管柱9、聯接法蘭10等；具體地，所述驗封控制器2通過數據線2.1連接直讀式數據采集處理系統(tǒng)I和電纜絞車3，電纜絞車3通過電纜4繞過滑輪3.1連接電動直讀驗封儀8 ;油井管柱9通過聯接法蘭10安裝在油井11井口上，防噴裝置5安裝在井口測試閘門5.1上；所述管柱9內設置有至少一層封隔器6和一層配水器7 ;以一口有三個儲層的水井為例，自上而下順次設置有第一個封隔器6a、第一個配水器7a、第二個封隔器6b、第二個配水器7b、第三個封隔器6c、第三個配水器7c。
[0059]參見圖2所示，所述電動直讀驗封儀8為現有技術，至少包括:扶正器8.1、磁定位裝置8.2、集成控制裝置8.3、壓力數據采集裝置8.4、電機8.5、定位爪8.6、密封皮碗8.7、導錐8.8等；具體地，所述磁定位裝置8.2、集成控制裝置8.3、壓力數據采集裝置8.4、電機8.5自上而下順次連接；所述磁定位裝置8.2上設置有扶正器8.1 ;所述電機8.5連接定位爪8.6，且電機8.5通過聯軸器連接導錐8.8，導錐8.8上設置有密封皮碗8.7。所述電動直讀驗封儀8可選用大港油田采油工藝研究院研發(fā)的產品。
[0060]本發(fā)明實施例1的工作原理:分注管柱電動直讀驗封系統(tǒng)將井下壓力信息直接傳送到地面，通過直讀式數據采集處理系統(tǒng)I實時、連續(xù)、直觀顯示井下管柱9和地層壓力，準確判斷分注管柱9是否有效密封，并勾畫出壓力測試曲線；電動直讀驗封儀8的磁定位裝置8.2能夠準確判讀配水器7和封隔器6位置；驗封全程采用電纜4攜帶電動直讀驗封儀8作業(yè)，通過電機8.5轉動控制定位爪8.6張開和收回，通過電機8.5驅動密封皮碗8.7坐封和解封，成功率高，密封可靠性好，解封還原徹底，皮碗不易磨損，井下作業(yè)風險低；電動直讀驗封儀8可對管柱9任一封隔器6驗封，實現一次下井完成全井測試驗封工作，在大斜度井和深井中具有較強的適應性。
[0061]實施例2
[0062]本發(fā)明實施例2提供了一種分注管柱電動直讀驗封系統(tǒng)的使用方法，至少包括步驟I)連接測試儀器和設備；步驟2)下入電動直讀驗封儀；步驟3)粗定位；步驟4)電動驗封儀開臂；步驟5)精確定位；步驟6)坐封；步驟7)驗封；步驟8)解封；步驟9)收臂和提出電動直讀驗封儀等；其中
[0063]步驟I)連接測試儀器和設備；
[0064]將直讀式數據采集處理系統(tǒng)1、驗封控制器2和電纜絞車3采用數據線2.1連接，電纜絞車3通過電纜4與電動直讀驗封儀8連接；
[0065]步驟2)下入電動直讀驗封儀；
[0066]打開井口測試閘門5.1，電纜4攜帶電動直讀驗封儀8通過井口防噴裝置5下入管柱9內；
[0067]步驟3)粗定位；
[0068]電動直讀驗封儀8下放過程中，通過磁定位裝置8.2探測封隔器6和配水器7的井下位置，探測到第一個配水器7a時，電動直讀驗封儀8停留在第一個配水器7a上方3_5米距離處；
[0069]步驟4)電動驗封儀開臂；
[0070]將電壓升到85-100V，驗封控制器2發(fā)送開臂指令，電機8.5啟動順時針轉動，定位爪8.6張開，到位后觸發(fā)開臂行程開關，電機8.5停轉，電壓降低；
[0071]步驟5)精確定位；
[0072]定位爪8.6張開后，緩慢下放電動直讀驗封儀8，定位爪8.6坐落在第一個配水器7a主體定位平臺上，實現精確定位，此時，兩個密封皮碗8.7剛好分別對準配水器7出水孔上下位置處；
[0073]步驟6)坐封；
[0074]將電壓升到85-100V，啟動電機8.5順時針轉動，兩個密封皮碗8.7逐漸壓縮向徑向擴張，當密封皮碗8.7壓縮到極限位置時，觸發(fā)坐封限位開關，電機8.5順時針轉動通路自動切斷，電機8.5停轉，坐封到位，將管柱9和地層通道有效分隔開；
[0075]步驟7)驗封；
[0076]電動直讀驗封儀8坐封完成后，通過井口注水閘門做“開-關-開”或“關-開-關”動作進行壓力激動，每一動作穩(wěn)定5分鐘，測出第一個配水器7a處管柱9壓力和地層壓力變化，得到全井驗封測試曲線；
[0077]步驟8)解封；
[0078]電纜4加65-80V電壓，電機8.5啟動逆時針轉動，密封皮碗8.7開始收回解封，直到觸發(fā)行程開關，電機8.5停轉，同時向驗封控制器2發(fā)送解封到位信號，解封完成；
[0079]步驟9)收臂和提出電動直讀驗封儀
[0080]a收臂:通過直讀式數據采集處理系統(tǒng)I觀察管柱9和地層壓力，當兩壓力接近時，將電動直讀驗封儀8上提3-5米，電纜4加電壓65-80V，電機8.5啟動逆時針轉動，轉到極限位置時觸發(fā)限位開關，電機8.5反轉通路自動切斷，電機8.5停轉，收臂完成，下放電動直讀驗封儀8到第二個配水器7b，第三個配水器7c，重復步驟2)-步驟9)繼續(xù)進行驗封；
[0081]b提出電動直讀驗封僅:全井驗封完成后，將電動直讀驗封僅8提出井口，關閉井口測試閘門5.1，拆卸防噴裝置5，清理現場完成作業(yè)。
[0082]上述本發(fā)明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優(yōu)劣。
[0083]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種分注管柱電動直讀驗封系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)至少包括:直讀式數據采集處理系統(tǒng)、驗封控制器、電纜絞車、電纜、防噴裝置、封隔器、配水器、電動直讀驗封儀；所述電動直讀驗封儀至少包括:扶正器、磁定位裝置、集成控制裝置、壓力數據采集裝置、電機、定位爪、密封皮碗、導錐。
2.根據權利要求1所述的分注管柱電動直讀驗封系統(tǒng)，其特征在于，所述驗封控制器通過數據線連接所述直讀式數據采集處理系統(tǒng)和所述電纜絞車，所述電纜絞車通過所述電纜繞過滑輪連接所述電動直讀驗封儀；所述電纜攜帶所述電動直讀驗封儀作業(yè)。
3.根據權利要求1所述的分注管柱電動直讀驗封系統(tǒng)，其特征在于所述防噴裝置安裝在井口測試閘門上。
4.根據權利要求1所述的分注管柱電動直讀驗封系統(tǒng)，其特征在于，至少一層所述封隔器和所述配水器設置在所述管柱內。
5.根據權利要求4所述的分注管柱電動直讀驗封系統(tǒng)，其特征在于，所述管柱內自上而下順次設置有第一個封隔器、第一個配水器、第二個封隔器、第三個封隔器、第三個配水器。
6.根據權利要求1所述的分注管柱電動直讀驗封系統(tǒng)，其特征在于，所述磁定位裝置、所述集成控制裝置、所述壓力數據采集裝置、所述電機自上而下順次連接。
7.根據權利要求1所述的分注管柱電動直讀驗封系統(tǒng)，其特征在于，所述磁定位裝置上設置有所述扶正器；所述電機連接所述定位爪，所述電機通過聯軸器連接所述導錐，所述導錐上設置有所述密封皮碗。
8.根據權利要求1所述的分注管柱電動直讀驗封系統(tǒng)，其特征在于，所述直讀式數據采集處理系統(tǒng)實時、連續(xù)、直觀顯示井下管柱和地層壓力，并勾畫出壓力測試曲線。
9.根據權利要求7所述的分注管柱電動直讀驗封系統(tǒng)，其特征在于，所述電機轉動控制定位爪張開和收回，所述電機驅動密封皮碗坐封和解封。
10.一種分注管柱電動直讀驗封系統(tǒng)的使用方法，至少包括步驟I)連接測試儀器和設備；步驟2)下入電動直讀驗封儀；步驟3)粗定位；步驟4)電動驗封儀開臂；步驟5)精確定位；步驟6)坐封；步驟7)驗封；步驟8)解封；步驟9)收臂和提出電動直讀驗封儀；其中 步驟I)連接測試儀器和設備； 將所述直讀式數據采集處理系統(tǒng)、驗封控制器和所述電纜絞車采用數據線連接，所述電纜絞車通過電纜與所述電動直讀驗封儀連接； 步驟2)下入電動直讀驗封儀； 打開井口測試閘門，電纜攜帶所述電動直讀驗封儀通過井口防噴裝置下入管柱內； 步驟3)粗定位； 通過磁定位裝置探測所述封隔器和所述配水器的井下位置，探測到第一個配水器時，所述電動直讀驗封儀停留在第一個配水器上方3-5米距離處； 步驟4)電動驗封儀開臂； 將電壓升到85-100V，所述驗封控制器發(fā)送開臂指令，電機啟動順時針轉動，定位爪張開，到位后觸發(fā)開臂行程開關，電機停轉，電壓降低； 步驟5)精確定位； 定位爪張開后，緩慢下放所述電動直讀驗封儀，所述定位爪坐落在第一個配水器主體定位平臺上，實現精確定位，此時，兩個密封皮碗剛好分別對準所述配水器出水孔上下位置處； 步驟6)坐封； 將電壓升到85-100V，啟動電機順時針轉動，兩個密封皮碗逐漸壓縮向徑向擴張，當密封皮碗壓縮到極限位置時，觸發(fā)坐封限位開關，所述電機順時針轉動通路自動切斷，電機停轉，坐封到位，將管柱和地層通道有效分隔開； 步驟7)驗封； 電動直讀驗封儀坐封完成后，通過井口測試閘門做“開-關-開”或“關-開-關”動作進行壓力激動，每一動作穩(wěn)定5分鐘，測出第一個配水器處管柱壓力和地層壓力變化，得到全井驗封測試曲線； 步驟8)解封； 電纜加65-80V電壓，所述電機啟動逆時針轉動，密封皮碗開始收回解封，直到觸發(fā)行程開關，電機停轉，同時向驗封控制器發(fā)送解封到位信號，解封完成； 步驟9)收臂和提出電動直讀驗封儀 a收臂:通過所述直讀式數據采集處理系統(tǒng)觀察管柱和地層壓力，當兩壓力接近時，將電動直讀驗封儀上提3-5米，電纜加電壓65-80V，所述電機啟動逆時針轉動，轉到極限位置時觸發(fā)限位開關，電機反轉通路自動切斷，電機停轉，收臂完成，下放所述電動直讀驗封儀到第二個配水器、第三個配水器，重復步驟2)-步驟9)繼續(xù)進行驗封； b提出電動直讀驗封僅:全井驗封完成后，將所述電動直讀驗封僅提出井口，關閉井口測試閘門，拆卸防噴裝置，清理現場完成作業(yè)。
【文檔編號】E21B47/06GK104343439SQ201310339420
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年8月6日 優(yōu)先權日:2013年8月6日
【發(fā)明者】于九政, 慕立俊, 曾亞勤, 郭方元, 巨亞鋒, 畢福偉, 羅必林 申請人:中國石油天然氣股份有限公司