[发明专利]高温高压测试封隔器

说明书

  

技术领域

    本发明涉及高温高压油气井测试作业中的封隔器。 

背景技术

随着我国石油、天然气勘探开发的不断深入进行，深部油气藏已经成为主要的勘探对象，所完钻的油气井深度也越来越深，井底压力及温度压力也不断升高，如在四川地区，井底最大地层压力已经达到131MPa，如果再对储层采取酸化增产措施，井底施工压力最高甚至达到210MPa。如此苛刻的井底条件，在进行测试作业时，对井下测试封隔器的承压能力提出了很高的要求。在测试管柱中，测试封隔器主要起到隔离井下油套管作用，是最关键的工具之一。 

公开号为CN202531094U，公开日为2012年11月14日的中国专利文献公开了一种压缩式封隔器，是为解决常规封隔器使用有效期短、后期作业风险大、对油压适应力差且洗井通道开关困难等问题而设计的，主要包括连接中心管的上、下接头、套装中心管的衬管、套装衬管的胶筒、推进套和解封活塞等。与目前国内外在用的压缩式封隔器相比，该专利申请封隔器坐封密闭且不受油管压力波动影响，密封可靠；取消了洗井通道，使得坐封、解封更加可靠更灵活，避免了通道打不开或者关不严的情况；采用液压和机械两种解压方式配套使用，具有解封、防砂双保险功能；设置的过滤套改善了解封活塞的工作条件，提高了作业的可靠性。 

但以上述专利文献为代表的现有封隔器，其最高工作压差只能达到70MPa，由于测试封隔器承压能力的不足，导致测试安全压力控制窗口受限，稍有不慎即会因压差过大造成封隔器的挤毁，造成测试失败甚至全井报废。 

因此，目前国内外测试公司都在努力开发高温高压测试封隔器。但国内没有105MPa测试封隔器，国外如斯伦贝谢、哈里伯顿等少数公司有105MPa测试封隔器，结构复杂、检修成本高，与国内相关测试工具不配套，无法有效提升国内测试技术水平。 

为此，需要开发一种结构简单实用，便于维修，通用性好的105MPa高温高压测试封隔器。 

发明内容

为解决上述现有技术所存在的技术问题，本发明提出了一种高温高压测试封隔器，采用本发明，能有效分隔油套管，提高测试压差，扩大测试作业压力控制窗口，有利于储层压力释放。对于提高测试成功率，降低作业风险具有重大意义。 

本发明是通过采用下述技术方案实现的： 

一种高温高压测试封隔器，包括水力锚、胶筒、机械卡瓦、摩擦组件芯轴，其特征在于：芯轴的一端通过丝扣与水力锚连接，在水力锚和芯轴的另一端之间，依次设置有安装在芯轴上的胶筒、机械卡瓦和摩擦组件；在水力锚和芯轴内插入设置有容积管；所述胶筒包括胶筒本体，所述胶筒本体包括首端胶筒本体、中部胶筒本体和末端胶筒本体，首端胶筒本体、中部胶筒本体和末端胶筒本体呈一体式结构，且首端胶筒本体和末端胶筒本体的硬度高于中部胶筒本体。

所述胶筒本体为三段式结构，包括首端胶筒本体、末端胶筒本体和一个中部胶筒体，且首端胶筒本体和末端胶筒本体与中部胶筒体的结合处设置有变形空间。 

所述首端胶筒本体和末端胶筒本体中设置有金属支撑件。 

所述金属支撑件设置在首端胶筒本体和末端胶筒本体与封隔器金属件的接触处。 

所述芯轴内设置有台阶，容积管的一端抵触在所述台阶上。 

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果表现在： 

1、本发明中，采用的“芯轴的一端通过丝扣与水力锚连接，在水力锚和芯轴的另一端之间，依次设置有安装在芯轴上的胶筒、机械卡瓦和摩擦组件；在水力锚和芯轴内插入设置有容积管”这样的技术方案，工作压力高、工作温度高；操作简单、可靠，利于深井作业；工具抗拉强度高，利于井下复杂情况的处理；胶筒胶结好，测试作业完成后，不容易出现掉块；该105MPa测试封隔器的研制成功，填补了国内空白，解决高温高压油气井测试技术难题，将高温高压深井测试成功率由80%提高到95%，可满足井深超过6000m，井底压力超过100MPa的高温高压深井测试的需要，使我国高温高压深井测试技术处于国际一流技术水平。

2、本发明中，所述胶筒本体包括首端胶筒本体、中部胶筒本体和末端胶筒本体，首端胶筒本体、中部胶筒本体和末端胶筒本体呈一体式结构，且首端胶筒本体和末端胶筒本体的硬度高于中部胶筒本体，两端胶筒本体硬度高使胶筒呈现中间软两边硬，这种结构为胶筒胀开时提供良好的受力状态，保障胶筒密封效果，能承受105MPa工作压差和177℃井下温度。