[发明专利]具有张力复位的旋转测试阀

说明书

相关申请的交叉引用

本发明要求享有于2011年1月14日提交的名为“具有张力复位的旋转测试阀”的第13/007,401号美国非临时专利申请的优先权，其全部内容在此通过援引而被包含。

技术领域

本发明通常涉及一种在碳氢化合物井的测试中使用的装置，尤其涉及一种用于执行碳氢化合物承载地层的测试例如注入压降（injection fall off）和生产压降测试（drawdown testing）的装置。

发明内容

一种测试地下碳氢化合物井的方法包含：隔离井眼的某一节段，并对该节段进行压力测试。在一个示例中，测量该节段中随时间形成的压力。在另一示例中，使该节段中的压力上升，并测量其随时间的压力下降。典型地，待测试的井节段由一对间隔开的封隔器隔离，这对间隔开的封隔器被设置在井中的测试管柱上。在管柱中的各个封隔器之间组装有阀；并且阀在测试期间打开和关闭，以在测试管柱的内部与被测试的井眼节段之间提供流动性。组件中还设有传感器；传感器用以在测试期间测量节段中的压力和其他条件。测试程序包含：将测试管柱设置在待测试的井眼节段处，且随后坐放（set）封隔器以隔离井眼的用于测试或处理的节段。在操作中，封隔器被坐放，并且阀被操作，以在井眼节段上执行压力测试。此后，封隔器被去坐放（unset），测试管柱被移动以隔离不同的井眼节段，并且测试过程被重复。因此，需要能够重复地和可靠地进行操作（打开和关闭）的阀。

本发明提供一种用于连接测试管柱的阀，以及一种使用该阀以将管柱的内部选择性地连接到环空的方法。该阀能够通过沿一个方向旋转管柱（右手旋转）而被重复地致动（打开或者关闭）。

如在此使用的，词语“包含”、“具有”、“包括”，及其所有语法上的变化形式各自旨在具有开放式非限定性的含义，其不排除另外的元件或步骤。在此使用的术语“向上”和“向下”是指沿井眼朝向井口和远离井口的方向，而不是指重力的方向。在此使用的术语“管柱”是指连续油管（coil tubing）、油管、钻管（钻杆）或者其他工具布置管柱。

附图说明

附图与书面描述一起，用于解释本发明的原理。附图仅用于示出本发明的至少一个实施例的至少一个优选示例，而不应被解释为将本发明限制到仅仅被示出和描述的一个或多个示例。本发明的多个实施例的多个固有的优点和特征考虑到附图将是显而易见的，其中：

图1是一管柱的部分纵向剖视图，该管柱被设置用来隔离井眼的一个节段以进行测试或处理；

图2A-图2C示出沿图1中的线2-2在箭头的方向上截取的纵向剖视图，其示出本发明的阀的实施例，其中为了描述简单而去除了封隔器；

图3是与图2相似的纵向剖视图，其示出了本发明的阀的另一实施例；而

图4A-图4D是图3中示出的实施例的示意图。

具体实施方式

现在参照附图，其中相似的附图标记在多个附图中指代相似或对应的部分/部件，图1中示出本发明的阀组件10。阀组件10被示出为位于井眼12中的井下侧，处在从井口延伸的管柱14上。阀组件10在井眼中的井下侧被用来隔离环空18的一个节段，该节段围绕阀组件10并且由封隔器来密封。一对井眼封隔器16被安装在管柱14上。如在本行业中公知的，这些封隔器能够被坐放和去坐放，以隔离环空18的节段。例如，封隔器16可以是E.E.Smart于1978年7月在“Petroleum Engineering International（石油工程国际）”上发表的名为“How To Select The Right Packer For the Job（如何为工作选择正确的封隔器）”的文章所描述的重力下落式类型Ⅱ或压缩式类型的封隔器。封隔器16能够被可旋转地安装在管柱14上。

阀组件10包含阀20，阀20能够借助管柱14沿单个方向的旋转而打开和关闭。为了描述本发明，将以管柱的顺时针旋转作为示例来使用，因为这在井设备中是典型的。顺时针旋转将打开阀20中的端口，并且将管柱14放置为与环空18流体连通。压力装置（未示出）能够测量环空18的被隔离节段中的流体压力变化。