專利名稱：油井不停產(chǎn)分層測壓方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于油田開發(fā)動(dòng)態(tài)監(jiān)測方面的一種分層測壓工藝方法。
技術(shù)背景東部老油田大多都己經(jīng)進(jìn)入開發(fā)中后期，油井層間矛盾日益加劇，油 田開采難度不斷加大，綜合含水不斷升高，油田的三大矛盾越來越突出， 同時(shí)還面臨后備資源不足、接替困難的嚴(yán)峻形勢，油田開發(fā)挖潛的重點(diǎn)在 厚油層細(xì)分開發(fā)的基礎(chǔ)上，已由主力層向非主力層轉(zhuǎn)變，需要各生產(chǎn)層的 分層壓力等資料來分析評價(jià)油田生產(chǎn)狀況，以滿足油田挖潛的需要，為油田 綜合調(diào)整提供重要的依據(jù)參數(shù)。由于油井地層測壓技術(shù)沒有跟上油田細(xì)分開采技術(shù)的變化，監(jiān)測的地 層壓力仍然是全井的壓力變化，無法監(jiān)測到各生產(chǎn)層的分層壓力，而在多 層生產(chǎn)時(shí)，各層間壓力必然存在差異，使得全井測壓結(jié)果利用價(jià)值較??； 既使對個(gè)別油井為取得油井各生產(chǎn)層的分層壓力，則需要進(jìn)行專門的井下 作業(yè)，進(jìn)行停產(chǎn)測壓，而這種專門的測壓工作既要增加井下作業(yè)費(fèi)用、又 要停產(chǎn)影響油井產(chǎn)油量，因而開展的數(shù)量少，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了油田開發(fā)生 產(chǎn)和動(dòng)態(tài)監(jiān)測工作的需要，例如中國專利(200510098286.2)所公開的"一 種井下分層取樣和測壓的方法"，該方法需要油井停產(chǎn)后將丟手測試管柱錨 定在測試目的層的相應(yīng)測試層段位置，再啟動(dòng)提油設(shè)備使油井正常工作， 用置于丟手測試管柱中的取樣測試器完成該目的層測試和取樣，該方法雖 然能在下入丟手測試管柱后，通過撈投方式更換不同的測試器完成多種工 作，但是每次測試前或者改變測試目的層時(shí)都需要先停產(chǎn)撈投丟手測試管 柱，因而不能實(shí)現(xiàn)不停產(chǎn)分層測壓。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種油井不停產(chǎn)分層測壓方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種油井不停產(chǎn)分層測壓方法，該方法包括以下 步驟(1)在井下套筒中以丟手方式下入由多節(jié)工作筒單元首尾連接構(gòu)成的 分層測壓工作筒并固定，分層測壓工作筒下入后不再取出，分層測壓工作筒與井下套筒之間用多個(gè)井下分層封隔器封堵，各封隔器設(shè)置于各個(gè)油層的上 下兩側(cè)，并使分層測壓工作筒的各節(jié)工作筒單元分別與各地層的位置對應(yīng)； 所述的工作筒單元中設(shè)有容測壓裝置通過的上下相互貫通的軸向通 L，各工 作筒單元的筒壁上設(shè)有從外部通入軸向通孔內(nèi)的和地壓相通的徑向的測壓 過液孔，各工作筒單元中還設(shè)有與測壓過液孔不相通的軸向的橋式過流通 道；(2) 從油井的偏心井口下入包括密封部件和測壓元件的測壓裝置，測 壓裝置下到分層測壓工作筒中的被測地層對應(yīng)的工作筒單元的軸向通孔中， 然后使測壓裝置中的測壓元件與所在工作筒單元中的徑向的測壓過液孔對 接、由密封部件封堵測壓過液孔兩側(cè)的軸向通孔，測壓裝置中的測壓元件通 過測壓過液孔測取油井參數(shù)，在測壓同時(shí)工作筒單元內(nèi)的軸向的橋式過流通 道供其它油層的油繼續(xù)通過；(3) 測壓裝置的測試完畢，可繼續(xù)將測壓裝置下到另一層地層所對應(yīng)的 工作筒單元中，實(shí)施另一目的層所對工作筒單元的封堵測壓，或者打撈測壓 裝置出測壓工作筒，經(jīng)油套的環(huán)空、偏心井口取出。所述分層測壓工作筒的頂端具有向上擴(kuò)大的喇叭口。 所述測壓裝置為測壓堵塞器+壓力計(jì)。所述測壓裝置為直讀式分層測壓儀，該直讀式分層測壓儀包括用于和下 井電纜連接的馬龍頭短節(jié)及其連接的測壓部分，所述測壓部分包括地層壓力 測壓短節(jié)，其特征在于所述測壓儀上還設(shè)有可控密封短節(jié)、可控定位短節(jié) 以及用于控制密封、定位短節(jié)動(dòng)作的控制部分，所述控制部分包括用于采集 井深信號的遙傳短節(jié)、無線信號收發(fā)裝置及定位、密封控制裝置，所述可控 密封短節(jié)上設(shè)有與地層壓力測壓短節(jié)的感壓管相通的測壓孔。所述密封短節(jié)包括筒形外殼、成對滑動(dòng)套設(shè)于筒形外殼外壁上的滑套、 安裝在筒形外殼中的滑套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、成對固定套裝于筒形外殼外壁上的密封 套，所述密封套具有碗口狀的彈性擴(kuò)口，所述密封套的彈性擴(kuò)口與滑套相對 設(shè)置并與筒形外殼之間留有可供滑套插入以撐開其彈性擴(kuò)口唇邊的間隙，所 述滑套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有成對設(shè)置的運(yùn)動(dòng)方向相反的兩個(gè)動(dòng)力輸出端，分別與成 對設(shè)置的兩個(gè)滑套對應(yīng)傳動(dòng)配合，所述測壓孔設(shè)置于成對的密封套之間的密 封短節(jié)的筒形外殼上。所述滑套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由電機(jī)及與電機(jī)傳動(dòng)連接的動(dòng)力輸出端可沿軸向升降 的絲杠螺母機(jī)構(gòu)構(gòu)成，所述絲杠螺母機(jī)構(gòu)包括傳動(dòng)絲杠及與其螺紋配合的成 對設(shè)置的傳動(dòng)螺母，成對設(shè)置的兩傳動(dòng)螺母的螺紋旋向相反，所述傳動(dòng)絲杠 通過傳動(dòng)連接件與電機(jī)傳動(dòng)連接，所述的成對設(shè)置的兩傳動(dòng)螺母分別與成對 設(shè)置的兩個(gè)滑套對應(yīng)連接，所述筒形外殼上開設(shè)有供傳動(dòng)螺母與滑套的相連 部分穿插并沿軸向移動(dòng)的軸向槽。所述密封套為皮碗，所述滑套與皮碗的相對端為可與皮碗的彈性擴(kuò)口插 入配合的收口錐套。所述可控定位短節(jié)包括筒狀外殼、安裝在筒狀外殼中的定位爪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、 爪身轉(zhuǎn)動(dòng)裝配于筒狀外殼中的爪端浮擺于筒狀外殼外壁上的一個(gè)或一個(gè)以上 的定位爪，所述定位爪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力輸出端與定位爪的擺動(dòng)動(dòng)作的動(dòng)力輸 入端傳動(dòng)配合。所述的定位爪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由電機(jī)及電機(jī)驅(qū)動(dòng)的可輸出軸向動(dòng)力的絲杠螺母 機(jī)構(gòu)構(gòu)成，所述定位爪上設(shè)有可使定位爪張開的彈簧，所述絲杠螺母機(jī)構(gòu)的 動(dòng)力輸出端在其軸向升降行程中可與定位爪尾端對應(yīng)接觸傳動(dòng)配合，其配合 關(guān)系為當(dāng)絲杠螺母機(jī)構(gòu)的動(dòng)力輸出端上升時(shí)可頂推定位爪尾端使定位爪的 爪端回收，當(dāng)絲杠螺母機(jī)構(gòu)的動(dòng)力輸出端下降時(shí)不再頂推定位爪尾端，定位 爪受彈簧力張開；所述絲杠螺母機(jī)構(gòu)是由與電機(jī)傳動(dòng)連接的傳動(dòng)螺桿及傳動(dòng) 螺桿上通過螺紋裝配的傳動(dòng)螺母構(gòu)成，所述傳動(dòng)螺母上設(shè)有限制傳動(dòng)螺母旋 轉(zhuǎn)的止旋限位結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)螺母的頂端設(shè)有與定位爪尾端對應(yīng)配合的頂推端頭。所述的止旋限位結(jié)構(gòu)為傳動(dòng)螺母與筒狀外殼間的鍵、槽配合結(jié)構(gòu)或非圓 軸、孔配合結(jié)構(gòu)；所述定位爪成對設(shè)置，所述彈簧頂裝于成對的兩定位爪的 爪端的相對內(nèi)側(cè)之間。本發(fā)明的油井不停抽分層測壓工藝技術(shù)方法具有在油井不停產(chǎn)情況下， 對各目的層進(jìn)行分層測壓，取得油井下步措施制定、方案調(diào)整所需資料的同 時(shí)，避免了測壓工作對油井其它生產(chǎn)層的影響； 一次井下作業(yè)后，可多次進(jìn) 行分層測壓，減少井下作業(yè)工作量，節(jié)約井下作業(yè)費(fèi)用；通過對測壓過程中 各小層的生產(chǎn)參數(shù)分析，在測得各目的層壓力參數(shù)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)認(rèn)識地層、 進(jìn)行多級可重復(fù)找堵水的目的等技術(shù)特點(diǎn)；本發(fā)明方法的成功應(yīng)用，解決了 長期以來分層測壓占產(chǎn)、增加井下作業(yè)費(fèi)用的問題，在不影響油井其它層生產(chǎn)的同時(shí)，對各小層進(jìn)行壓力恢復(fù)測試，在測壓過程中也能對各小層的產(chǎn)狀 做出分析，為油井下步措施制定、方案調(diào)整提供了詳實(shí)的資料；對層間矛盾突出的油井，在測取壓力數(shù)據(jù)的同時(shí)也達(dá)到了封堵該層的目的，可以實(shí)現(xiàn)多級可重復(fù)找堵水；直讀式分層測壓技術(shù)可以實(shí)時(shí)測取分層壓力恢復(fù)曲線，縮 短測試時(shí)間。油井分層壓力數(shù)據(jù)的取得，為油井分析及科學(xué)的方案設(shè)計(jì)提供 了可靠的資料依據(jù)。另外由于采用了直讀式分層測壓儀的技術(shù)方案，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)布局形 式具有以下特點(diǎn)a) 可在地面控制電動(dòng)定位短節(jié)和電動(dòng)密封短節(jié)中的電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，撐開 定位爪和皮碗，實(shí)現(xiàn)測試層位的準(zhǔn)確定位和密封，隔離了地層壓力 和全井壓力，實(shí)現(xiàn)了地層壓力的長期監(jiān)測；b) 分層壓力值的獲得為地質(zhì)部門提供了有較高價(jià)值的資料，使得地質(zhì) 部門能采取正確、有效的措施，最大限度地提高原油采收率。本發(fā)明的油井分層測壓儀適用于普通油、水井壓力測試的場合。


圖1是本發(fā)明的分層測壓工作時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的分層測壓工作筒的工作筒單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明的工作筒單元上的內(nèi)管的示意圖；圖4是圖3中的高低位定位槽及旋轉(zhuǎn)換位導(dǎo)向槽的展開圖；圖5是本發(fā)明的在工作時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明的電動(dòng)密封短節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是圖6的A-A剖視圖；圖8是本發(fā)明的電動(dòng)定位短節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，油井不停產(chǎn)分層測壓工藝技術(shù)方法的工藝過程，包括以下步驟(1)在井下套筒41中以丟手方式下入分層測壓工作筒并固定，分層測 壓工作筒與井下套筒41之間用多個(gè)井下分層封隔器42封堵，各封隔器42 設(shè)置于各個(gè)油層的上下兩側(cè)，并使分層測壓工作筒的各節(jié)工作筒單元43、44、 45分別與各油層46、 47、 48的位置對應(yīng)，分層測壓工作筒下入后不再取出。(2) 通過電纜試井車，51為電纜，從偏心井口 49下入測壓裝置50， 測壓裝置可以是測壓堵塞器和壓力計(jì)或者是直讀式分層測壓儀，測壓裝置50 下到分層測壓工作筒中的被測目的層——油層46所對應(yīng)的工作筒單元43 中，實(shí)現(xiàn)定位，然后使測壓裝置50中的測壓孔與所在工作筒單元中的徑向 的測壓過液孔16對接并實(shí)現(xiàn)密封配合，從而使被測目的層僅與測壓裝置的 測壓孔相通而與分層測壓工作筒隔絕，測壓裝置中的測壓元件通過測壓孔測 取油井分層溫度、壓力恢復(fù)曲線；工作筒單元內(nèi)的軸向的橋式過流通道可供 其它油層的油繼續(xù)通過，實(shí)現(xiàn)在其它油層正常生產(chǎn)情況下對被測試層的分層(3) 測壓裝置的測試完畢，可實(shí)施下一目的層所對工作筒單元的封堵測 壓，由電纜試井車打撈上測壓裝置出測壓工作筒，經(jīng)油套41的環(huán)空、偏心井 口 49取出。如果測壓裝置為測壓堵塞器和壓力計(jì)，壓力計(jì)存儲的參數(shù)可在地面進(jìn)行 回放，讀取目的層壓力恢復(fù)和溫度曲線；如果測壓裝置為直讀式分層測壓儀， 可通過電纜被地面控制系統(tǒng)直接讀取被測層地層分層壓力恢復(fù)、全井流動(dòng)壓 力和溫度曲線。分層測壓工作筒結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示，由多個(gè)與各層地壓對應(yīng)的工作 筒單元43、 44、 45首尾連接構(gòu)成，各工作筒單元中部設(shè)有容測壓裝置通過 的上下相互貫通的軸向通孔，各工作筒單元的筒壁上設(shè)有從外部通入軸向通 孔內(nèi)的和地壓相通的徑向的測壓過液孔116，所述封隔器42套裝于各測壓過 液孔116兩側(cè)的分層測壓工作筒的筒壁上，各工作筒單元中還設(shè)有與測壓過 液孔116不相通的軸向的橋式過流通道120，各工作筒單元中的橋式過流通 道120為其他層的工作筒單元提供產(chǎn)油通道，使除了被測試層的工作筒單元 外的其他測壓工作筒可繼續(xù)工作，不受影響。分層測壓工作筒的頂端具有向 上擴(kuò)大的喇叭口，便于測壓裝置50進(jìn)入。工作筒單元的結(jié)構(gòu)如圖2、圖3、圖4所示，包括上、中、下連接套113、 111、 104相連而成的外筒，上連接套113上端固連上接頭114，下連接套104 下端固接下接頭101，上連接套113與中連接套111之間固連有上定位管112， 上定位管112的內(nèi)壁上設(shè)有上定位槽115，中連接套111與下連接套104之間 固連有管狀的過液主體106，過液主體106中開有貫通工作筒外筒的徑向測壓過液孔116、及繞過徑向測壓過液孔116的偏心設(shè)置的軸向橋式過流通道120， 過液主體106的外壁與中連接套111和下連接套104的結(jié)合處套裝有過液主體 密封圈108，過液主體106上端固連有上導(dǎo)向管110，上導(dǎo)向管110的上口設(shè) 有外大內(nèi)小的喇叭口，過液主體106的內(nèi)管孔中軸向滑動(dòng)裝配有內(nèi)管105，內(nèi) 管105中開有貫通管壁的徑向的與過液主體106上的測壓過液孔116對應(yīng)的 內(nèi)管過液孔117，內(nèi)管過液孔117兩側(cè)設(shè)有密封圈，內(nèi)管105的外壁上還套裝 有與測壓過液孔116在不導(dǎo)通時(shí)對應(yīng)的兩處封閉密封圈i07，內(nèi)管105的下端 固連有下導(dǎo)向管102，下導(dǎo)向管102的管壁下端與過液主體106的下端之間頂 裝有彈簧103，下導(dǎo)向管102的下口設(shè)有外大內(nèi)小的喇叭口，下導(dǎo)向管102的 內(nèi)壁上設(shè)有下定位槽118。過液主體106與內(nèi)管105之間設(shè)有軸向鎖位機(jī)構(gòu)，該軸向鎖位機(jī)構(gòu)是由 銷釘109及與銷釘109卡扣配合的高低位定位槽119、與高低位槽相對設(shè)置的 旋轉(zhuǎn)換位導(dǎo)向槽121、彈性連接于過液主體106與內(nèi)管105之間用于鎖緊力回 復(fù)的彈簧103，所述銷釘109凸設(shè)于過液主體106內(nèi)壁上的測壓過液孔116上 方，所述高低位定位槽119沿圓周設(shè)置于內(nèi)管105的外壁上，由交替出現(xiàn)的 可容銷釘109交替進(jìn)入的高、低位槽及其之間連接的斜面齒構(gòu)成，所述旋轉(zhuǎn) 換位導(dǎo)向槽121沿圓周相對設(shè)置于高低位定位槽119下方，各旋轉(zhuǎn)換位導(dǎo)向 槽121之間連接有與高、低位槽之間的斜面齒同向傾斜、齒尖相對的斜面齒， 上、下斜面齒的齒尖均在軸向?qū)?zhǔn)所對斜面齒的斜面位置。該軸向鎖位機(jī)構(gòu) 所鎖定的兩個(gè)軸向位置分別對應(yīng)過液主體106與內(nèi)管105兩者過液孔的對接 與不對接兩種狀態(tài)。本發(fā)明的工作筒單元在使用時(shí)，在進(jìn)行分層測壓時(shí)，直讀分層測壓儀通 過上定位主體112的定位槽115進(jìn)行定位，測壓儀的測壓口與內(nèi)管105的內(nèi) 管過液孔117、過液主體106上的測壓過液孔116相通并保證過液通道周圍的 密封，而進(jìn)行測壓。其他層的油在測壓時(shí)可從過液主體106上的橋式過流通 道120流通而不影響其他層的正常生產(chǎn)。在測壓完成后需要進(jìn)行堵水時(shí)，下 放測壓儀上并使其定位在工作筒的下導(dǎo)向管102的定位槽118中，與測壓儀 所連電纜的上起過程中，測壓儀上的定位裝置帶動(dòng)下導(dǎo)向管102所連的內(nèi)管 105上行，在銷釘109及上、下齒的共同作用下，銷釘109可在內(nèi)管105上齒 的在長槽和短槽中換位(見圖2)，當(dāng)銷釘109在長槽中，內(nèi)管105的內(nèi)管過液孔117與過液主體106的測壓過液孔116重合并相通，當(dāng)銷釘109在短槽 中，所述兩過液孔116、 117錯(cuò)開，實(shí)現(xiàn)堵水。由于內(nèi)管過液孔117的兩端之 間有兩道密封圈的作用，可有效的保證測壓和堵水的實(shí)施。在需要解封時(shí)， 重復(fù)上述步驟就可實(shí)現(xiàn)解堵。本發(fā)明的直讀分層測壓儀，如圖5所示，包括和電纜27連接的馬龍頭 短節(jié)21、磁定位遙傳短節(jié)22、電動(dòng)定位短節(jié)23、地層壓力測壓短節(jié)24、 電動(dòng)密封短節(jié)25和全井壓力測壓短節(jié)26。本發(fā)明的測壓儀在使用時(shí)，在地面釋放電纜27將測壓儀吊入井下的分 層測壓工作筒17中，其中馬龍頭短節(jié)21、磁定位遙傳短節(jié)22以及地層壓 力測壓短節(jié)24、全井壓力測壓短節(jié)26采用已有技術(shù)，此處不再詳述。本發(fā) 明的創(chuàng)新之處在于測壓儀的電動(dòng)定位短節(jié)23上的定位爪38和電動(dòng)密封 短節(jié)25上的皮碗7、 9與分層測壓工作筒17的內(nèi)壁可進(jìn)行可控定位和密封 配合，從而能夠在不同井深處停留和密封，實(shí)現(xiàn)對不同深度的地層壓力的 分層測試。分層測壓工作筒17的筒壁上設(shè)有對應(yīng)不同深度地層的地層出液 孔29，該地層出液孔29可與測壓儀的電動(dòng)密封短節(jié)25外筒壁上的測壓孔 15導(dǎo)通，該地層出液孔29即為上述的分層測壓工作筒內(nèi)的測壓過液孔116、 內(nèi)管過液孔117相通時(shí)構(gòu)成的過液通孔，分層測壓工作筒的結(jié)構(gòu)并不限于 上述實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)，也可將測壓過液孔116、內(nèi)管過液孔117制成一個(gè)通 孔。如圖6、圖7所示，本發(fā)明的電動(dòng)密封短節(jié)，其中地層壓力測壓短節(jié)24、 感壓管11和分層測壓工作筒17的引入是為了便于說明本發(fā)明的電動(dòng)密封短 節(jié)的工作原理。本發(fā)明的電動(dòng)密封短節(jié)包括筒形外殼14，還包括電機(jī)l、聯(lián) 軸器2、輸出軸3、傳動(dòng)軸4、右旋傳動(dòng)螺母5、滑套6、 16、皮碗7、 9、傳動(dòng) 螺桿8、左旋傳動(dòng)螺母IO、傳動(dòng)螺釘12。筒形外殼14內(nèi)的下端設(shè)置電機(jī)1， 上端與地層壓力測壓短節(jié)24連接，地層壓力測壓短節(jié)24通過感壓管11與筒 形外殼14的中部開設(shè)的測壓孔15連通，電機(jī)1通過聯(lián)軸器2、輸出軸3、傳動(dòng) 軸4與傳動(dòng)螺桿8傳動(dòng)連接，筒形外殼14的筒壁上于測壓孔15的上、下方分 別滑動(dòng)套裝有兩個(gè)滑套16、 6，筒形外殼14的筒壁上于兩滑套16、 6靠近測 壓孔15的一端對應(yīng)固定套裝有皮碗7、 9。皮碗7、 9與滑套6、 16的相對端為 分別為碗口結(jié)構(gòu)與錐套結(jié)構(gòu)，皮碗7、 9與筒形外殼14之間留有可供滑套6、16插入以撐開皮碗7、 9唇邊的間隙，皮碗7、 9的碗口端的唇邊可被插入的 滑套6、 16從內(nèi)部擠壓而向外翻出，從而徑向密封筒形外殼14與分層測壓工 作筒17之間的間隙。滑套6通過徑向的傳動(dòng)螺釘12與右旋傳動(dòng)螺母5固連， 右旋傳動(dòng)螺母5旋裝在傳動(dòng)螺桿8上，滑套6則通過傳動(dòng)螺釘與旋裝在傳動(dòng)螺 桿8上的左旋傳動(dòng)螺母10固連。上述實(shí)施例中電動(dòng)密封短節(jié)的皮碗是一種密封套，當(dāng)然也可以選擇其 他的具有彈性擴(kuò)口的密封套；上述實(shí)施例中的皮碗、滑套也可在測壓儀外 筒上設(shè)置多對，而在測壓儀外筒上形成多個(gè)密封段；上述實(shí)施例中的滑套 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由電機(jī)及絲杠螺母機(jī)構(gòu)構(gòu)成，由絲杠螺母機(jī)構(gòu)的動(dòng)力輸出端連接 帶動(dòng)滑套實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)，其傳動(dòng)配合方式為連接傳動(dòng)。當(dāng)然也可以替換為由電 機(jī)帶動(dòng)的其他傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，例如齒輪機(jī)構(gòu)、蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)、鉸鏈機(jī)構(gòu)、皮帶 機(jī)構(gòu)等，與滑套連接傳動(dòng)或接觸傳動(dòng)。如圖8所示，本發(fā)明的電動(dòng)定位短節(jié)包括筒狀外殼39、電機(jī)31、聯(lián)軸 器32、輸出軸33、傳動(dòng)螺桿34、傳動(dòng)螺母35、彈簧36、轉(zhuǎn)動(dòng)軸37和定位 爪38。電機(jī)31通過聯(lián)軸器32和輸出軸33與傳動(dòng)螺桿34傳動(dòng)連接，傳動(dòng)螺 桿34上通過螺紋裝配有傳動(dòng)螺母35，傳動(dòng)螺母35的頂端具有頂推端頭30， 所述傳動(dòng)螺母35通過止旋限位結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)在傳動(dòng)螺桿34轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)傳動(dòng)螺母35 僅能在軸向升降移動(dòng)，止旋限位結(jié)構(gòu)可通過傳動(dòng)螺母35與筒狀外殼39內(nèi)壁 的鍵、槽配合或非圓軸、孔配合實(shí)現(xiàn)。兩定位爪38的爪身通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸37轉(zhuǎn) 動(dòng)裝配在筒狀外殼39中，兩定位爪38的爪端的相對內(nèi)側(cè)之間頂裝有彈簧36， 彈簧36從傳動(dòng)螺母35的中部通過。兩定位爪38的尾端內(nèi)側(cè)所在位置與所 述傳動(dòng)螺母35的頂推端頭30的軸向升降移動(dòng)行程對應(yīng)配合當(dāng)頂推端頭30 上升時(shí)可頂推定位爪38尾端使定位爪的爪端回收，當(dāng)頂推端頭30下降時(shí)不 再頂推定位爪38尾端，定位爪38受彈簧力張開。上述實(shí)施例中電動(dòng)定位短節(jié)的定位爪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由電機(jī)31及絲杠螺母機(jī)構(gòu) 構(gòu)成，由絲杠螺母機(jī)構(gòu)的動(dòng)力輸出端頂推定位爪38實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)，其傳動(dòng)配合的 方式接觸傳動(dòng)。當(dāng)然也可以替換為由電機(jī)帶動(dòng)的其他傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，例如齒輪機(jī) 構(gòu)、蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)、鉸鏈機(jī)構(gòu)、皮帶機(jī)構(gòu)等，與定位爪38連接傳動(dòng)或接觸傳 動(dòng)。本發(fā)明在工作時(shí)，馬龍頭短節(jié)21連接電纜和磁定位遙傳短節(jié)22，并對電纜接頭進(jìn)行絕緣密封，實(shí)現(xiàn)通訊信號的可靠密封；磁定位遙傳短節(jié)22的功能是采集磁定位深度信號，將井下測試數(shù)據(jù)編碼傳輸?shù)降孛婵刂苾x端口上，接收地面控制儀傳送下來的指令，并控制相應(yīng)短節(jié)動(dòng)作；電動(dòng)定位短節(jié)23的功能是接受磁定位遙傳短節(jié)22傳送下來的地面控制指令，控制定位爪的撐開和 收攏，實(shí)現(xiàn)與分層測壓工作筒17定位槽的精確定位；地層壓力測壓短節(jié)24 和全井壓力測壓短節(jié)26的功能是采集和處理地層和全井的壓力、溫度信號； 電動(dòng)密封短節(jié)25的功能是接受磁定位遙傳短節(jié)22傳送下來的地面控制指令， 控制皮碗的撐開和收攏，實(shí)現(xiàn)與分層測壓工作筒17內(nèi)孔的密封。當(dāng)電動(dòng)定位短節(jié)23接收到地面控制信號后，電機(jī)31的軸開始轉(zhuǎn)動(dòng)，通過 聯(lián)軸器32和輸出軸33將轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞到傳動(dòng)螺桿34上。傳動(dòng)螺桿34加工有右旋螺 紋。當(dāng)傳動(dòng)螺桿34逆時(shí)針方向(俯視)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)傳動(dòng)螺母35向上做直線 運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)定位爪38向內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，收攏到其外殼的直徑范圍內(nèi)，使測壓儀可在 井下分層測壓工作筒17中自由升降；當(dāng)測壓儀抵達(dá)需停留位置處，電動(dòng)定位 短節(jié)23接收到地面控制信號，傳動(dòng)螺桿34順時(shí)針方向(俯視)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)傳 動(dòng)螺母35向下做直線運(yùn)動(dòng)，在彈簧36彈力作用下，定位爪38向外撐開到最大， 定位爪38撐開后可卡入井下分層測壓工作筒17內(nèi)壁上預(yù)設(shè)的環(huán)形定位槽中， 定位爪38與環(huán)形定位槽互扣限位配合實(shí)現(xiàn)下井工具與井下分層測壓工作筒17 的軸向定位。當(dāng)測壓儀的電動(dòng)密封短節(jié)接收到地面控制信號后，電機(jī)l的軸開始轉(zhuǎn)動(dòng)， 通過聯(lián)軸器2、輸出軸3和傳動(dòng)軸4將轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞到傳動(dòng)螺桿8上。傳動(dòng)螺桿8 下端加工右旋螺紋，上端加工左旋螺紋。當(dāng)傳動(dòng)螺桿8逆時(shí)針方向(俯視) 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)右旋傳動(dòng)螺母5和左旋傳動(dòng)螺母10向測壓儀中部做直線運(yùn)動(dòng)， 通過傳動(dòng)螺釘帶動(dòng)滑套6、 16也向測壓儀中部做直線運(yùn)動(dòng)，從而擠壓皮碗7、 9的碗口唇邊向外翻出，與分層測壓工作筒17的內(nèi)孔形成過盈密封，從而實(shí) 現(xiàn)了地層壓力的密封。地層壓力通過感壓管11的測壓孔15引入到地層壓力 測壓短節(jié)24上，實(shí)現(xiàn)了地層壓力的測試。當(dāng)電機(jī)1帶動(dòng)傳動(dòng)螺桿8順時(shí)針方 向(俯視)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)右旋傳動(dòng)螺母5和左旋傳動(dòng)螺母10向測壓儀外端做 直線運(yùn)動(dòng)，通過傳動(dòng)螺釘帶動(dòng)滑套6、 16也向外端做直線運(yùn)動(dòng)，皮碗7、 9的 碗口唇邊在彈性作用下，收攏到測壓儀的最大直徑范圍內(nèi)，使測壓儀與分層 測壓工作筒17解封。
權(quán)利要求
1、一種油井不停產(chǎn)分層測壓方法，其特征在于該方法包括以下步驟(1)在井下套筒中以丟手方式下入由多節(jié)工作筒單元首尾連接構(gòu)成的分層測壓工作筒并固定，分層測壓工作筒下入后不再取出，分層測壓工作筒與井下套筒之間用多個(gè)井下分層封隔器封堵，各封隔器設(shè)置于各個(gè)油層的上下兩側(cè)，并使分層測壓工作筒的各節(jié)工作筒單元分別與各地層的位置對應(yīng)；所述的工作筒單元中設(shè)有容測壓裝置通過的上下相互貫通的軸向通孔，各工作筒單元的筒壁上設(shè)有從外部通入軸向通孔內(nèi)的和地壓相通的徑向的測壓過液孔，各工作筒單元中還設(shè)有與測壓過液孔不相通的軸向的橋式過流通道；(2)從油井的偏心井口下入包括密封部件和測壓元件的測壓裝置，測壓裝置下到分層測壓工作筒中的被測地層對應(yīng)的工作筒單元的軸向通孔中，然后使測壓裝置中的測壓元件與所在工作筒單元中的徑向的測壓過液孔對接、由密封部件封堵測壓過液孔兩側(cè)的軸向通孔，測壓裝置中的測壓元件通過測壓過液孔測取油井參數(shù)，在測壓同時(shí)工作筒單元內(nèi)的軸向的橋式過流通道供其它油層的油繼續(xù)通過；(3)測壓裝置的測試完畢，可繼續(xù)將測壓裝置下到另一層地層所對應(yīng)的工作筒單元中，實(shí)施另一目的層所對工作筒單元的封堵測壓，或者打撈測壓裝置出測壓工作筒，經(jīng)油套的環(huán)空、偏心井口取出。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測壓方法，其特征在于所述分層測壓工作筒的頂端具有向上擴(kuò)大的喇叭口。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測壓方法，其特征在于所述測壓裝置為測 壓堵塞器+壓力計(jì)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測壓方法，其特征在于所述測壓裝置為直讀式 分層測壓儀，該直讀式分層測壓儀包括用于和下井電纜連接的馬龍頭短 節(jié)及其連接的測壓部分，所述測壓部分包括地層壓力測壓短節(jié)，其特征 在于所述測壓儀上還設(shè)有可控密封短節(jié)、可控定位短節(jié)以及用于控制 密封、定位短節(jié)動(dòng)作的控制部分，所述控制部分包括用于采集井深信號 的遙傳短節(jié)、無線信號收發(fā)裝置及定位、密封控制裝置，所述可控密封 短節(jié)上設(shè)有與地層壓力測壓短節(jié)的感壓管相通的測壓孔。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的測壓方法，其特征在于所述密封短節(jié)包括筒形 外殼、成對滑動(dòng)套設(shè)于筒形外殼外壁上的滑套、安裝在筒形外殼中的滑 套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、成對固定套裝于筒形外殼外壁上的密封套，所述密封套具 有碗口狀的彈性擴(kuò)口 ，所述密封套的彈性擴(kuò)口與滑套相對設(shè)置并與筒形 外殼之間留有可供滑套插入以撐開其彈性擴(kuò)口唇邊的間隙，所述滑套驅(qū) 動(dòng)機(jī)構(gòu)具有成對設(shè)置的運(yùn)動(dòng)方向相反的兩個(gè)動(dòng)力輸出端，分別與成對設(shè) 置的兩個(gè)滑套對應(yīng)傳動(dòng)配合，所述測壓孔設(shè)置于成對的密封套之間的密 封短節(jié)的筒形外殼上。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的測壓方法，其特征在于所述滑套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由電 機(jī)及與電機(jī)傳動(dòng)連接的動(dòng)力輸出端可沿軸向升降的絲杠螺母機(jī)構(gòu)構(gòu)成， 所述絲杠螺母機(jī)構(gòu)包括傳動(dòng)絲杠及與其螺紋配合的成對設(shè)置的傳動(dòng)螺 母，成對設(shè)置的兩傳動(dòng)螺母的螺紋旋向相反，所述傳動(dòng)絲杠通過傳動(dòng)連 接件與電機(jī)傳動(dòng)連接，所述的成對設(shè)置的兩傳動(dòng)螺母分別與成對設(shè)置的 兩個(gè)滑套對應(yīng)連接，所述筒形外殼上開設(shè)有供傳動(dòng)螺母與滑套的相連部 分穿插并沿軸向移動(dòng)的軸向槽。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的測壓方法，其特征在于所述密封套為皮碗，所 述滑套與皮碗的相對端為可與皮碗的彈性擴(kuò)口插入配合的收口錐套。
8、 根據(jù)權(quán)利要求4 7中任意一項(xiàng)所述的測壓方法，其特征在于所述可 控定位短節(jié)包括筒狀外殼、安裝在筒狀外殼中的定位爪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、爪身 轉(zhuǎn)動(dòng)裝配于筒狀外殼中的爪端浮擺于筒狀外殼外壁上的一個(gè)或一個(gè)以 上的定位爪，所述定位爪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力輸出端與定位爪的擺動(dòng)動(dòng)作的 動(dòng)力輸入端傳動(dòng)配合。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的測壓方法，其特征在于所述的定位爪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 由電機(jī)及電機(jī)驅(qū)動(dòng)的可輸出軸向動(dòng)力的絲杠螺母機(jī)構(gòu)構(gòu)成，所述定位爪 上設(shè)有可使定位爪張開的彈簧，所述絲杠螺母機(jī)構(gòu)的動(dòng)力輸出端在其軸 向升降行程中可與定位爪尾端對應(yīng)接觸傳動(dòng)配合，其配合關(guān)系為當(dāng)絲 杠螺母機(jī)構(gòu)的動(dòng)力輸出端上升時(shí)可頂推定位爪尾端使定位爪的爪端回 收，當(dāng)絲杠螺母機(jī)構(gòu)的動(dòng)力輸出端下降時(shí)不再頂推定位爪尾端，定位爪 受彈簧力張開；所述絲杠螺母機(jī)構(gòu)是由與電機(jī)傳動(dòng)連接的傳動(dòng)螺桿及傳動(dòng)螺桿上通過螺紋裝配的傳動(dòng)螺母構(gòu)成，所述傳動(dòng)螺母上設(shè)有限制傳動(dòng)螺母旋轉(zhuǎn)的止旋限位結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)螺母的頂端設(shè)有與定位爪尾端對應(yīng)配合 的頂推端頭。
10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的測壓方法，其特征在于所述的止旋限位結(jié)構(gòu)為 傳動(dòng)螺母與筒狀外殼間的鍵、槽配合結(jié)構(gòu)或非圓軸、孔配合結(jié)構(gòu)；所述 定位爪成對設(shè)置，所述彈簧頂裝于成對的兩定位爪的爪端的相對內(nèi)側(cè)之 間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種油井不停產(chǎn)分層測壓方法，步驟為(1)在井下套筒中以丟手方式下入分層測壓工作筒并固定，分層測壓工作筒與井下套筒之間用多個(gè)井下分層封隔器封堵并使分層測壓工作筒的各節(jié)工作筒單元分別與各地層的位置對應(yīng)；(2)從油井的偏心井口下入包括密封部件和測壓元件的測壓裝置，使測壓裝置中的測壓元件與所在工作筒單元中的徑向的測壓過液孔對接、密封部件封堵測壓過液孔兩側(cè)的軸向通孔，測壓元件通過測壓過液孔測取油井參數(shù)，在測壓同時(shí)工作筒單元內(nèi)的軸向的橋式過流通道供其它油層的油繼續(xù)通過；(3)測壓裝置的測試完畢，可繼續(xù)將測壓裝置下到另一層地層所對應(yīng)的工作筒單元中，實(shí)施另一目的層所對工作筒單元的封堵測壓。
文檔編號E21B47/06GK101403296SQ20081023055
公開日2009年4月8日 申請日期2008年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月23日
發(fā)明者劉花軍, 輝 朱, 朱一斌, 梁庚白, 郭旭光, 魏淋生, 黃春燕 申請人:中國石油化工股份有限公司河南油田分公司石油工程技術(shù)研究院