套管完整性检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及本发明专利技术公开了一种套管完整性检测装置及方法，该装置包括：完井生产管柱、封隔器、变扣、扶正器和喷嘴。将所述套管完整性检测装置下深至需要检验套管密封的位置，将井筒灌满液体后，套管打压、稳压，通过计算压降和漏失量来实现套管完整性评价。所述装置中的封隔器包括竖直设置的芯轴、上接头和下锥体组成的封隔器主体，密封机构、锚定机构、防撞机构、导向机构和换位机构。本发明专利技术结合了完井生产管柱不能旋转管柱，只能上提下放管柱的特点，能有效地使封隔器坐封且能多次重复坐封。本发明专利技术通过对管外打压实现密封油套环空，抗压级别更高，较小的坐封力增加了胶筒使用寿命，降低了胶筒变形遇卡的风险。胶筒变形遇卡的风险。胶筒变形遇卡的风险。

【技术实现步骤摘要】
套管完整性检测装置及方法


[0001]本专利技术涉及油气井完井
，更具体地说，涉及一种套管完整性检测装置及方法。

技术介绍

[0002]由于地层产出油气水具有一定的化学腐蚀性，或者是油气井设备的质量和油层套管质量存在问题，以及开采年限长、地壳应力变化等因素，导致套管发生腐蚀形成穿孔、断脱等变化，地层泥沙等通过套管的穿孔断脱位置流入井内，造成油气井不能正常生产。因此，为恢复油气井生产，必须将套管破损点精确位置找到，以便开展套管修复作业。
[0003]目前常规的套管完整性检测方法，主要采取从油管内打压，通过节流器在油套间形成压差而扩张封隔器胶筒，实现密封油套环空。但是该方案通过打压胶筒实现坐封，胶筒使用寿命短，磨损后容易增加遇卡概率且不能实现多次坐封；环空打压时，封隔器下移拉伸管柱，存在超出连接器和管柱抗拉强度而断管的风险；而且还无法应用于50MPa以上的高压工况。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种套管完整性检测装置及方法，能有效地使封隔器坐封且能多次重复坐封，抗压级别更高，增加了胶筒使用寿命，降低了胶筒变形遇卡的风险。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种套管完整性检测装置，包括完井生产管柱，完井生产管柱包括自上而下设置的连续管、连接器、单流阀、液压丢手和循环阀，还包括依次连接的封隔器、变扣、扶正器和喷嘴，所述封隔器与循环阀连接，所述封隔器包括由竖直设置的芯轴、上接头和下锥体组成的封隔器主体，由上规环、胶筒和下规环组成密封机构，自上而下依次由卡瓦滑套、卡瓦、螺钉和卡瓦环箍组成的锚定机构，由内到外依次由外筒、限位套、弹簧、定位座、定位块和钢珠组成的防撞机构，由筒体、摩擦块和摩擦块弹簧组成的导向机构，由换位销与换位套组成的换位机构；所述上接头、所述密封机构、所述锚定机构、所述防撞机构、所述导向机构、所述换位机构、所述下锥体自上而下依次套接在所述芯轴的外部；
[0006]所述芯轴上端套接有上接头，下端套接有丝堵，所述芯轴的上部设有台阶，用于所述下规环的定位，所述芯轴中部设由凹槽，用于所述钢珠的放置，所述芯轴所述芯轴的下部外周面设有轨道槽，与所述换位销实现坐封和解封；
[0007]所述上接头上端内部设有螺纹，所述上接头下端与所述上规环上端和下端通过螺钉连接，所述上规环抵接所述胶筒上端。
[0008]按上述方案，所述胶筒下端抵接所述下规环，所述胶筒包括第一胶筒、第二胶筒和第三胶筒，内侧胶筒长度小于外侧胶筒，所述胶筒能沿所述中芯轴的径向扩张。
[0009]按上述方案，所述下规环下端与所述卡瓦滑套抵接，所述卡瓦滑套外部设有轨迹
槽，用于限制和引导所述卡瓦的轴向运动。
[0010]按上述方案，所述卡瓦表面布置有均匀合金块，所述卡瓦环箍套设于多个所述卡瓦的外部，多个所述卡瓦通过所述卡瓦环箍聚拢并贴靠于所述轨迹槽的外部。
[0011]按上述方案，所述卡瓦环箍外端与外筒相抵，抵接处通过螺纹连接，所述卡瓦环箍凸端与定位块相抵。
[0012]按上述方案，所述定位块与所述弹簧顶端通过螺钉连接，限制住所述弹簧的一端，所述弹簧底端与所述限位块相抵，所述限位块下端与所述定位座连接，所述定位座上设有所述钢珠。所述钢珠放置在所述芯轴凹槽处，所述限位块装配时与筒体同高。所述定位块、所述弹簧、所述定位座、所述限位套、所述筒体设置在所述外筒内部；所述筒体上行时，向前顶开所述限位块，所述钢珠进入所述筒体凹槽，实现解锁；所述换位销从所述芯轴的短槽换位到长槽时，需要一定大的压力使所述筒体上行顶开所述限位块，所述钢珠进入所述筒体凹槽，所述弹簧挤压所述卡瓦环箍，所述卡瓦张开实现锚定。
[0013]按上述方案，所述下锥体设于多个所述摩擦块，所述摩擦块外部表面布置有均匀合金块，所述摩擦块内部与摩擦块弹簧相抵。
[0014]本专利技术还提供了一种利用所述套管完整性检测装置完成套管完整性检测的方法，包括以下步骤：
[0015]S1、将所述封隔器的上接头与完井生产管柱连接，下接变扣、扶正器和喷嘴，组成一整套的套管完整性检测装置；
[0016]S2、通过下放所述生产管柱，下深至需要验漏位置，上提管柱使换位销从短销换位至长销，卡瓦上移卡住套管，胶筒膨胀，实现坐封；将井筒灌满液体后，套管打压至验封压力，稳压，计算压降大小及漏失量；
[0017]S3、上提生产管柱一定距离，重复上一步操作，对比两次的压降和漏失量，若压降和漏失量较上次小，则套管破损点在两次坐封位置之间，再通过在坐封点以下区间按“半分法”确定新的坐封位置；反之，计算漏量，在坐封点以上区间按“半分法”确定新的坐封位置，直至找出破损点位置。
[0018]实施本专利技术的套管完整性检测装置及方法，具有以下有益效果：
[0019]1、本专利技术结合了连续管不能旋转管柱，只能上提下放管柱的特点，能有效地使封隔器坐封且能多次重复坐封。该方法通过对油管外打压实现密封油套环空，抗压级别更高，较小的坐封力增加了胶筒使用寿命，降低了胶筒变形遇卡的风险。本专利技术可以验封70MPa压力的套管泄露问题。
[0020]2、本专利技术装置中的封隔器采用“两短槽一长槽”的轨道槽，上提下放三次才能实现坐封，避免了上提管柱就坐封的情况，增加了坐封时的容错率。同时还设有防撞装置，防止水平段因摩擦力产生的阻力使封隔器中途意外坐封。
[0021]3、本专利技术装置中的封隔器胶筒采用三段不同硬度的橡胶加工为一个整体，并在不同硬度橡胶间增加挤压槽，来降低坐封挤压力，通过胶筒上下两端内置式硫化弹簧来大大增强胶筒的可塑性。
附图说明
[0022]下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：
[0023]图1为本专利技术中套管完整性检测装置结构示意图；
[0024]图2为本专利技术中封隔器的结构示意图；
[0025]图3为上提下放管柱的状态示意图；
[0026]图4为轨道槽的原理示意图；
[0027]图5为芯轴的局部示意图；
[0028]图6为芯轴锁紧状态示意图；
[0029]图7为芯轴解锁状态示意图；
[0030]附图标记列表：
[0031]Ⅰ‑
连续管，
Ⅱ‑
连接器，
Ⅲ‑
单流阀，
Ⅳ‑
液压丢手，
Ⅴ‑
扶正器，
Ⅵ‑
循环阀，
Ⅶ‑
封隔器，
Ⅷ‑
变扣，
Ⅸ‑
扶正器，
Ⅹ‑
喷嘴。
[0032]1‑
上接头，2
‑
上规环，3
‑
胶筒，4
‑
芯轴，5
‑
下规环，6
‑
卡瓦滑套，7
‑
卡瓦，8
‑
卡瓦环箍，9
‑
定位块，10
‑
外筒，11
‑
弹簧，12
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种套管完整性检测装置，包括完井生产管柱，完井生产管柱包括自上而下设置的连续管、连接器、单流阀、液压丢手和循环阀，其特征在于，还包括依次连接的封隔器、变扣、扶正器和喷嘴，所述封隔器与循环阀连接，所述封隔器包括由竖直设置的芯轴、上接头和下锥体组成的封隔器主体，由上规环、胶筒和下规环组成密封机构，自上而下依次由卡瓦滑套、卡瓦、螺钉和卡瓦环箍组成的锚定机构，由内到外依次由外筒、限位套、弹簧、定位座、定位块和钢珠组成的防撞机构，由筒体、摩擦块和摩擦块弹簧组成的导向机构，由换位销与换位套组成的换位机构；所述上接头、所述密封机构、所述锚定机构、所述防撞机构、所述导向机构、所述换位机构、所述下锥体自上而下依次套接在所述芯轴的外部；所述芯轴上端套接有上接头，下端套接有丝堵，所述芯轴的上部设有台阶，用于所述下规环的定位，所述芯轴中部设由凹槽，用于所述钢珠的放置，所述芯轴所述芯轴的下部外周面设有轨道槽，与所述换位销实现坐封和解封；所述上接头上端内部设有螺纹，所述上接头下端与所述上规环上端和下端通过螺钉连接，所述上规环抵接所述胶筒上端。2.根据权利要求1所述的套管完整性检测装置，其特征在于，所述胶筒下端抵接所述下规环，所述胶筒包括第一胶筒、第二胶筒和第三胶筒，内侧胶筒长度小于外侧胶筒，所述胶筒能沿所述中芯轴的径向扩张。3.根据权利要求1所述的套管完整性检测装置，其特征在于，所述下规环下端与所述卡瓦滑套抵接，所述卡瓦滑套外部设有轨迹槽，用于限制和引导所述卡瓦的轴向运动。4.根据权利要求3所述的套管完整性检测装置，其特征在于，所述卡瓦表面布置有均匀合金块，所述卡瓦环箍套设于多个所述卡瓦的外部，多个所述卡瓦通过所述卡瓦环箍聚拢并贴靠于所述轨迹槽的外部。5.根据权利要求1所述的套管完整性检...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯德华，黄生霞，张俊，方俊明，陈龙，唐志睿，
申请(专利权)人：中石化江汉石油工程有限公司中石化江汉石油工程有限公司页岩气开采技术服务公司，
类型：发明
国别省市：