本发明专利技术涉及油气井井下作业技术领域，尤其涉及一种卡层测试封隔装置及管柱，旨在解决现有封隔器在水平井测试时坐封效果差或坐封失败的问题。本发明专利技术提供的卡层测试封隔装置包括提放坐封封隔器和自密封型封隔器；提放坐封封隔器包括中心管、活动套、锚定机构、第一蓄能机构和第一密封机构；第一密封机构受第一蓄能机构挤压后膨胀并抵接于井筒内壁；自密封型封隔器包括上芯轴、下芯轴、第二蓄能机构和第二密封机构；第二密封机构受第二蓄能机构挤压后膨胀并抵接于井筒内壁。本发明专利技术通过分别通过第一蓄能机构和第二蓄能机构的驱动实现可靠坐封，将两个封隔器之间的层分隔出来，从而可将水平井将任意一层分隔并进行试油测试。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油气井井下作业，尤其涉及一种卡层测试封隔装置及管柱。
技术介绍
1、随着油田开发的深入，水平井、尤其是长水平段水平井的数量越来越多。由于该类水平井的层数多，采用多层合采的采油方式使得层间矛盾日益突出，产生分层注水困难、高压层遏制相对低压层产出等副作用。并且，现在对于低渗储层的开发，都是多层一次射开，压裂后进行试油测试。常规多层合试的笼统测试手段，测试结果是各层的综合结果，不能实现单层的测试求产，亦不能解释分层参数，制约了对各种措施增产效果的评价。
2、为了获取每一层的地层液性和物性参数，主要采取的措施是卡层测试技术，即利用分层手段将每一层单独隔开，分别进行测试求产。目前常用的分层手段主要是桥塞、注灰封层和封隔器分层。对于卡层测试技术而言，若多层均已经打开油气层，则不适合采用桥塞或注灰封层，因为这两种方式封层后没有油气流动的通道，无法进行测试求产。所以，卡层测试最主要的手段就是利用封隔器等工具将各油气层分开进行独立测试。但是，目前的封隔器分层试油只能实现两层的试油，多个封隔器组合使用难以成功坐封。在长水平井段的水平井进行测试时，尤其是使用连续油管带封隔器进行卡层测试时，由于连续油管自身的特点，受无法旋转、悬重有限等限制，需要优选封隔器的坐封方式，保证封隔器的坐封效果。当使用下放坐封或上提下放坐封的封隔器时，连续油管的悬重有限，且在水平段无法有效传递至封隔器产生足够的坐封力，导致坐封效果较差，甚至坐封失败，无法实现卡层测试。即对水平井进行测试时，现有封隔器存在坐封效果差或坐封失败的问题。
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p>技术实现思路1、本专利技术的目的在于提供一种卡层测试封隔装置及管柱，以解决对水平井进行测试时现有封隔器坐封效果差或坐封失败的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案在于：
3、一种卡层测试封隔装置，包括提放坐封封隔器和自密封型封隔器；提放坐封封隔器包括中心管、活动套、锚定机构、第一蓄能机构和第一密封机构；活动套套装于中心管并与中心管连接；锚定机构套装于中心管并与活动套连接，用于与井筒内壁固定；第一蓄能机构套装于中心管和活动套；第一密封机构套装于活动套，第一密封机构的两端分别抵接于活动套和第一蓄能机构，第一蓄能机构激发后挤压第一密封机构使第一密封机构膨胀并抵接于井筒内壁；自密封型封隔器包括上芯轴、下芯轴、第二蓄能机构和第二密封机构；上芯轴套装于下芯轴并与下芯轴连接，下芯轴与中心管连接；第二蓄能机构套装于上芯轴和下芯轴；第二密封机构一端与下芯轴连接，另一端抵接于第二蓄能机构，第二蓄能机构激发后推动下芯轴使下芯轴挤压第二密封机构，进而使第二密封机构膨胀并抵接于井筒内壁。
4、进一步的，第一蓄能机构包括外壳筒体和第一辅助弹簧；外壳筒体套装于活动套，外壳筒体的一端抵接于第一密封机构；外壳筒体的内侧壁与活动套的外侧壁分别围成第一弹簧腔、第一蓄能腔和第一释能腔；第一辅助弹簧设置于第一弹簧腔内，第一辅助弹簧的两端分别抵接于外壳筒体和活动套，配置为向外壳筒体施加沿外壳筒体轴线方向的推力以使外壳筒体挤压第一密封机构；第一蓄能腔用于容纳液压油，液压油向外壳筒体施加与第一辅助弹簧相反的推力；第一释能腔配置为可与第一蓄能腔连通以容纳第一蓄能腔中的液压油。
5、进一步的，第一蓄能机构还包括液压阀芯；活动套上开设有阀芯孔、短油道和长油道，短油道与阀芯孔和第一蓄能腔连通，长油道与阀芯孔和第一释能腔连通；液压阀芯插装于阀芯孔并可沿阀芯孔移动以控制短油道和长油道的通断。
6、进一步的，中心管的外侧壁上开设有沿自身轴线方向延伸的阀芯控制槽；液压阀芯插装于阀芯控制槽，阀芯控制槽可沿中心管的轴线方向移动；阀芯控制槽的上端为斜面，用以推动液压阀芯向外壳筒体移动。
7、进一步的，提放坐封封隔器还包括防卡套、卡爪和复位压簧；防卡套套装于中心管，卡爪设置于防卡套和外壳筒体之间；卡爪靠近防卡套的一侧设置有齿，靠近外壳筒体的一侧设置为斜面；外壳筒体与卡爪靠近的一侧设置有相应的斜面；复位压簧一端抵接于外壳筒体，另一端抵接于卡爪，配置为向卡爪施加沿外壳筒体轴线方向的推力；坐封时，下放中心管，外壳筒体向第一密封机构移动并带动防卡套、卡爪和复位压簧移动，并使防卡套移动至与中心管卡接；解封时，上提中心管，中心管带动活动套移动进而带动活动套远离第一密封机构；无法解封时，下放中心管，中心管与卡爪的齿接触并在复位压簧的推动下卡爪与中心管咬合，进而中心管带动外壳筒体移动，使外壳筒体远离第一密封机构。
8、进一步的，第二密封机构包括密封胶皮、支撑筋和密封连杆；密封胶皮套装于下芯轴且一端抵接于第二蓄能机构；支撑筋设置于密封胶皮内，支撑筋包括两个支撑板和铰接轴，铰接轴插装于两个支撑板且铰接轴的轴线平行于密封胶皮的轴线，两个支撑板绕铰接轴转动；密封连杆一端铰接于下芯轴，另一端铰接于铰接轴；下芯轴与密封胶皮沿自身轴线方向相对移动以推动密封连杆摆动，进而推动铰接轴，以使两个支撑板转动并改变两个支撑板的夹角。
9、进一步的，第二蓄能机构包括蓄能筒体和第二辅助弹簧；蓄能筒体一端抵接于第二密封机构，蓄能筒体套装于上芯轴和下芯轴；蓄能筒体的内侧壁和下芯轴的外侧壁围成第二弹簧腔，用于容纳第二辅助弹簧；第二辅助弹簧一端抵接于蓄能筒体，另一端抵接于下芯轴，第二辅助弹簧为压缩弹簧；蓄能筒体的内侧壁、上芯轴的外侧壁和下芯轴的外侧壁围成第二蓄能腔，用于容纳液压油，液压油向下芯轴施加与第二辅助弹簧相反的力；下芯轴与蓄能筒体可发生沿自身轴线方向的相对移动以使第二弹簧腔和第二蓄能腔连通。
10、进一步的，自密封型封隔器还包括第三密封机构，第三密封机构与第二密封机构结构相同，第三密封机构一端与上芯轴连接，另一端抵接于第二蓄能机构背离第二密封机构的一端；第三密封机构的密封连杆一端铰接于上芯轴，另一端铰接于支撑筋。
11、进一步的，第二蓄能机构还包括第三辅助弹簧；蓄能筒体的内侧壁和上芯轴的外侧壁围成第三弹簧腔，第二蓄能腔设置于第三弹簧腔和第二弹簧腔之间；第三弹簧腔用于容纳第三辅助弹簧，第三辅助弹簧一端抵接于蓄能筒体，另一端抵接于上芯轴，第三辅助弹簧为压缩弹簧；第二蓄能腔中的液压油向上芯轴施加与第三辅助弹簧相反的力；第二辅助弹簧和第三辅助弹簧向蓄能筒体施加的推力方向相反；上芯轴与蓄能筒体可发生沿自身轴线方向的相对移动以使第三弹簧腔和第二蓄能腔连通。
12、本专利技术的另一方面，提供了一种卡层测试管柱，包括上述的卡层测试封隔装置，还包括测试阀，测试阀两端分别与提放坐封封隔器、自密封型封隔器连接。
13、综合上述技术方案，本专利技术所能实现的技术效果在于：
14、本专利技术提供的卡层测试封隔装置包括提放坐封封隔器和自密封型封隔器；提放坐封封隔器包括中心管、活动套、锚定机构、第一蓄能机构和第一密封机构；活动套套装于中心管并与中心管连接；锚定机构套装于中心管并与活动套连接，用于与井筒内壁固定；第一蓄能机构套装于中心管和活动套；第一密封机构套装于活动套，第一密封机构的两端分别抵接本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种卡层测试封隔装置，其特征在于，包括提放坐封封隔器(100)和自密封型封隔器(200)；
2.根据权利要求1所述的卡层测试封隔装置，其特征在于，所述第一蓄能机构(140)包括外壳筒体(141)和第一辅助弹簧(142)；
3.根据权利要求2所述的卡层测试封隔装置，其特征在于，所述第一蓄能机构(140)还包括液压阀芯(143)；
4.根据权利要求3所述的卡层测试封隔装置，其特征在于，所述中心管(110)的外侧壁上开设有沿自身轴线方向延伸的阀芯控制槽(10f)；
5.根据权利要求4所述的卡层测试封隔装置，其特征在于，所述提放坐封封隔器(100)还包括防卡套(160)、卡爪(170)和复位压簧(180)；
6.根据权利要求1所述的卡层测试封隔装置，其特征在于，所述第二密封机构(240)包括密封胶皮(241)、支撑筋(242)和密封连杆(243)；
7.根据权利要求6所述的卡层测试封隔装置，其特征在于，所述第二蓄能机构(230)包括蓄能筒体(231)和第二辅助弹簧(232)；
8.根据权利要求7所述的卡层测试封隔装置，其特征在于，所述自密封型封隔器(200)还包括第三密封机构(250)，所述第三密封机构(250)与所述第二密封机构(240)结构相同，所述第三密封机构(250)一端与所述上芯轴(210)连接，另一端抵接于所述第二蓄能机构(230)背离所述第二密封机构(240)的一端；
9.根据权利要求8所述的卡层测试封隔装置，其特征在于，所述第二蓄能机构(230)还包括第三辅助弹簧(233)；
10.一种卡层测试管柱，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的卡层测试封隔装置，还包括测试阀(300)，所述测试阀(300)两端分别与所述提放坐封封隔器(100)、所述自密封型封隔器(200)连接。
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【技术特征摘要】
1.一种卡层测试封隔装置，其特征在于，包括提放坐封封隔器(100)和自密封型封隔器(200)；
2.根据权利要求1所述的卡层测试封隔装置，其特征在于，所述第一蓄能机构(140)包括外壳筒体(141)和第一辅助弹簧(142)；
3.根据权利要求2所述的卡层测试封隔装置，其特征在于，所述第一蓄能机构(140)还包括液压阀芯(143)；
4.根据权利要求3所述的卡层测试封隔装置，其特征在于，所述中心管(110)的外侧壁上开设有沿自身轴线方向延伸的阀芯控制槽(10f)；
5.根据权利要求4所述的卡层测试封隔装置，其特征在于，所述提放坐封封隔器(100)还包括防卡套(160)、卡爪(170)和复位压簧(180)；
6.根据权利要求1所述的卡层测试封隔装置，其特征在于，所述第二密封机构(240)包括密封胶皮(241)、支撑筋(242)和密封连杆(243)...
【专利技术属性】
技术研发人员：张世林，王方祥，潘艳萍，冯其雨，赵阳，刘海超，孙鑫，陈彦楠，张乾，赵庆杰，孙立波，石存，
申请(专利权)人：中国石油集团渤海钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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