[发明专利]同心管跨隔下返射孔、测试、排液、改造系统及操作方法

说明书

本发明涉及石油勘探开发试油技术领域的一种同心管跨隔下返射孔、测试、排液、改造系统及操作方法，包括排液测试子系统、同心管跨隔子系统和射孔子系统，其中：排液测试子系统包括排液装置、校深短节、循环阀、测试组合工具；同心管跨隔子系统包括传压接头、支撑式封隔器、压力计托筒、间隔管、安全接头、过渡接头、卡瓦封隔器、筛管接头及同心管组件，且传压接头位于支撑式封隔器上方；射孔子系统位于两级封隔器的下方，包括：调节管、减震器、点火头、射孔枪、泄压器。采用该系统的操作方法，只需一趟管柱，可先封隔待试层上方的已射开层，再对待试层进行射孔、测试、排液、改造作业，施工安全可靠，实现了试油提速提效，节约了试油成本。

一、技术领域

本发明涉及石油勘探开发试油技术领域，特别涉及一种同心管跨隔下返射孔、测试、排液、改造系统及操作方法。

二、背景技术

目前在双封隔器跨隔射孔、测试联作方面，与本发明较接近的试油技术有“跨隔下返射孔、测试和排液一体化试油管柱”、“油气井跨隔射孔-测试联作施工管柱装置”技术。

“跨隔下返射孔、测试和排液一体化试油管柱”(专利申请号ZL 200520106208.8)是将定位短节、滑套水力泵、托砂皮碗、球座、监测压力计托筒、井下测试阀、液压锁紧、支撑式封隔器、测试压力计托筒、管外监测压力计托筒、传压工具、卡瓦式封隔器、筛管接头、减震器、液压延时点火器、点火头、枪身、泄压器依次连接组成试油管柱。其中关键技术包括：一是传压工具处在两级封隔器之间，且位于卡瓦式封隔器的上方，其内传压管穿越卡瓦式封隔器与筛管接头密闭配合，目的是使两封隔器之间的液体与液压延时点火器连通，将已射开层A的压力传递到点火头上；二是利用已射开层A的压力与测试管柱内液垫压力之差作为动力，撞击点火头引爆射孔枪身。

其不足在于：

(1)完全依靠已射开层A的压力与测试管柱内液垫压力之差作为射孔的动力，发生误射孔等严重事故的风险太大。众所周知，下钻过程中，发生中途坐封、误开井的事件时有发生。一旦发生误开井，同时测试压差又达到点火头的激发压差，该管柱很容易导致误射孔的恶性后果。

(2)由于无法通过从地面向环空施加安全操作压力，如果下钻时测试管柱发生漏失，则测试管柱内液垫压力必然高于预期，很容易导致已射开层A的压力与测试管柱内液垫压力之差低于预期，达不到预先设置的点火头的激发压差，且无法补救，将造成该趟管柱永远不会射孔，加之地面对井下射孔成功与否难以判断，若后续的工序再继续实施，将导致大量无效工时，浪费大量的设备、材料、人员和金钱。

(3)该管柱包含了液压锁紧和球座，一是液压锁紧内通径小，二是在水力泵排液时需投球、打开滑套，球座上有球后只允许单向流动。上述因素导致管柱不具备大型酸化、水力加砂压裂等储层改造功能。此外，该管柱排液方式仅限于水力泵排液，而水力泵排液只能适应部分井况和条件，排液选择存在一定的局限性。

“油气井跨隔射孔-测试联作施工管柱装置”(专利申请号ZL 97229886.X)管柱，是采用了两级封隔器、将射孔枪夹在两级封隔器之间的管柱结构，利用一趟管柱，先封隔目的层下方的已射开层，然后再对目的层进行射孔和测试联作，主要用于上返试油。

其不足在于：

(1)针对两级封隔器之间的井段进行射孔、测试，一旦地层出砂，管柱容易发生埋卡，也难以实现大型酸化或水力加砂压裂等储层改造一体化作业。

(2)射孔枪位于两级封隔器之间，由于射孔瞬间压力冲击波及震颤容易造成管柱及测试仪器仪表失效，尤其是在高温高压深井作业时风险较大。

(3)只能从下往上进行上返试油，不能实现下返试油。

三、发明内容