[发明专利]一种完井工具性能检测装置及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及涉及油气田用完井工具性能检测技术领域，具体是一种完井工具性能检测装置及检测方法。

背景技术

完井工具包括封隔器(Packer)、井下安全阀(SSSV)、滑套（Sliding Sleev）、锁芯（Lock Mandrel）、工作筒（Nipple）、偏心工作筒（Side Pocket Mandrel）、座落接头（Seating Nipple）、流动短节（Flow Couping）、加厚管（Blast joint）、化学注入阀（Chemical Injection Valve）、桥塞（Bridge Plug）等。

以封隔器为例，作为油气田重要的一项完井工具，封隔器主要用于分层试油、采油、注水、找水、堵水、挤堵、酸化、压裂等措施施工。封隔器在各种施工过程中，不仅要承受井下温度变化引起的管柱拉伸、压缩力，封隔器对上下环空压力密封性能是重中之重，美国石油协会API有专门的11D1封隔器/桥塞等级测试标准（V6-V0）。

现如今，第一种情况，大部分油服公司的检测设备布局如图1所示，需要超过三层楼的空间，其中大型拉、压设备和循环加热系统都是以百万、千万人民币计的昂贵设备；第二种情况，有超大型油服公司，自己挖试验井来测试工具在井下的表现，比如哈里伯顿，在新加坡挖的试验井的费用大约5亿美元。

第一种三层楼高布局的测试方法是通过循环加热系统模拟地层特定深度的环境，来检测该环境下封隔器的密封性，价格较第二种方法便宜很多，但测试过程与真实使用过程有轻微差别，即使如此，其设备投入也是以千万人民币计。

第二种钻试验井的方法就是把工具直接放在工作环境中测试，还原度高，测试过程和真实使用的过程完全一样，然而成本特别昂贵。

目前，有一些成本较低的小型模拟测试装置，但是这些装置，首先没有加温装置，无法模拟井下真实温度环境；其次施加的拉伸力、挤压力太小，也无法模拟井下真实受力（70-300吨），无法满足API相关测试标准。

用以上这些测试方法，完井工具在套管内部，套管在循环加热装置和保护箱内部，完井工具在测试环节出现的任何工程问题，只能通过压力曲线来推断，无法了解套管内部完井工具发生的真实情况。目前，判断完井工具出了什么问题，如何解决问题，更多的是靠工程师的经验。其实，很多失败的测试并非是产品的问题，而是由于测试工程师判断失误导致的。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种具有透视功能的、节省空间的、低成本的完井工具性能检测装置，另外还包括检测方法。本发明能够满足完井工具API测试环节的各项测试要求，改善目前完井工具做API测试的现状，比如：当投入少，则无法模拟井底环境，无法达到API测试要求，无法确切得知套管内部完井工具状态。当投入巨大，则空间占用大，操作、维护困难，也无法确切得知套管内部完井工具状态。

实现上述目的所采用的技术方案是：一种完井工具性能检测装置，包括顺序连接的拉压力工装件、拉压力传导工装件和测试套管，测试套管外有接触式加热器。

进一步地，测试套管外有透视装置，透视装置连接计算机成像。

进一步地，测试套管上方有导轨，透视装置可在导轨上移动进而改变观测位置。

进一步地，导轨通过夹具、电磁吸附或者螺钉方式固定在测试套管上。

进一步地，透视装置为X光、超声波等透视装置。

进一步地，拉压力传导工装件内有拉压力传感器以显示拉伸力、压缩力数值。

另外，完井工具性能检测装置的检测方法为： 具体测试步骤为：

将完井工具两端连接油管，放入测试套管中，两端用活塞密封；

连接拉压力传导件、拉压力工装件、接触式加热器、导轨、透视及成像装置；

利用接触式加热器进行加温，模拟真实井下温度；

利用拉压力工装件施加拉力或者压缩力，模拟井下真实受力；

从打压孔A通入液体介质达到预设压力值，保持打压孔B开放，观测打压孔A处压力值变化；（如能否在限定时间内保持不降，或者压降低于1Mpa，如果可以，则该点测试通过）；

测试同时，移动透视装置观测套管内完井工具的情况，如是否按预测的情况运动，是否发生了严重变形等，便于工程师在测试过程中做出正确的决策。