[发明专利]地层测试用封隔器及采用其进行地层测试的方法

权利要求书

1.一种地层测试用封隔器，包括上接头，所述上接头的上端设有锥形母螺纹，其特征在于：所述上接头的下端内螺纹中旋接有向下延伸的芯管，所述芯管的下端插接在下接头的上端口中且通过O形圈实现密封，所述下接头的下端设有锥形公螺纹；所述芯管的外周及上接头的下方设有可沟通封隔器上下液流的旁通机构，所述旁通机构的下方设有坐封机构，所述坐封机构的下方设有剪销机构，所述剪销机构的下方设有控制旁通和坐封的换位机构；

所述旁通机构包括旁通外筒，所述旁通外筒通过上端的内台阶悬挂在上接头凸圈的外台阶上，所述上接头凸圈位于所述上接头的中部外周，所述旁通外筒的中部圆周上均匀分布有多个沿竖向延伸的上旁通孔；所述旁通外筒的内腔设有打开或封闭上旁通孔流道的旁通阀；

所述旁通阀包括相互配合的密封套和端面密封接头，所述密封套旋接在所述上接头的下端外螺纹上，所述密封套的上端口位于所述上接头凸圈的下方，所述密封套的下端内腔设有密封环，所述密封环的上端面抵靠在所述上接头的下端，且密封环上部的密封环外凸缘压在所述密封套的下部内台阶上，所述密封环的下部外壁与所述密封套的下部内壁之间的环形密封函中嵌有端面密封圈；所述旁通外筒的下端内螺纹与所述端面密封接头的中段外螺纹相旋接，所述端面密封接头的上部设有可嵌入所述环形密封函中的密封唇；所述密封套的外径小于所述旁通外筒的内径；

所述坐封机构包括胶筒心轴、上通径规、胶筒和下通径规，所述胶筒心轴位于所述芯管的外周，且胶筒心轴的上端旋接在所述端面密封接头的下部内螺纹中，所述上通径规旋接在所述端面密封接头的下部外螺纹上，所述胶筒心轴的下端设有胶筒心轴外花键，所述胶筒套装于所述胶筒心轴的中部外周，所述胶筒的上端内缘抵靠在所述端面密封接头的下方，胶筒的上端外缘抵靠在所述上通径规的下方；所述胶筒的下端抵靠在所述下通径规的顶部，所述下通径规的下端位于所述胶筒心轴外花键的上方；所述上通径规与下通径规的外径相同且大于胶筒自然状态下的外径。

2.根据权利要求1所述的地层测试用封隔器，其特征在于：所述胶筒在所述胶筒心轴的外周叠置有多个，且相邻胶筒之间分别设有隔环。

3.根据权利要求2所述的地层测试用封隔器，其特征在于：所述下通径规的下部外周旋接有循环外筒，所述循环外筒的上部内壁设有循环外筒花键槽，所述循环外筒花键槽与所述胶筒心轴外花键相配合，所述循环外筒的中部圆周上均匀分布有沿竖向延伸的下旁通孔，所述循环外筒花键槽的下方设有循环外筒退刀槽。

4.根据权利要求3所述的地层测试用封隔器，其特征在于：所述端面密封接头及胶筒心轴的内壁与所述芯管的外壁之间设有环形过流通道，所述环形过流通道的上端与所述旁通外筒的内腔相通，所述环形过流通道的下端与所述循环外筒的内腔相通。

5.根据权利要求4所述的地层测试用封隔器，其特征在于：所述剪销机构包括旋接在所述循环外筒下端外周的连接短节，所述连接短节的内腔设有剪切套，所述剪切套的中部沉孔中插接有剪销，所述剪销的内端头嵌于所述芯管的缩径段。

6.根据权利要求5所述的地层测试用封隔器，其特征在于：所述换位机构包括旋接在所述连接短节下端的换向外筒，所述换向外筒的中段圆周上对称设有开口向下的倒J形槽，所述芯管的外周对称设有换位凸耳，所述换位凸耳对应嵌于所述倒J形槽中，所述倒J形槽的短槽高度小于所述缩径段的高度，所述下接头的上端旋接于所述换向外筒的下端内螺纹中。

7.根据权利要求6所述的地层测试用封隔器，其特征在于：所述倒J形槽下方的圆周壁上设有多个换向外筒泄水孔，所述换向外筒泄水孔与所述换向外筒的下部腔体相贯通。

8.一种采用权利要求7所述的地层测试用封隔器进行地层测试的方法，其特征在于，依次包括如下步骤：⑴将地层测试用封隔器及测试器安装于管柱中，测试器位于地层测试用封隔器的上方；

⑵芯管的换位凸耳位于倒J形槽的短槽中，此时下旁通孔通过胶筒心轴内壁与芯管外壁之间的环形过流通道与上旁通孔处于贯通状态；

⑶管柱带动地层测试用封隔器下行，换位凸耳嵌于倒J形槽的短槽下端；胶筒下方环空的液体从下旁通孔进入环形过流通道，再上行至上旁通孔流出，进入胶筒上方环空；

⑷管柱下到套管的预定位置后，地层测试用封隔器的下方管柱坐封在套管中；

⑸上提管柱带动芯管上行一段距离，使换位凸耳到达倒J形槽的短槽上端，然后右旋管柱，使换位凸耳到达倒J形槽的长槽上端；

⑹上方管柱连同芯管下移一段距离，将剪销剪断，密封套及密封环下行，直至端面密封接头上端的密封唇嵌入环形密封函中将端面密封圈压紧，关闭管柱内与环空之间的上旁通孔流道；

⑺上方管柱继续下行一段距离，管柱的自重迫使胶筒膨胀并坐封在套管中；

⑻打开测试器进行测试，地层流体进入测试管柱内，并流经测试器向上流动；

⑼关闭测试器，使测试井段与管柱内部及环空皆不连通；

⑽上提管柱一段距离，直至上接头凸圈抵靠住旁通外筒的上端内台阶，密封套跟随上行，使端面密封圈脱离端面密封接头上端的密封唇，将上旁通孔的流道贯通，平衡地层测试用封隔器上下的压力；

⑾上提管柱一段距离，上接头凸圈挂住旁通外筒上行使地层测试用封隔器解封，胶筒恢复；

⑿继续上提管柱，将管柱中的地层流体带出井并取样分析。