[发明专利]确定油井输油管完整性的装置和方法

说明书

本发明的技术背景

1.本发明的技术领域

本发明涉及油井技术领域。特别是，本发明与测试输油管完整性的装置和方法有关，而该输油管位于油井套管里并包括与输油管下端连接的保险片夹具。

2.现有技术的介绍

为了使油井工作，一泵与一定长度的输油管连接并下放到套管里。连续多节管子用螺纹连接形成一串联管，直至泵达到预定深度。这可能包括成千上万英尺的油井输油管。然后，一推拉杆延伸通过输油管并与该泵连接。

输油管段之间的结合处的泄漏可能对抽吸效率和油井产量产生显著的影响。然而，将串联管卸下和修补泄漏将发生巨大费用。因此，这种现有技术表明，需要有测试油井输油管是否完整的有效技术。

本发明的简要说明

本发明可解决上面所述的现有技术存在的问题，并提供在该技术领域内的截然不同的优点。具体地说，它的装置和方法可有效地和经济地在组装过程中测试输油管。

该较佳的装置包括一管状的、具有一通道的夹具和一被设置成与该通道成封闭关系的保险片。该保险片的结构可承受在第一测试压力下的压力，并当经受显著大于大于测试压力的第二破裂压力时破裂并由此打开。在该较佳实施例里，第一测试压力约是500psi，而破裂压力约是2000psi。

在该较佳方法里，带有安装在其中的保险片的夹具与一输油管段连接并被下放到油井套管里。当多节输油管段下放到套管的一个预定深度时，将液体灌注入输油管里并经受测试压力，以便确定是否泄漏。在测试过程中保险片防止测试液体(通常是水)从管子的下端逃逸。然后，增加另外的输油管段，并让整个串联管再经受测试压力。如果检测到泄漏，就可发觉，泄漏源限于在最后一次测试后安装的那些管段上，只要检测这些管段就可以了。

当所需数量的管段组装完毕并准备使用该输油管时，让输油管经受足以使保险片破裂的破裂压力，从而打开夹具通道。然后可让推拉杆通过通道安装在油泵上，而油泵可以传统方式工作。

附图的简要说明

图1是一油井的局部剖视的不连续视图，它显示了按照本发明的一较佳输油管完整性测试装置，它连接在输油管上；

图2是类似于图1的视图，它另外显示了在一深度处进行抽吸的油井泵；

图3是位于图1所示的夹具里的较佳的保险片的俯视图；

图4是图1中的油井一部分的剖视图，它显示了带有完整的保险片的较佳的保险片夹具；

图5是类似于图4的视图，但显示了破裂状态的保险片；以及

图6是图5中的夹具的局部剖视图。

较佳实施例的详细说明

图1和2显示了按照本发明的一较佳的输油管完整性测试装置10，它成为油井12的一部分。油井12基本上是惯常使用的，包括套管14、输油管的多节上部16(也叫做串联管)、多节下部18和油泵20。

如图4、5和6所示，较佳的装置10包括保险片22和夹具24。保险片22较佳的是由镍200构成，并包括凸出部分26和环绕凸缘28。凸出部分26具有一面凹一面凸的结构，而刻痕线30形成于其凸出侧上。除了形成铰接部32的间隙外，刻痕线30通常形成一圆形。刻痕线30限定了破裂区34，并被精确地刻划，以便在有约2000psi的破裂压力作用在其凹入侧时保险片22可在刻痕线30处破裂或分离。当这种情况发生时，如图5和6所示，破裂区34环绕铰接部32转动。当适当地安装在夹具24上时，保险片22(例如)将不会在约500psi的测试压力时破裂，因为它低于约2000psi的破裂压力。

保险片22还包括安装环36，其横截面为矩形，并被焊接在保险片22的凸出侧的凸缘28上。环36具有大致与保险片22相同的内径和外径，而这两个零件的内径与较佳的输油管的内径相同。环36可确保保险片22固定安装在夹具24里。

夹具24包括上部件38和下部件40。如图4-6所示，上部件38具有管状结构，并包括外螺纹连接部42，其尺寸恰可与相邻的输油管管段44上的内螺纹螺纹连接。上部件38还包括管状的保险片安装部46，它与连接部42一体形成，但具有较大的内径和外径。安装部46上的内螺纹可与下部件40上的外螺纹螺纹连接。连接部42与安装部46之间形成一台肩48，该台肩48与保险片凸缘28接触并支承它。