機械鎖定式地層測試技術研究與應用

李進

摘要：隨著我國油氣田開采規模的不斷擴大，對于地層測試技術的研究也在不斷深入。機械鎖定式測試技術的應用非常簡單并且成功率高，對于資料的設計非常全面，且測試結束之后可以直接進行封堵作業，在解封時機械鎖會產生一個向上的震擊力，有利于解封。沒有換位機構的測試閥，在關井期間會使管柱處于自由的拉伸狀態，確保管道不會發生變形，該技術也可用于海洋井測試。

關鍵詞：機械鎖定式;地層測試技術;研究

機械鎖定式測試技術是在封隔器的正上方設置一個反向的錨定機構，當封隔器坐封以后，將封隔器能夠鎖住，不允許封隔器發生移動，在需要解封的時候先釋放錨定結構，然后再釋放封隔器，該技術的應用可以有效提高地層測試技術的應用水平，減少施工環節中所發生的各項安全事故。

1試油試氣概述

試油是在鉆井工程完成以后，利用專業工具和技術手段，將油層內的液體導入到油井內部，對地層狀況和油井內的流體進行測試，可以查明油層狀態，對油井后期的開采工作提供基礎，因此試油有著非常重要的作用，可以對油井的開采價值進行合理評估。

試氣技術是采用專業工具對油井進行射擊，可以對井下氣層狀態進行全面測試，可以有效掌握氣層的參數資料，為氣層后期的開采工作進行指導。通過試氣工作的開采，可以測出該氣層是否具有開采價值，對后期開采方案的制定提供相關數據。

2機械鎖定式地層測試技術的工具結構

2.1MFEN閥

MFEN閥是根據MFE測試閥門進行改進而設計出來的，設計主要分為兩個結構，一種是沒有換位機構，另外一種是有換位機構，沒有換位機構的測試法，在進行關注測試過程中需要連接伸縮接頭，以便能夠通井機打死剎車調節高度。有換位機構的測試法，在測試管柱中不需要連接伸縮接頭，管柱的結構非常簡單，通常取樣器中取不到真實的流體樣品，需要進行三開抽汲求產，因此去掉MFE測試閥一中的取樣機構，設計獨立的取樣器，在取樣過程中接上取樣器，就能夠有效取出地層中的流體樣品。

2.2取樣器

取樣器的結構類似于MFE測試閥中的取樣器，為了能夠保證在取樣過程中實現自動關閉，防止在運輸時，取樣器自動打開，因此需要在取樣心軸上設置一個反復位彈簧。與測試法進行對接時，取樣心軸上端對于需要三開抽汲的油井，測試管柱中可以不接入取樣器。

2.3機械鎖緊

機械鎖緊主要包括錨定機構和延時機構兩個環節，錨定機構用于鎖定封隔器不會發生上移，而延時機構確保封隔器先進行坐封，在上提管柱時確保上提拉力在短時間內不會作用到封隔器上。

2.4PTN封隔器

PTN封隔器旁通機構為端面密封型，當旁通關閉時僅靠端面間的壓緊力進行密封，一旦封隔器上部坐封負荷去除之后，壓力高的一邊會向壓力低的一方進行泄壓，為此將端面密封型改為滑閥密封型，這樣做的目的是確保旁通密封可靠。

2.5WJN跨隔封隔器

WJN跨隔封隔器與WJ跨隔封隔器的不同之處就是將端面密封型的旁通機構直接改為滑閥型。在跨格測試過程中上封隔器，密封是否嚴密性，可以通過觀察環空液面下降的速度進行判斷，而WJ跨隔封隔器是否嚴密，只需有通過工具起出才能知道，一旦下封隔器密封不嚴就可能導致測試的失敗，嚴重的情況下會影響到經濟損失，延誤石油，工期增加，石油成本，因此在石石油過程中及時發現封隔器是否嚴密，并采取有效措施進行治理，可以有效推動石油進度，降低試油成本。

3機械鎖定式地層測試技術

3.1工作原理及開關井操作

在進行測試管柱過程中，MFEN閥和取樣器都會處于關閉的狀態，壓井液不能夠進入到管柱內，測試下到預定位置后，封隔器、MFEN閥、機械鎖緊在延時機構的作用下進行延時操作，確保封隔器能夠預先坐封，機械鎖緊的延時結束以后會撐開鉚釘機構中的反向卡瓦，是卡瓦牙齒與套管內壁進行接觸;MFEN閥延時結束以后測試閥門打開，在開井過程中測試閥芯軸會進行向下移動，推動取樣器心軸一起向下移動，打開取樣器，地層中的流體經過篩網、取樣器和MFEN閥流入管柱內。在關緊狀態時要慢慢向上提起管柱，當上提拉力超過自由點懸重后，慢慢下方管柱至自由點懸重停止下放。對于安裝換位機構的閥門，在下方管柱加壓至原坐封負荷時，換位機構換位至原來的關閉位置，使地層流體不能夠進入到管柱內;取樣器芯軸在測試閥芯軸爪及復位彈簧的作用下會自動關閉取樣器，重復上提下方管柱操作，便可以實現多次開關井操作。

3.2注意事項

在進行機械鎖定式地層測試技術工作之前，相關工作人員需要進行討論和分析，進行技術交底，明確施工人員的責任，相關工作人員之間進行生產和協調工作，加強員工的安全意識和責任意識，并進行相關的培訓工作，讓每一位員工都意識到安全生產的重要意義，在實際工作中要有自我保護意識。對以往所發生的安全事故問題進行分析，做好安全風險評估工作，對于容易發生危險的環節應進行有針對性的處理，確保在施工期間的安全性和可靠性。

3.3特點

（1）工藝操作開關井簡單并且安全可靠。

（2）不會提升作風期，可以獲得地層壓力曲線，從而有效增強了測試資料的準確性。

（3）解封時機械鎖緊會產生一個向上的震擊力，從而有利于封隔器進行解封。

（4）取樣器與測試閥門進行分開，可以有效減少單件的重量，便于現場施工，而取樣器的容積大，可以根據測試需求來確定是否連接取樣器，增加了工具使用的靈活性。

4結束語

綜上所述，機械鎖定式地層測試技術是油氣資源開采的重要環節，可以有效判斷出油氣井的開采價值和困難程度，為油氣井后期的開采提供相關的方案制定，為后期的油氣井開采奠定基礎。由于底層測試技術工作較為復雜，所涉及的環節較多，影響因素較多，因此開采部門需要制定相關的工作方案以及應急方案，在實際工作過程中，應當按照方案進行開采。

參考文獻

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