APR測試工具技術(shù)

1、 APR測試工具技術(shù)測試工具技術(shù) 伸縮接頭伸縮接頭 RD安全循環(huán)閥安全循環(huán)閥 滑套式泄流閥滑套式泄流閥 LPR-N測試閥測試閥 液壓循環(huán)閥液壓循環(huán)閥 震擊器震擊器 RTTS封隔器封隔器1. 1. 用用 環(huán)環(huán) 空空 壓壓 力力 控控 制制 開、關(guān)開、關(guān) 井井 操操 作作 用用 于于 定定 向向 井井 ( ( 水水 平平 井井 ) ) 和和 復(fù)復(fù) 雜雜 井井 的的 測測 試，試， 操操 作作 方方 便便， 性性 能能 可可 靠靠, , 提提 高高 成成 功功 率率 用用 于于 在在 海海 洋洋 半半 潛潛 式式 鉆鉆 井井 平平 臺臺 和和 浮浮 船船 上上 進(jìn)進(jìn) 行行 測測 試試2. 2. 全全

2、 通通 徑徑 用用 于于 高高 產(chǎn)產(chǎn) 井井 測測 試試 可可 在在 測測 試試 管管 柱柱 內(nèi)內(nèi) 進(jìn)進(jìn) 行行 電電 纜、鋼纜、鋼 絲絲 和和 撓撓 性性 油油 管管 作作 業(yè)業(yè) 可可 與與 機(jī)機(jī) 械械 式式 和和 壓壓 控控 式式 引引 爆爆 系系 統(tǒng)統(tǒng) 配配 合，進(jìn)合，進(jìn) 行行 TCP-DST TCP-DST 聯(lián)聯(lián) 作作 可可 進(jìn)進(jìn) 行行 擠擠 注注 作作 業(yè)業(yè)3. 3. 高高 級級 密密 封封 絲絲 扣扣 (CAS (CAS 扣扣), ), 工工 作作 壓壓 力力 高高 達(dá)達(dá)15000psi15000psi 用用 于于 高高 壓壓 氣氣 井井 測測 試試4. 4. 反反 循循 環(huán)環(huán) 閥閥

3、可可 多多 次次 反反 復(fù)復(fù) 開、開、 關(guān)（關(guān)（OMNI OMNI 閥）閥） 可可 進(jìn)進(jìn) 行行 測測 試試 酸酸 化化 再再 測測 試試 作作 業(yè)業(yè)APR 測測 試試 管管 柱柱 的的 特特 點(diǎn)點(diǎn)油管伸縮接頭鉆鋌RD安全循環(huán)閥OMNI閥鉆鋌放樣閥LPR N閥壓力計(jì)托筒大約翰震擊器液壓循環(huán)閥RTTS安全接頭RTTS封隔器篩管作用：在管柱中提供一段伸、縮長度以幫助補(bǔ)償測試或措施期間管柱壓縮、伸長，使封隔器上的鉆壓保持恒定，確保封隔器密封。該工具也可與常規(guī)測試工具管串組合，接在測試器以下進(jìn)行常規(guī)測試。在測試期間，當(dāng)操作鉆桿使測試閥換位時(shí)，提供一段自由行程，有利于開關(guān)井的操作。原理：當(dāng)浮式鉆井船向上運(yùn)

4、動時(shí)，鉆桿將伸縮接頭拉長，于是管柱的內(nèi)容積增加。同時(shí)，在伸縮接頭內(nèi)的一個壓差活塞將同樣量的液體排入管柱內(nèi)，結(jié)果是凈的內(nèi)容積沒有變化。相反，浮式鉆井船向下運(yùn)動則排出流體。這是體積平衡型伸縮接頭，其壓力平衡的特征是最大限度地縮小壓力激動。每個伸縮接頭有1.524m的行程。為了獲得較大的自由行程，可以多個伸縮接頭串聯(lián)使用，最上部的一個伸縮接頭走完它的1.524m行程；然后接著是接在其下面的一個。 OD5.03 in. ID2.28 in. 長度 180.00 in. 工作壓力爆破壓力15,000 psi擠毀壓力15,000 psi 抗拉強(qiáng)度 225,000 lbOD3.90 in.ID1.80 in

5、.MAKEUP LENGTH163.86 in. RATED WORKING PRESSURE Burst 15,000 psi Collapse 15,000 psi TENSILE RATING 155,000 lbRD安全循環(huán)閥RD安全循環(huán)閥是一種用于套管井內(nèi)靠環(huán)空壓力操作的全通徑安全循環(huán)閥。此工具主要用在油氣井測試結(jié)束時(shí)封隔測試層和將地層流體循環(huán)、排出管柱。作為安全閥，可以在測試期間的任一時(shí)刻操作該工具，以封堵測試管柱和封隔地層。對環(huán)空施加壓力，一旦環(huán)空壓力超過破裂盤的破裂壓力，安全閥就起作用。用一個選用接頭來代替球閥部分，此工具就變成了一個單作用的循環(huán)閥。循環(huán)部分：這部分有循環(huán)孔。當(dāng)

6、剪切心軸處于上限位置時(shí)，循環(huán)孔是密封的（關(guān)閉的），剪切心軸靠上接頭上的剪銷固定在上限位置。 循環(huán)面積 工具規(guī)格 面積 當(dāng)量流通內(nèi)徑 3 7/8 3.14in2 2.00in 5 3.14in2 2.00in 動力部分：動力部分提供操作該工具所需的操作力?？諝馐矣善屏驯P外筒（3 7/8工具為上接頭）和剪切心軸構(gòu)成。 下井時(shí)，3 7/8RD安全循環(huán)閥上接頭的破裂盤把空氣室與環(huán)空液柱壓力隔開，5RD安全循環(huán)閥則由破裂盤外筒上的破裂盤把它們隔開。一旦破裂盤破裂后，作用在差動面積上的環(huán)空壓力就將球閥關(guān)閉，循環(huán)孔打開。球閥部分由一個球閥、操作銷、指狀彈簧組成，彈簧爪卡在剪切心軸上的槽內(nèi)。當(dāng)剪切心軸向下運(yùn)動

7、時(shí)，彈簧爪推動操作銷而使球閥轉(zhuǎn)動至關(guān)閉位置。當(dāng)剪切心軸下移到轉(zhuǎn)動球閥使之關(guān)閉所需的距離后，彈簧爪就從槽中釋放出來，而剪切心軸則繼續(xù)向下運(yùn)動，直至露出循環(huán)孔。OD3.90 in.ID1.80 in.MAKEUP LENGTH70.80 in.RATED WORKING PRESSUREBurst15,000 psiCollapse15,000 psiTENSILE RATING 187,000 lbOD5.03 in.ID2.28 in. 長度長度 68.04 in. 工作壓力工作壓力 破裂壓力破裂壓力15,000 psi 擠毀壓力擠毀壓力15,000 psi 抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度 328,000

8、lbOMNI多次循環(huán)閥哈里伯頓公司生產(chǎn)的多功能循環(huán)開關(guān)閥是一種由環(huán)空壓力控制的可實(shí)現(xiàn)多次開關(guān)的循環(huán)閥。其規(guī)格有兩種，即98mm（3 7/8）和127mm（5），分別適用于127mm（5）244.5mm（9 5/8）的套管井進(jìn)行全通徑地層測試、油管傳輸射孔，以及射孔與全通徑測試聯(lián)作等作業(yè)時(shí)循環(huán)作業(yè)。由于其具有多次重復(fù)開關(guān)的能力，使得在全通徑地層測試等作業(yè)結(jié)束時(shí)可進(jìn)行酸化、壓裂等增產(chǎn)措施。使用此閥可使多項(xiàng)作業(yè)的程序簡化，大大降低勘探成本。多功能循環(huán)開關(guān)閥由氮?dú)馐矣褪覄恿C(jī)構(gòu)循環(huán)機(jī)構(gòu)球閥機(jī)構(gòu)四大部分組成其中油室動力機(jī)構(gòu)為關(guān)鍵部分油室動力機(jī)構(gòu)主要由過油短節(jié)、動力閥總成、卡套、換位套、動力閥筒、換位心軸

9、、鋼球、油室心軸、油室外筒、平衡活塞等零件構(gòu)成。油室動力機(jī)構(gòu)中充滿專用液壓油用以傳遞壓力。動力閥總成兩邊各有一對單向閥，閥心在推力或壓力作用下可推動彈簧使單向閥打開。循環(huán)機(jī)構(gòu)主要由連接短節(jié)、循環(huán)外筒、循環(huán)短節(jié)、循環(huán)心軸、密封圈等零件組成。循環(huán)機(jī)構(gòu)的功能主要是當(dāng)工具運(yùn)行到一定位置時(shí)，使環(huán)空與鉆柱之間溝通形成通道，以便進(jìn)行正、反循環(huán)。球閥機(jī)構(gòu)主要由鎖緊爪、連接短節(jié)（3 7/8工具）、上座圈、下座圈、球閥總成、操作銷、球閥外筒、下接頭等零件組成。球閥機(jī)構(gòu)的球閥在工具循環(huán)孔打開之前關(guān)閉，這樣確保循環(huán)時(shí)循環(huán)介質(zhì)與地層流體隔離。氮?dú)馐抑饕缮辖宇^、充氮閥體、氮腔心軸、氮腔外筒、活塞、氮?dú)馊?、充氮塞等零件組

10、成。氮?dú)馐抑谐淙敫呒兌鹊獨(dú)庥靡云胶忪o液柱和環(huán)空壓力并貯存能量，充氮壓力取決于靜液柱壓力和井下溫度。OD . 5.03 IN.ID . 2.28 IN. 長度長度 . 376.15 IN. (31.34 FT.) 工作壓力工作壓力 . 15,000 PSI抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度 . 371,000 LBOD 5.03 in. ID 2.28 in. MAKEUP LENGTH 41.28 in.RATED WORKING PRESSUREBurst15,000 psi Collapse15,000 psiTENSILE RATING 247,000 lb滑套式泄流閥技術(shù)參數(shù)滑套式泄流閥技術(shù)參數(shù)全通徑放

11、樣閥全通徑放樣閥全通徑放樣閥由本體、放樣塞、閥心、管塞、限位螺母、“O”形圈組成 213總成號外徑（mm（in）內(nèi)徑（mm）組裝長度（mm）端部扣形615.2167127.0（5.0）57.15297.94內(nèi)平615.4129 118.87（4.68）50.8304.8內(nèi)平615.41292 118.87（4.68）50.8304.8615.209399.06（3.90）45.72304.82 7/8EUE8牙油管扣LPR-N測試閥是整個管柱的主閥，主要由球閥部分、動力部分和計(jì)量部分組成球閥部分主要由上球閥座、偏心球、下球閥座、控制臂、夾板、球閥外筒組成。動力部分由動力短節(jié)、動力心軸、動力外筒

12、、氮?dú)馇?、充氮閥體、浮動活塞等組成。根據(jù)地面溫度、井底溫度及靜液柱壓力，在地面對氮?dú)馇怀涞筋A(yù)定壓力，此壓力作用在動力心軸上，使球閥在工具下井時(shí)處在關(guān)閉狀態(tài)。工具下井過程中，在補(bǔ)償活塞作用下，球閥始終處于關(guān)閉位置。封隔器坐封后，環(huán)空加壓，壓力作用在動力心軸上，壓縮氮?dú)?，動力心軸下移帶動操作臂使球閥轉(zhuǎn)動打開，實(shí)現(xiàn)開井。釋放環(huán)空壓力，在氮?dú)庾饔孟?，動力心軸上移帶動動力臂使球閥轉(zhuǎn)動關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)關(guān)井。計(jì)量部分主要由伸縮心軸，計(jì)量短節(jié)，計(jì)量閥，計(jì)量外筒，硅油腔，平衡活塞組成。平衡活塞一端是硅油腔，另一端與環(huán)空相通。下鉆時(shí)，當(dāng)液柱壓力逐漸增加到大于下硅油腔壓力時(shí)，平衡活塞上移使下硅油腔壓力增高，當(dāng)下油腔壓力

13、增加到比上油腔壓力大2.8MPa時(shí)，計(jì)量閥開始延時(shí)導(dǎo)通，上油腔體積增大，浮動活塞上行，氮?dú)馇惑w積縮小，使氮?dú)鈮毫υ龈?，通過動力心軸傳遞給動力臂使球閥保持關(guān)閉，工具下井過程中氮?dú)馇慌c上硅油腔壓力平衡，上硅油腔始終比下硅油腔小2.8MPa壓力，處于動平衡狀態(tài)。封隔器坐封后，環(huán)空加壓，由于計(jì)量閥延時(shí)導(dǎo)通的作用，在上下硅油腔壓力形成壓差還未平衡時(shí)，動力心軸下移帶動動力臂，使球閥轉(zhuǎn)動打開。LLaLhn894. 6CPPHPHCPCPppn充氮壓力，MPa； CPh表中高靜液柱壓力下的充氮壓力，MPa； CPL表中低靜液柱壓力下的充氮壓力，MPaPHa實(shí)際靜液柱壓力，MPa；PHL表中低靜液柱壓力，MPa

14、。充氮壓力計(jì)算:根據(jù)地面溫度、靜液柱壓力和井內(nèi)泥漿溫度查充氮表,確定充氮壓力，為了確定精確的充氮壓力，需用內(nèi)插法計(jì)算充氮壓力值。LLaLhn894. 6CPPHPHCPCPpMPa55.2086.17894. 647.344096.1719.21例1：靜液柱壓力PHa40MPa，井溫160，地面溫度15，計(jì)算充氮壓力。解：查表CPh21.19MPa，CPL17.96MPa，PHL34.47MPa充氮步驟：1、充氮前，用氧分析儀檢查氮?dú)饧兌?，氮?dú)饧兌缺仨毟哂?9。2、連接好氮?dú)馄颗c增壓泵，增壓泵出口管線與增壓泵連接，用氮 氣吹通管線，清除空氣及雜物。3、增壓管線與工具連接。4、用氮?dú)馄繅毫ο蚬ぞ?/p>

15、內(nèi)充氮?dú)?.76MPa，然后釋放掉，以清除工具中的氧。5、 增壓泵往工具內(nèi)充氮直到要求的充氮壓力，關(guān)掉增壓泵，擰緊工具上的氮?dú)庾⑷腴y。操作壓力的計(jì)算a.選擇與所使用規(guī)格的LPR-N測試閥相應(yīng)的表。b.選定實(shí)際測試深度的泥漿溫度與表中最接近的溫度。c.如果實(shí)際靜液柱壓力介于表中兩個靜液柱壓力之間，則用下列內(nèi)插法公式計(jì)算出操作壓力，即45. 3894. 6LaLh1LPPHPHPPp式中：p1操作壓力，MPa；ph表中高靜液柱壓力下的操作壓力，MPa；pL表中低靜液柱壓力下的操作壓力，MPa；PHa實(shí)際靜液柱壓力，MPa；PHL表中低靜液柱壓力，MPa。45. 3894. 6LaLh1LPPHPH

16、PPp45. 328. 6894. 647.344028. 686. 6例2：靜液柱壓力PHa40MPa，井底溫度160，用5LPR-N閥測試，計(jì)算操作壓力。解：查表，ph6.86MPa，pL6.28MPa，PHL34.47MPa =10.2（MPa）OD5.03 in.ID2.28 in. 長度長度 190.08 in. 工作壓力工作壓力 破裂壓力破裂壓力 15,000 psi 擠毀壓力擠毀壓力 15,000 psi 抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度 367,000 lbOD3.90 in. ID 1. 8 in. 長度長度 196.80 in. 工作壓力工作壓力 破裂壓力破裂壓力 15,000 psi 擠

17、毀壓力擠毀壓力 15,000 psi 抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度 223,000 lbFul-Flo Hydraulic Circulating Valve全通徑液壓循環(huán)閥主要由延時(shí)計(jì)量系統(tǒng)和旁通部分組成。計(jì)量系統(tǒng)由浮動活塞、花鍵外筒、短節(jié)、計(jì)量套、計(jì)量及加油外筒、鎖定活塞和硅油等組成；旁通部分由循環(huán)套、循環(huán)外筒和下接頭組成。作用原理：全通徑液壓循環(huán)閥可接于測試閥以下或測試閥以上。當(dāng)接于測試閥以下時(shí)，該工具作為封隔器的上部旁通，在插入生產(chǎn)封隔器時(shí)，幫助釋放測試閥下面升高的壓力；當(dāng)該工具接于測試閥以上時(shí)，可在測試后作為循環(huán)閥使用。操作全通徑液壓循環(huán)閥不需要旋轉(zhuǎn)，當(dāng)對工具施加鉆壓后，液壓計(jì)量裝置要延時(shí)2mi

18、n，以關(guān)閉旁通孔，延時(shí)機(jī)構(gòu)保證在旁通孔關(guān)閉前使RTTS封隔器坐封或插入生產(chǎn)封隔器。上提不延時(shí)即可打開旁通。 OD5.03 in. ID2.28 in. 長度長度 83.76 in. 工作壓力工作壓力 破裂壓力破裂壓力15,000 psi 擠毀壓力擠毀壓力15,000 psi 抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度 262,000 lb OD3.90 in. ID1.80 in. 長度長度 80.64 in. 工作壓力工作壓力 破裂壓力破裂壓力10,000 psi 擠毀壓力擠毀壓力10,000 psi抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度 163,000 lbRD取樣器是靠環(huán)空壓力操作的取樣器，取樣時(shí)通過環(huán)空加壓到破裂盤設(shè)定的壓力值使破裂

19、盤破裂，環(huán)空壓力通過破裂盤孔推動心軸，剪斷剪銷后，心軸繼續(xù)上行推開滑套，使卡套進(jìn)入心軸前端的鎖緊槽內(nèi)，地層流體就被保存在心軸與取樣外筒之間的取樣室內(nèi)。其特點(diǎn)是：由于使用了破裂盤，因而其操作壓力穩(wěn)定，并且在取樣前后均能保持全通徑狀態(tài)，可在測試過程的任何階段取樣，不影響后續(xù)作業(yè)的進(jìn)行。OD5.03 in.ID2.28 in. 長度長度 82.00 in. 工作壓力工作壓力 破裂壓力破裂壓力15,000 psi 擠毀壓力擠毀壓力15,000 psi 抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度 411,000 lbOD3.90 in.ID1.80 in. 長度長度 131.00 in. 工作壓力工作壓力 破裂壓力破裂壓力15,

20、000 psi 擠毀壓力擠毀壓力 15,000 psi 抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度 202,000 lbBig John Jar結(jié)構(gòu)及工作原理結(jié)構(gòu)：BIG JOHN震擊器由震擊心軸，花鍵外筒，液壓缸，震擊錘，計(jì)量套，計(jì)量錐體，計(jì)量調(diào)節(jié)螺母，壓力平衡活塞，下心軸及下接頭等組成工作原理：BIG JOHN震擊器的作用與TR震擊器的完全相同，工作原理相似。所不同的是，操作震擊器時(shí)，上油室的液壓油可以從兩條通道流入下油室，一條是計(jì)量套與液壓缸之間很小的間隙，另一條通道是計(jì)量錐與計(jì)量套下部的內(nèi)圓錐面之間的間隙（可以調(diào)節(jié)）。通過計(jì)量調(diào)節(jié)螺母調(diào)節(jié)計(jì)量錐與計(jì)量套下部的內(nèi)圓錐面之間的間隙，可以改變震擊器的液壓延時(shí)時(shí)間。 OD5.03 in. ID2.28 in. 長度長度 81.96 in. 工作壓力工作壓力 破裂壓力破裂壓力15,000 psi 擠毀壓力擠毀壓力15,000 psi 抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度 224,000 lbRTTS Safety JointRTTS安全接頭結(jié)構(gòu)及作用RTTS安全接頭由上接頭、心軸、反扣螺母、外筒、“O”形圈、短節(jié)、張力套和下接頭組成。它接在封隔器之上，當(dāng)封隔器被卡時(shí)，對管柱施加拉力，使張力套斷開，然后進(jìn)行上提下放和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，使安全接頭倒開，起出安全接頭以上的管柱。正常測試，安全接頭靠張力套不會倒開。一旦發(fā)生緊急情況需要倒開安全接頭時(shí)，先對管柱施加拉力使