机械锁定式地层测试技术研究与应用

李进

摘要：随着我国油气田开采规模的不断扩大，对于地层测试技术的研究也在不断深入。机械锁定式测试技术的应用非常简单并且成功率高，对于资料的设计非常全面，且测试结束之后可以直接进行封堵作业，在解封时机械锁会产生一个向上的震击力，有利于解封。没有换位机构的测试阀，在关井期间会使管柱处于自由的拉伸状态，确保管道不会发生变形，该技术也可用于海洋井测试。

关键词：机械锁定式;地层测试技术;研究

机械锁定式测试技术是在封隔器的正上方设置一个反向的锚定机构，当封隔器坐封以后，将封隔器能够锁住，不允许封隔器发生移动，在需要解封的时候先释放锚定结构，然后再释放封隔器，该技术的应用可以有效提高地层测试技术的应用水平，减少施工环节中所发生的各项安全事故。

1试油试气概述

试油是在钻井工程完成以后，利用专业工具和技术手段，将油层内的液体导入到油井内部，对地层状况和油井内的流体进行测试，可以查明油层状态，对油井后期的开采工作提供基础，因此试油有着非常重要的作用，可以对油井的开采价值进行合理评估。

试气技术是采用专业工具对油井进行射击，可以对井下气层状态进行全面测试，可以有效掌握气层的参数资料，为气层后期的开采工作进行指导。通过试气工作的开采，可以测出该气层是否具有开采价值，对后期开采方案的制定提供相关数据。

2机械锁定式地层测试技术的工具结构

2.1MFEN阀

MFEN阀是根据MFE测试阀门进行改进而设计出来的，设计主要分为两个结构，一种是没有换位机构，另外一种是有换位机构，没有换位机构的测试法，在进行关注测试过程中需要连接伸缩接头，以便能够通井机打死刹车调节高度。有换位机构的测试法，在测试管柱中不需要连接伸缩接头，管柱的结构非常简单，通常取样器中取不到真实的流体样品，需要进行三开抽汲求产，因此去掉MFE测试阀一中的取样机构，设计独立的取样器，在取样过程中接上取样器，就能够有效取出地层中的流体样品。

2.2取样器

取样器的结构类似于MFE测试阀中的取样器，为了能够保证在取样过程中实现自动关闭，防止在运输时，取样器自动打开，因此需要在取样心轴上设置一个反复位弹簧。与测试法进行对接时，取样心轴上端对于需要三开抽汲的油井，测试管柱中可以不接入取样器。

2.3机械锁紧

机械锁紧主要包括锚定机构和延时机构两个环节，锚定机构用于锁定封隔器不会发生上移，而延时机构确保封隔器先进行坐封，在上提管柱时确保上提拉力在短时间内不会作用到封隔器上。

2.4PTN封隔器

PTN封隔器旁通机构为端面密封型，当旁通关闭时仅靠端面间的压紧力进行密封，一旦封隔器上部坐封负荷去除之后，压力高的一边会向压力低的一方进行泄压，为此将端面密封型改为滑阀密封型，这样做的目的是确保旁通密封可靠。

2.5WJN跨隔封隔器

WJN跨隔封隔器与WJ跨隔封隔器的不同之处就是将端面密封型的旁通机构直接改为滑阀型。在跨格测试过程中上封隔器，密封是否严密性，可以通过观察环空液面下降的速度进行判断，而WJ跨隔封隔器是否严密，只需有通过工具起出才能知道，一旦下封隔器密封不严就可能导致测试的失败，严重的情况下会影响到经济损失，延误石油，工期增加，石油成本，因此在石石油过程中及时发现封隔器是否严密，并采取有效措施进行治理，可以有效推动石油进度，降低试油成本。

3机械锁定式地层测试技术

3.1工作原理及开关井操作

在进行测试管柱过程中，MFEN阀和取样器都会处于关闭的状态，压井液不能够进入到管柱内，测试下到预定位置后，封隔器、MFEN阀、机械锁紧在延时机构的作用下进行延时操作，确保封隔器能够预先坐封，机械锁紧的延时结束以后会撑开铆钉机构中的反向卡瓦，是卡瓦牙齿与套管内壁进行接触;MFEN阀延时结束以后测试阀门打开，在开井过程中测试阀芯轴会进行向下移动，推动取样器心轴一起向下移动，打开取样器，地层中的流体经过筛网、取样器和MFEN阀流入管柱内。在关紧状态时要慢慢向上提起管柱，当上提拉力超过自由点悬重后，慢慢下方管柱至自由点悬重停止下放。对于安装换位机构的阀门，在下方管柱加压至原坐封负荷时，换位机构换位至原来的关闭位置，使地层流体不能够进入到管柱内;取样器芯轴在测试阀芯轴爪及复位弹簧的作用下会自动关闭取样器，重复上提下方管柱操作，便可以实现多次开关井操作。

3.2注意事项

在进行机械锁定式地层测试技术工作之前，相关工作人员需要进行讨论和分析，进行技术交底，明确施工人员的责任，相关工作人员之间进行生产和协调工作，加强员工的安全意识和责任意识，并进行相关的培训工作，让每一位员工都意识到安全生产的重要意义，在实际工作中要有自我保护意识。对以往所发生的安全事故问题进行分析，做好安全风险评估工作，对于容易发生危险的环节应进行有针对性的处理，确保在施工期间的安全性和可靠性。

3.3特点

（1）工艺操作开关井简单并且安全可靠。

（2）不会提升作风期，可以获得地层压力曲线，从而有效增强了测试资料的准确性。

（3）解封时机械锁紧会产生一个向上的震击力，从而有利于封隔器进行解封。

（4）取样器与测试阀门进行分开，可以有效减少单件的重量，便于现场施工，而取样器的容积大，可以根据测试需求来确定是否连接取样器，增加了工具使用的灵活性。

4结束语

综上所述，机械锁定式地层测试技术是油气资源开采的重要环节，可以有效判断出油气井的开采价值和困难程度，为油气井后期的开采提供相关的方案制定，为后期的油气井开采奠定基础。由于底层测试技术工作较为复杂，所涉及的环节较多，影响因素较多，因此开采部门需要制定相关的工作方案以及应急方案，在实际工作过程中，应当按照方案进行开采。

参考文献

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