试井仪器井口垫叉研制及应用

汪敏 王玉根 郑永 许绍俊 汪琛又

摘  要：针对试井施工过程中较长、较重的仪器工具串，整体放入和取出防喷管难的问题，设计了一种新型试井仪器井口垫叉工具。本工具构思新颖，整体结构简单紧凑，加工容易，成本低，降低劳动强度，性能优良安全，适用范围广泛，有效提高了试井作业效率，提升了试井仪器安全保障，缩短了打捞作业时间，节约了试井费用，在川渝油气井试井作业中发挥了重要作用。

关键词：油气井;井下仪器;工具

试井现场施工过程中由于井口压力大，测流压时井内产气量高，特别是打捞作业连接的工具短节多，往往需要将较长、较重的仪器工具串下入井内，给井口操作人员放入和取出防喷管带来较大的困难，增加了不安全因素。有时即使用快速接头把仪器串分段放入取出防喷管时，也无暂时支撑仪器串重量的工具，需要两人爬上最上端一根防喷管，使劲用手拿住仪器串进行快速接头的连接和取出，劳动强度大，随着试井工艺和试井工具技术要求越来越高，对试井工具的综合功能的要求尤为显著。

近年来，随着试井技术的不断进步，针对试井工具的研究不断深入和细化，试井工具不断革新改进，参考相关的研究成果，研发出了试井仪器井口垫叉。

一、现有试井工作存在的问题

针对试井施工过程中较长、较重的仪器工具串，整体放入和取出防喷管需要较大的抓举力，长时间用手拿住仪器串的体力消耗，增加了安全度，直接影响油气田经济效益的提高。

二、无台阶试井仪器打捞工具研制

1.工具结构

新型打捞工具主要在现有卡瓦打捞工具的基础上加以改进，其设计思路是利用牙块在楔形空间中单向自由、反向咬紧的结构原理将打捞器与井下断脱仪器串锁紧，可把落物顺利打捞出井，解决了施工过程中落物不易进入打捞器、牙块不复位、难打捞等问题，其结构如图2。

主体上下端设有内螺纹，外壁為圆柱面，内带有锥度通孔，靠近引鞋端孔径小，二、试井仪器井口垫叉研制

1.结构

由主叉、副叉、组成。

结构如图1，主叉的开口较大，副叉的开口较小，副叉做成活页式，经销钉连接，旋动副叉使其脱离或覆盖在主叉上，来改变挡叉的用途，以满足一个仪器串的两种扁方尺寸要求，副叉和主叉的开口方向一致。

主叉的一面设置有一圆形的凸起部分，凸起部分与防喷管口内径吻合，以阻止挡叉在防喷管口水平滑动。

2.具体实施方式

第一、将较长较重的仪器、工具串分成若干快速连接段。

第二、将分成快速连接段的仪器串从尾锥开始，井口操作人员左手握住第一个快速连接头的下接头，将第一快速串接段放入防喷管，右手将已选择好开口尺寸的仪器串活页式挡叉卡住第一个快速接头的下接头扁方，左手继续下放仪器段让挡叉挡在防喷管端口，支撑仪器串重量，也起着力的缓冲作用。

第三、然后双手握住第二快速串接段，将下端的第一个快速连接头的上接头的球体插入带有孔的第一个快速接头的下接头上移到底，然后再顺直，达到快速连接成一体，左手握住第二个快速接头的下接头向上提起，右手取出挡叉，将仪器串往下放入防喷管，用活页式挡叉卡住第二个快速连接头的下接头扁方，放置在防喷管口，用同样方法，直至快速连接至绳帽头段，将仪器串全部放入防喷管内。

第四、从防喷管取出仪器串时，左手握住仪器串绳帽短接，上提至最上一个快速接头的下接头扁方至防喷管口上端，右手将已选择好开口尺寸的活页式挡叉卡住最上一个快速接头的下接头扁方，左手握住仪器串下放至挡叉挡在防喷管口，双手取下上一串接段。

第五、然后左手握住最上一个快速接头的下接头向上提，右手取出活页式挡叉，左手继续向上提到下一个快速连接头的下接头至防喷管口上端，右手将活页式挡叉卡住下一个快速接头的下接头扁方，左手向下放仪器串让挡叉挡在防喷管口，双手取下下一串接段，用同样的方法直至分段快速取出至尾锥段，将仪器串全部从防喷管内取出。

3.加工工艺要求及性能参数

试井仪器井口垫叉材料均选用316L不锈钢加工而成。

试井仪器井口垫叉厚度：6mm，主叉开口：35mm，副叉开口：27mm总长度：242mm

质量1.02kg，承载：300kg

可以实现在“三高井”进行有效试井测试，提高了试井成功率。

三、现场应用

试井现场仪器工具串连接顺序为：绳帽头+加重杆（加重杆可以分成若干段刚性长度其间连接快速接头）+快速接头+震击器+快速接头+安全接头+电子压力温度计+尾锥。

2011年01月开始使用活页式挡叉，在川渝油气田磨溪8井、丹浅001-6-X2井、女深002-4-X3井、岳121井等406口井，491余次，最大井斜角达到了63.75°施工应用，该活页式挡叉工作时安全可靠，提高试井工作的成功率，降低了劳动强度，很好地满足了高压井、大斜度井测试工艺的要求。

通过该成果的应用，6年来累计施工380口井，平均每口井支出吊车费0.3万元，共节约成本114万元，经济效益及社会效益显著，值得推广。

四、结论

（1）经过多次试验及现场应用，试井仪器井口垫叉开口主叉较大副叉较小，用销钉连接，旋动副叉脱离或覆盖在主叉上，满足两种扁方要求，切换方便。

使仪器工具串顺利放入和取出防喷管。

（2）试井仪器井口垫叉，有效将较长仪器工具串，分段放入防喷管，降低了井口作业人员从防喷管取出、放入仪器工具串的难度，减小了员工的劳动强度，操作方便，提高了试井成功率，缩短了试井作业时间，节约了试井费用，减少油气井井下复杂，便于油气井后期生产及维护，延长油气井生产时间。

（3）试井仪器井口垫叉结构合理、性能稳定、易于加工，可重复投入使用，施工作业的安全性、可靠性得到了增强，解决了大产量井、高压井试井的难题，满足现场施工需要。

参考文献

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[6]  汪敏等. 试井仪器井口垫叉研制及应用.基础建设，2019.