APR测试工具技术

充氮步骤：
1、充氮前，用氧分析仪检查氮气纯度，氮气纯度必须高于99％。 2、连接好氮气瓶与增压泵，增压泵出口管线与增压泵连接，用氮 气吹通管线，清除空气及杂物。 3、增压管线与工具连接。
4、用氮气瓶压力向工具内充氮气2.76MPa，然后释放掉，以清除工 具中的氧。
5、· 增压泵往工具内充氮直到要求的充氮压力，关掉增压泵，拧紧 工具上的氮气注入阀。
多功能循环开关阀由
氮气室 油室动力机构 循环机构 球阀机构四大部分组成 其中油室动力机构为关键部分
油室动力机构主要由过油短节、动力阀总成、 卡套、换位套、动力阀筒、换位心轴、钢球、 油室心轴、油室外筒、平衡活塞等零件构成。 油室动力机构中充满专用液压油用以传递压力。 动力阀总成两边各有一对单向阀，阀心在推力 或压力作用下可推动弹簧使单向阀打开。
PHL——表中低静液柱压力，MPa。
例1：静液柱压力PHa＝40MPa，井温160℃， 地面温度15℃，计算充氮压力。 解：查表 CPh＝21.19MPa，CPL＝17.96MPa，PHL＝ 34.47MPa
PH a PH L p n CPh CPL CPL 6.894
21.19 17.96 40 34.47 17.86 20.55MPa 6.894
氮气室主要由上接头、充氮阀体、氮腔心轴、 氮腔外筒、活塞、氮气塞、充氮塞等零件组 成。氮气室中充入高纯度氮气用以平衡静液 柱和环空压力并贮存能量，充氮压力取决于 静液柱压力和井下温度。
OMNI技术参数
OD ................................. 5.03 IN. ID ................................... 2.28 IN. 长度 .................. 376.15 IN. (31.34 FT.) 工作压力 ........................ 15,000 PSI 抗拉强度 ............... 371,000 LB
空气室由破裂盘外筒（3 7/8″工具为上接头）和剪切心轴 构成。 下井时，3 7/8″RD安全循环阀上接头的破裂盘把 空气室与环空液柱压力隔开，5″RD安全循环阀则由破裂 盘外筒上的破裂盘把它们隔开。一旦破裂盘破裂后，作 用在差动面积上的环空压力就将球阀关闭，循环孔打开。
球阀部分由一个球阀、操作销、指状弹簧组成， 弹簧爪卡在剪切心轴上的槽内。当剪切心轴向 下运动时，弹簧爪推动操作销而使球阀转动至 关闭位置。当剪切心轴下移到转动球阀使之关 闭所需的距离后，弹簧爪就从槽中释放出来， 而剪切心轴则继续向下运动，直至露出循环孔。
用 于 高 压 气 井 测 试 4. 反 循 环 阀 可 多 次 反 复 开、 关（OMNI 阀） 可 进 行 测 试－ 酸 化－ 再 测 试 作 业
油管 伸缩接头
钻铤 RD安全循环阀 OMNI阀 钻铤 放样阀 LPR － N阀 压力计托筒 大约翰震击器 液压循环阀 RTTS安全接头 RTTS封隔器 筛管
循环部分
动力部分
球阀部分
循环部分：这部分有循环孔。当剪切心轴处于上 限位置时，循环孔是密封的（关闭的），剪切心 轴靠上接头上的剪销固定在上限位置。
循环面积 工具规格 3 7/8″ 5″ 面积 3.14in2 3.14in2 当量流通内径 2.00in 2.00in
动力部分：动力部分提供操作该工具所需的操作力。
RD安全循环阀技术参数
OD 3.90 in.
ID
MAKEUP LENGTH Burst Collapse TENSILE RATING
1.80 in.
70.80 in. 15,000 psi 15,000 psi 187,000 lb
RATED WORKING PRESSURE
RD安全循环阀技术参数
APR测试工具技术
伸缩接头 RD安全循环阀 滑套式泄流阀 LPR-N测试阀
液压循环阀
震击器
RTTS封隔器
APR 测 试 管 柱 的 特 点
1. 用 环 空 压 力 控 制 开、关 井 操 作
•
用 于 定 向 井 ( 水 平 井 ) 和 复 杂 井 的 测 试， 操 作 方 便 ， 性 能 可 靠, 提 高 成 功 率 • 用 于 在 海 洋 半 潜 式 钻 井 平 台 和 浮 船 上 进 行 测 试
原理：当浮式钻井船向上运动时，钻杆将伸缩 接头拉长，于是管柱的内容积增加。同时，在 伸缩接头内的一个压差活塞将同样量的液体排 入管柱内，结果是净的内容积没有变化。相反， 浮式钻井船向下运动则排出流体。这是体积平 衡型伸缩接头，其压力平衡的特征是最大限度 地缩小压力激动。
每个伸缩接头有1.524m的行程。为了获 得较大的自由行程，可以多个伸缩接头 串联使用，最上部的一个伸缩接头走完 它的1.524m行程；然后接着是接在其下 面的一个。
163.86 in. 15,000 psi
RATED WORKING PRESSURE Collapse 15,000 psi
155,000 lb
TENSILE RATING
RD安全循环阀
RD安全循环阀是一种用于套管井内靠环空压 力操作的全通径安全循环阀。此工具主要用 在油气井测试结束时封隔测试层和将地层流 体循环、排出管柱。作为安全阀，可以在测 试期间的任一时刻操作该工具，以封堵测试 管柱和封隔地层。对环空施加压力，一旦环 空压力超过破裂盘的破裂压力，安全阀就起 作用。用一个选用接头来代替球阀部分，此 工具就变成了一个单作用的循环阀。
充氮压力计算: 根据地面温度、静液柱压力和井内泥浆温度查充氮 表,确定充氮压力，为了确定精确的充氮压力，需 用内插法计算充氮压力值。
PH a PH L p n CPh CPL CPL 6.894
pn——充氮压力，MPa；
CPh——表中高静液柱压力下的充氮压力，MPa； CPL——表中低静液柱压力下的充氮压力，MPa PHa——实际静液柱压力，MPa；
总成号 615.2167
外径（mm （in）） 127.0（5.0）
内径 （mm） 57.15 50.8 50.8 45.72
组装长度 （mm） 297.94 304.8 304.8 304.8
端部扣形
3 1 2〃
内平 内平
615.4129 118.87（4.68） 615.41292 118.87（4.68） 615.2093 99.06（3.90）
2. 全 通 径
用 • 可 • 可 • 可 于 在 与 进 高 测 机 行 产 试 械 挤 井 管 式 注 测 柱 和 作 试 内 进 行 电 缆、钢 丝 和 挠 性 油 管 作 业 压 控 式 引 爆 系 统 配 合，进 行 TCP-DST 联 作 业
3. 高 级 密 封 丝 扣 (CAS 扣), 工 作 压 力 高 达15000psi
操作压力的计算
a.选择与所使用规格的LPR-N测试阀相应的表。 b.选定实际测试深度的泥浆温度与表中最接近的温度。 c.如果实际静液柱压力介于表中两个静液柱压力之间，则 用下列内插法公式计算出操作压力，即
p1 Ph PL PH a PH L PL 3.45 6.894
式中：p1——操作压力，MPa； ph——表中高静液柱压力下的操作压力，MPa； pL——表中低静液柱压力下的操作压力，MPa； PHa——实际静液柱压力，MPa； PHL——表中低静液柱压力，MPa。
6.86 6.28
=10.2（MPa）
N阀技术参数
OD ID 长度 工作压力 破裂压力 15,000 psi 5.03 in. 2.28 in. 190.08 in.
挤毁压力
抗拉强度
15,000 psi
367,000 lb
计量部分主要由伸缩心轴，计量短节，计量阀，计量外筒，硅油 腔，平衡活塞组成。平衡活塞一端是硅油腔，另一端与环空相通。 下钻时，当液柱压力逐渐增加到大于下硅油腔压力时，平衡活塞 上移使下硅油腔压力增高，当下油腔压力增加到比上油腔压力大 2.8MPa时，计量阀开始延时导通，上油腔体积增大，浮动活塞上 行，氮气腔体积缩小，使氮气压力增高，通过动力心轴传递给动 力臂使球阀保持关闭，工具下井过程中氮气腔与上硅油腔压力平 衡，上硅油腔始终比下硅油腔小2.8MPa压力，处于动平衡状态。 封隔器坐封后，环空加压，由于计量阀延时导通的作用，在上下 硅油腔压力形成压差还未平衡时，动力心轴下移带动动力臂，使 球阀转动打开。
伸缩接头
主要组成： 上外筒、下外筒、上 心轴、下心轴、活 塞、连接短节、下 接头等
作用：在管柱中提供一段伸、缩长度以帮助补 偿测试或措施期间管柱压缩、伸长，使封隔器 上的钻压保持恒定，确保封隔器密封。该工具 也可与常规测试工具管串组合，接在测试器以 下进行常规测试。在测试期间，当操作钻杆使 测试阀换位时，提供一段自由行程，有利于开 关井的操作。
2 7/8〃EUE8牙油 管扣
LPR-N测试阀
LPR-N测试阀是整个管柱 的主阀，主要由 球阀部分、 动力部分和 计量部分组成
球阀部分主要由上球阀座、偏心 球、下球阀座、控制臂、夹板、 球阀外筒组成。
动力部分由动力短节、动力心轴、动力外筒、氮气腔、 充氮阀体、浮动活塞等组成。根据地面温度、井底温度 及静液柱压力，在地面对氮气腔充氮到预定压力，此压 力作用在动力心轴上，使球阀在工具下井时处在关闭状 态。工具下井过程中，在补偿活塞作用下，球阀始终处 于关闭位置。封隔器坐封后，环空加压，压力作用在动 力心轴上，压缩氮气，动力心轴下移带动操作臂使球阀 转动打开，实现开井。释放环空压力，在氮气作用下， 动力心轴上移带动动力臂使球阀转动关闭，实现关井。
循环机构主要由连接短节、循环外筒、循环短节、 循环心轴、密封圈等零件组成。循环机构的功能 主要是当工具运行到一定位置时，使环空与钻柱 之间沟通形成通道，以便进行正、反循环。
球阀机构主要由锁紧爪、连接短节（3 7/8″工具）、 上座圈、下座圈、球阀总成、操作销、球阀外筒、 下接头等零件组成。球阀机构的球阀在工具循环 孔打开之前关闭，这样确保循环时循环介质与地 层流体隔离。
园心轴伸缩接头技术参数
OD 5.03 in.
ID
长度 工作压力 爆破压力 挤毁压力 抗拉强度
2.28 in.
180.00 in. 15,000 psi 15,000 psi 225,000 lb
园心轴伸缩接头技术参数
OD 3.90 in.
ID
MAKEUP LENGTH Burst
1.80 in.
OD 5.03 in.
ID
长度
2.28 in.
68.04 in. 15,000 psi
工作压力
破裂压力
挤毁压力
抗拉强度
15,000 psi
328,000 lb
OMNI多次循环阀
哈里伯顿公司生产的多功能循环开关阀是一种由 环空压力控制的可实现多次开关的循环阀。其规 格有两种，即98mm（3 7/8″）和127mm（5″）， 分别适用于127mm（5″）～244.5mm（9 5/8″）的 套管井进行全通径地层测试、油管传输射孔，以 及射孔与全通径测试联作等作业时循环作业。由 于其具有多次重复开关的能力，使得在全通径地 层测试等作业结束时可进行酸化、压裂等增产措 施。使用此阀可使多项作业的程序简化，大大降 低勘探成本。
滑套式泄流阀
滑套式泄流阀技术参数 OD 5.03 in.
ID
MAKEUP LENGTH
2.28 in.
41.28 in.
RATED WORKING PRESSURE
Burst
Collapse
1百度文库,000 psi
15,000 psi
TENSILE RATING 247,000 lb
全通径放样阀
全通径放样阀由本体、放 样塞、阀心、管塞、限位 螺母、“O”形圈组成
例2：静液柱压力PHa＝40MPa，井底温度160℃， 用5″LPR-N阀测试，计算操作压力。 解：查表，ph＝6.86MPa，pL＝6.28MPa，PHL＝ 34.47MPa
p1 Ph PL PH a PH L PL 3.45 6.894
40 34.47 6.28 3.45 6.894