MFE地层测试器

MFE地层测试器

一、特点

MFE地层测试器是一套完整的井下开关工具，整套测试工具借助于钻杆的上、下运动操作和控制井下工具的各种阀，具有操作方便、动作灵活可靠，地面显示清晰的特点。测试时在地面可以比较容易地观察和判断井下工具所处的位置，并能获得任意次开井流动和关井测压期。MFE地层测试器是大庆油田最早使用的地层测试工具，有127mm（5″）工具，适应于裸眼井测试和168mm(6 5/8″)以上的套管井测试；有108mm(4 1/4″)工具，适应于140mm(5 1/2″)以上的套管井和裸眼井测试;95mm(3 3/4″)工具，适应于140mm(5 1/2″)以上的套管井测试；79mm(3 1/8″)工具，适应于114mm(4 1/2″)小直径套管井测试。但在使用中存在换位机构易损、心轴易堵、高产井截流、封隔器易泄压等问题。

二、结构

MFE测试器主要由换位机构、延时机构、取样机构三大部分组成。

1、换位机构

包括花键心轴、花键套、J型销、止推垫圈。

花键心轴与上部油管相连，受地面控制，只能上、下运动，不能转动。J型销与花键套钉为一体并插入换位槽内，当花键心轴上、下运动时，拔动花键套转动，但不能上下移动。J型销从一个位置换到另一个位置，下方测试阀也从一个位置换到另一个位置（上下位置改变），达到开井和关井的目的。止推垫圈充分保障了花键套的轴向旋转。如图1-1-1：

（1）下井时，J型销通常在A位置，测试处于关闭状态；

（2）下置预定位置加压坐封后，换位槽下行，延时几分钟后，管柱自由下落，测试处于开井状态，J型销此时处于在B位置；

（3）慢慢上提管住，换位槽上行，出现自由行程，J型销移置C处，测试处于关闭状态；

（4）下放管住，换位槽下行，J型销移置D处，测试处于关闭状态；

（5）慢慢上提管住，换位槽上行，出现自由行程，J型销移置A处，测试处于关闭状态；

图1-1-1 MFE测试器换位机构及开关井过程运行图

2、延时机构

延时机构由阀、阀座、外筒、液压油等组成。上边小，下边大（如图1-1-2）当心轴下行时，阀紧贴阀座密封，下油室的油只能从阀与外筒之间徽小缝隙慢慢流到上油室，起到液压延时的作用。当延时阀下行一定距离，即到达外筒较大内径处，憋压延时失效，油从阀外围无阻地流动，工具产生25mm自由下落的开井显示，这一显示在地面的指重表柱上也能看到。心轴上行时，阀离开阀座，上油室的油将无阻地从阀内经与心轴外径之较大空间流向下油室，不起延时作用。

图1-1-2 MFE测试器延时机构示意图图1-1-3 MFE测试器取样机构示意图

3、取样机构

如图1-1-3，由取样器外筒、取样心轴、上下密封套及两组O型和V型圈组成取样器或称测试阀。开井时，取样心轴与密封套不密封，地层流体可以自由通过，关井时，取样心轴与密封套密封，地层流体不能通过，阀关闭，同时圈闭一定体积的流体。

三、技术参数

测试器组装长度3850mm，外径95mm，内径19mm；工作压差70MPa，抗拉强度976kN；取样器容积1200mL；芯轴行程；适用于套管、裸眼井测试。

四、常用管柱结构

图1-1-4 MFE测试常规、跨隔测试管柱结构示意图

如图1-1-4，MFE跨隔测试管柱由上至下为：油管—反循环阀—油管— MFE 测试器—液压锁紧接头—安全接头—剪销封隔器—重型筛管—油管—电子压力计托筒—盲接头—卡瓦封隔器—电子压力计托筒。

1、油管：用于输送仪器仪表至测试层段；

2、反循环阀：用于沟通油套进行循环洗压井；

3、油管：用于获取测试末期有代表性的样品；

4、MFE测试器：用于井下开关井；

5、液压锁紧接头：用于测试器开关井换位和保持封隔器座封；

6、波纹安全接头：用于在卡钻时倒脱；

7、剪销封隔器：用于跨隔测试中封隔油套环空；

8、重型筛管：用于调距，生产进液滤沙；

9、压力计托筒：用于携带压力计下井，记录井下压力变化曲线；

10、盲接头：用于堵塞下封层与测试层通道；

11、卡瓦封隔器：用于选层，封隔目的层和目的下部已试层；

12、开槽尾管：用来传压滤沙；

13、压力计托筒：用来监测下封隔器密封情况。

五、测试步骤

1、工具下井

下井时，测试器阀门是关闭的，阀以上管柱内是空的（不计测试垫）。液压锁紧接头开始工作，保护测试阀门不会中途打开。封隔器换位凸耳处于短槽内，保持封隔器通旁打开，胶筒收缩，卡瓦收缩。

2、封隔器坐封

测试工具下到目的层后，上提管柱留出足够的方余，正转管柱3-5圈，封隔器换位凸耳由短槽进入长槽，下放管柱，封隔器卡瓦张开锚向井壁，旁通自然关闭，胶筒胀开密封井壁

3、开井流动

封隔器坐封后，即可承受上方管柱的重量，并加于测试器，经一段延时，管柱突然下落，测试阀打开，地层液体经筛管和测试器流入油管内，实现开井流动测试。

4、关井测压

上提管柱，并注意“自由点”的出现，即上提管柱时指重表上悬重瞬间不再增加的那个悬重读数，略超过这个读数时，刹车下放管柱至原坐封负荷，在测试器换位机构控制作用下，测试阀关闭，实现关井测压过程，压力计记录压力恢复曲线。重复上述过程，可进行多次流动和关井。上提管柱要测试器换位，由液压锁紧接头的作用，封隔器一般仍然坐封。

5、起出管柱

测试结束后，上提管柱一定拉力，封隔器旁通打开，压力平衡，胶筒收回，测试阀处于关闭状态，可以顺利起出井下工具。

六、液压锁紧接头

液压锁紧接头上端与测试器相接。如图1-1-5，在起下油管时，由于液柱压力的作用（F 顶）把心轴往上推，上顶测试器取样心轴，使测试阀保持关闭，不会中途开井。在上提管柱进行换位操作时心轴受向上的液柱压力而向上运动，而外筒和下接头同时受向下的液柱压力（F锁）使封隔器保持密封。

图1-1-5 液压锁紧接头结构示意图图1-1-6 安全接头结构示意图

七、安全接头

波纹安全接头（如图1-1-6）用于钻柱、测试管柱、打捞柱或冲洗井管柱中，一旦管柱