[发明专利]压力完整性测试系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于检验布置于第一金属套管或井眼与第二金属套管之间的可测试的环状屏障的环状屏障系统，所述第二金属套管具有外表面。本发明还涉及一种使用上述环状屏障系统测试井的压力完整性的方法。

背景技术

当在导管中布置中间套管时，或者当在中间套管中布置生产套管时，环状隔离封隔器设置在环状空间中以防止来自周围地层的流体流入环状空间内。两个管柱之间的压力完整性是非常重要的，并且它们之间的环空被定期测试。如果压力完整性被破坏，那么操作者不能再检验井的控制，并且该井将被关闭。

因此，这些环状封隔器能封隔地层压力是非常重要的。然而，很难在对封隔器进行泄漏测试的同时不破坏压力完整性，这是因为地层或水泥位于一侧，并且因此，注入地层流体中的示踪剂将由于套管也随后被射孔而破坏完整性。

发明内容

本发明的目的是完全或部分地克服现有技术的上述缺点和不足。更具体地，本发明的目的是提供一种改进的环状封隔器系统，该系统可在进行泄漏测试的同时不破坏压力完整性。

从下面的描述中将变得显而易见的上述目的以及众多的其它目的、优点和特征由根据本发明的方案来实现，即通过一种环状屏障系统，该系统用于检验布置于第一金属套管或井眼与第二金属套管之间的可测试的环状屏障，所述第二金属套管具有外表面，所述环状屏障系统包括：

-第一环状屏障和第二环状屏障，每个环状屏障包括：

-在纵向方向上延伸用于作为第二金属套管的一部分安装的、由金属制成的管状部件，

-环绕管状部件并与该管状部件相连接且限定出环状屏障空间的可膨胀金属套筒，和

-管状部件中的用于使流体进入环状屏障空间以膨胀套筒的第一流体通道，并且

该环状屏障系统还包括布置成与所述管状部件连接的传感器，当可膨胀套筒膨胀至抵靠所述第一金属套管或井眼时，第一环状空间限定在所述环状屏障之间，其中，所述传感器布置成确定环状空间的情况以便测试至少一个所述环状屏障的隔离能力。

环状屏障可以布置成彼此相邻。

此外，传感器可以测量流体的性质来确定环状空间的状况，该性质是温度、压力、存在气体、或存在化学示踪剂。

在一个实施例中，所述传感器可布置在环状空间中。

在另一个实施例中，所述传感器可布置在至少一个环状屏障中或与至少一个环状屏障相连接。

在第三实施例中，所述传感器可布置在设置成与所述第二金属套管内的环状空间相对的工具中。

在另一个实施例中，所述传感器可布置在可膨胀套筒的外表面上。

在又一个实施例中，所述传感器可布置在可膨胀套筒的外侧上。

此外，所述传感器可以是应变计或压电晶体。

这种应变计可以被紧固至所述可膨胀套筒的外侧，测量所述可膨胀套筒的伸长。

此外，应变计可以借助于电线与读出单元和/或通信单元电连接，该电线以蜿蜒形式附着于可膨胀套筒的外表面，使得电线足够长以便从应变计延伸到所述单元而不会断开，以及在可膨胀套筒已膨胀后也不断开。

压电晶体可以被嵌入在可膨胀套筒中。

上述环状屏障系统还可包括布置在管状部件的外表面并与传感器电连通的读出单元。

此外，上述环状屏障系统还可包括布置在管状部件的外表面，用于从传感器向读取器传送数据的通信单元。

这种读取器可布置在与环状空间相对的工具中。

此外，通信单元可与读出单元相连接。

而且，通信单元可与处理器相连接。

所述传感器可与放大器相连接。

此外，所述传感器可以是流体静压开关。

在另一个实施例中，环状屏障系统还可包括具有出口的气体腔室，当布置在该出口中的阀打开以使气体进入气体腔室内并进入环状空间时该出口与环状空间流体连通。

通过将气体腔室布置在两个环状屏障之间，环状屏障中的一个可以进行压力测试，即测试整个环状屏障的任何泄漏，并因此测试井的压力完整性是否令人满意和完好。

在一个实施例中，第一通信单元可以布置在位于第二金属套管和第一金属套管或井眼之间的第一环空中。

在另一个实施例中，第一环状屏障的可膨胀套筒可借助于两个连接件与所述管状部件连接。

另外，气体腔室可以是环状腔室。

此外，气体腔室可布置在所述连接件中。

而且，气体腔室可布置成环绕第二金属套管。

此外，气体腔室可包括含有化学示踪剂的气体。