Глубинное устройство для исследования пласта содержит неподв гкный циркуляционно-уплотнительный узел,, который включает частично ушир=-ннь|й корпус 1 со сквозным осевым каналoM
2 и радиальными отверстиями 3, циркуляционные окна 4, резьбу 5 для при.соединения к насосно-компрессорной трубе 6, установленную на корпус 1 35 нижнюю опору 7 уплотнительного элемента 8 и верхнюю подвижную опору 9, которая с уширенной частью корпуса 1 образует камеру 10, сообщающуюся со сквозным осевым каналом 2 радиальными отверстиями 3.
В корпусе 1 размещен подвижный первичный измерительный узел с центраторами 11, золотниковым клапаном
12 с запорным элементом 13, выполненным н виде втулки с возможностью ее осевого перемещения.
Неподви>кный циркуляционно-уплотнительный узел выполнен со сквозными циркуляционными окнами 4, расположенными выше уплотнительного элемента 8. Камера, образуемая верхней подвижной опорой 9 уплотнительного элемента 8 и уширенной частью корпуса l,. сообщена радиальными отверстиями 3 со. сквозным осевым каналом 2.
Устройство снабжено баропроводом
14. Причем подвюкный первичный измерительный узел выполнен в виде полого корпуса. 15, в котором расположен баропровов 14, сообщающий исследуемый пласт с каналом 16 золотникового клапана 12, установленного в верхней части узла. Кольцевый зазор между баропронодом 14 и внутренней стенкой полого корпуса 15 сообщен с внешней средой отверстиями 17, выполненными в корпусе вьппе нижней части центраторов 11 и на расстоянии, равном расстоянию от посадочного мес3
)332 та центраторов 11 в неподвижном циркуляционно-уплотнительном узле до отверстий 3, сообщающих камеру 10„ образуемую верхней подвижной опорой
9 уппотнитепьного элемента 8 и уширенной частью корпуса 1, с его сквозным осевым каналом 2.
Устройство снабжено защелками 18 с косыми срезами. В верхней части по- "0 лости расположения зопотникового кла- пана 12 выполнена коническая поверхность 19 с возможностью взаимодействия с косыми срезами защелок 18, шарнирно закреплен ых на втулке )3 3о- 15 потникового клапана 12.
Кроме того, устройство снабжено стыковочным вторичным измерительным узлом, содержащим контейнер 20 глубинных регистрирующих приборов и выполненным в виде полого корпуса 21 с конической поверхностью 22 в его нижней части, со сквозным окном 23 в средней его части и стыковочным каналом 24, проходящим через нижний торец узла и входящим в сквозное окно (не показано) и размещенным над подвижным первичным измерительным узлом. При этом на конической поверхности 22 выполнена кольцевая канавка
25 с возможностью взаимодействия с защелками 18 золотникового клапана
12, а контейнер 20 глубинных регистрирующих приборов установлен с возможностью сообщения через баропровод 35
26 со стыковочным каналом 24, причем место сообщения баропровода 26 со стыковочным каналом 24 выполнено на расстоянии, равном расстоянию от верхнего торца втулки 13 золотниково- 40 го клапана 12 при нахождении ее в крайнем нижнем положении до выполненных в эопотниковом клапане радиальных отверстий 17.
Глубинное устройство для исследо- 45 вания пласта работает следующим образом.
Неподвижный циркуляционно-уплотнительный узел спускают в скважину на нижнем конце насосно-компрессорных 50 труб. Во время спуска промывочная жидкость, которой заполнена скважина, свободно перетекает снизу через а сквозной осевой канал 2 и далее в насосно-компрессорные трубы 6, а также через циркуляционные окна .4 в кольцевое пространство скважины.
После завершения спуска насоснокомпрессорных труб 6 с неподвижным
008
4 циркупяционно-уплотнительным узлом на заданную глубину и оборудования устья скважины фонтанной арматурой возбуждают приток газа из пласта. В зависимости от того, из какого пространства (трубного или затрубного) производят отбор газа на поверхности, газ свободно может двигаться через сквозной осевой канал как в насоснокомпрессорные трубы, так и через циркупяционные окна 4 и далее через кольцевое пространство скважины.
Для осуществления исследования скважины при нестационарном режиме фильтрации поток газа направляют через кольцевое пространство скважины, а в насосно-компрессорные трубы 6 закачивают жидкость с постоянным расходом, исключающим глушение пласта.
На головке скважины устанавливают пубрикатор (не показан).
После достижения стационарного состояния притока выходящую из скважины газожидкостную смесь разделяют на фазы, замеряют дебит газа на величину забойного давления.
Не прекращая закачки в скважину жидкости внутри насосно-компрессорных труб 6, транспортируют вниз подвижный первичный измерительный узел (вводят в поток закачиваемой жидкостью либо спускают на каротажном кабеле) .
По достижении подвижного первичного измерительного узла глубины нахождения циркуляционно-уплотнитепьного узла, центраторы 11 упираются в торец внутреннего кольцевого выступа корпуса 1 (на глубине нижнего конца насосно-компрессорных труб 6)и даль— нейшее его движение вниз прекращается, при этом радиальные отверстия
3 в неподвижном циркуляционно-уплотнительном узле и нижние радиальные каналы 27 подвижного первичного измерительного узла совмещаются, а кольцевой зазор между этими узлами герметизируется уплотнительными кольцами
28 и 29 (фиг.4).
При достижении на устье скважины избыточного давления Р>, величину которого определяют из соотношения (1), дальнейшую закачку жидкости прекращают, однако на протяжении всего периода восстановления забойного давления до пластового на устье скважины (в насосно-компрессорных трубах) под-
133200 держивают на прежнем уровне величину избыточного давления Ру
Р " 1 2Рг НрГ (1)
6 где Ру — избыточное давление на устье скважины (в насоснокомпрессорных трубах,., Па;
Р„„. - значение максимально возможной величины пластово- 10 го давления, Па;
Н вЂ” глубина залегания исследуемого пласта, и, у — плотность закачиваемой в насосно-компрессорные тру- 16 бы жидкости, кг/м ;
g — ускорение свободного падения, равное 9,80665 и/с".
Коэффициент 1,2 в зависимости (1) указывает, что давление в нижней 20 части насосно-компрессорных труб должно превышать ожидаемую максимально возможную величину пластового давления не менее, чем на 20 .
Под действием иэбьггочного давления, передаваемого через верхние радиальные каналы 30„ кольцевой зазор между внутренней стенкой полого корпуса 15 и баропроводом 14, нижние радиальные каналы 27 и радиальные от- 30 верстия 3 в камеру 10, верхняя под,г вижная опора 9 перемещается вниз, сжимая уплотнительный элемент 8, За счет этого герметизируется кольцевое пространство. Проникновению жидкости в зону исследуемого пласта препятствуег также нижнее уплотнительное кольцо 28.
Нарастание забойного давления регистрируется глубинными измерительны- АО ми приборами, находящимися в контейнере 31 и имеющими сообщение с исследуемым пластом через ряд отверстий или щелей в его стенке.
Кроме того, текущая величина забойного давления передается через ра— диальные каналы 30, баропровод 14 в золотниковый клапан 12, отверстия которого перекрыты скользящей втулкой
l3, находящейся в крайнем верхнем по- 60 ложе.нии.
Если подвижный первичный измерительный узел спущен на каротажном кабеле, по команде с поверхности (посылка электрического сигнала, приведение в свободное падение по каротажному кабелю кольцевого грузика и т. д.) головку каротажного кабеля о=аобождают от соединения с внутренними
6 кольцевыми канавками 32 и поднимают на поверхность.
Для получения оперативкой информации о процессе восстановления забойного давления без нарушения этого процесса в скважину через лубрикатор на каротажном кабеле или проволоке спускают стыковочный вторичный измерительный узел, который, дойдя до глубины нахождения подвижного первичного измерительного узла, под действием приобретенной во время спуска кинетической энергии ударяет своей торцовой частью по скользящей втулке
13, смещая ее в крайнее нижнее положение. Стыковочный канал 24 перемещается по золотниковому клапану 12 также в крайнее нижнее положение, при этом жидкость свободно вытесняется через сквозное окно 23. Выход баропровода 26 в стыковочном канале
24 совмещается с радиальными отверстиями в золотниковом клапане 12, а защелки 18 входят в зацепление с кольцевой канавкой 25 на конической поверхности 22.
В результате стыковки выход бароировода 26 в стенке стыковочного канала 24 совмещается с радиальными каналами золотникового клапана 12, за счет этого информация о процессе восстановления давления из интервала исследуемого пласта передается в контейнер 20 глубинных регистрирующих приборов.
По истечении некоторого времени натяжением каротажного кабеля или проволоки (не показана) приводят в движение вверх стыковочный вторичный измерительный узел, при этом защелки
l8, находящиеся в зацеплении с кольцевой канавкой 25, также перемещаются вверх вместе со скользящей втулкой 13. По достижении скользящей втулкой крайнего верхнего положения отверстия золотникового клапана 12 перекрываются, а защелки 18, скользя своими косыми срезами по внутренней конической поверхности 19, отводятся в крайнее периферийное положение и за счет этого выходят.из зацепления с кольцевой канавкой 25. Освобожденный от зацепления стыковочный вторичный измерительный узел поднимают на поверхность, извлекают иэ контейнера
20 глубинные измерительные приборы, расшифровывают картограммы давления
1332008 и принимают решение о продолжении или прекращении исследования.
В случае необходимости продолжения исследования операции спуска сты5 ковочного вторичного измерительного узла периодически повторяют.
В случае завершения восстановления забойного давления до пластового либо нецелесообразности продолжения исследования производят разрядку избыточного давления на устье скважины, при этом уменьшается давление в камере 10, и верхняя подвижная опора 9 возвращается в исходное положение.
Внутрь насосно-компрессорных труб спускают специальный съемник, кото-, рый входит в зацепление с внутренниI ми кольцевыми канавками 32, производят натяжение каротажного кабеля и 20 поднимают подвижный первичный измерительный узел на поверхность.
Применение глубинного устройства для исследования пласта в сверхглубоких газовых и газоконденсатных сква-. жинах позволяет исследовать пласты при нестационарных режимах фильтрации и за счет этого получать необходимый объем ценной геологической информации. Кроме того, применение 30 предлагаемого устройства позволяет исключить неоправданные затраты времени на восстановление давления, а также предупредить преждевременное прекращение исследований. 35
Формула изобретения
1. Глубинное устройство для исследования пласта, содержащее неподвиж- 40 ный циркуляционно-уплотнительный узел, включающий частично уширенный корпус с радиальными отверстиями и сквозным осевым каналом, установленные на корпусе верхнюю подвижную и 45 нижнюю опоры уплотнительного элемента и размещенный в корпусе подвижный первичный измерительный узел с центраторами и золотниковым клапаном с запорным элементом, о т л и ч а ю — 5p щ е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности оперативного получения информации о процессе восстановления забойного давления до величины пластового давления в сверхглубоких газовых, газоконденсатных, а также в скважинах с аномально высоким пластовым давлением, неподвижный циркуляционно уплотнительный узел выполнен со сквозными циркуляционными окнами, расположенными выше уплот- . нительного элемента, а камера, образуемая верхней подвижной опорой уплотнительного элемента и уширенной частью корпуса, сообщена радиальными отверстиями со сквозным осевым каналом.
2. Устройство по п.l, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабже-, но баропроводом, причем подвижный первичный измерительный узел выполнен в виде полого корпуса, в котором расположен баропровод, сообщающий исследуемый пласт с каналом золотникового клапана, установленного в верхней части узла, а кольцевой зазор между баропроводом и внутренней стенкой полого корпуса — с внешней средой отверстиями, выполненными в корпусе выше нижней части центраторов и на расстоянии, равном расстоянию от посадочного места центраторов в неподвижном циркуляционно-уплотнительном узле до отверстий, сообщающих камеру, образуемую верхней подвижной опорой уплотнительного элемента и уширенной частью корпуса, с его сквозным осевым каналом.
3. Устройство по п.2, о т л и— ч. а ю щ е е с я тем, что оно снабжено защелками с косыми срезами, запорный элемент золотникового клапана выполнен в виде втулки с возможностью ее осевого перемещения, в верхней части полости расположения золотникового клапана выполнена коническая поверхность с возможностью взаимодействия с косыми срезами защелок, шарнирно закрепленных на втулке золотникового клапана.
4. Устройство по п.l, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено стыковочным вторичным, измерительным узлом, содержащим контейнер глубинных регистрирующих приборов и выполненным в виде полого корпуса с конической поверхностью в его нижней части, со сквозным окном в средней
его части и стыковочным каналом, проходящим через нижний торец узла и входящим в сквозное окно и размещенным над подвижным первичным измерительным узлом, при этом на конической поверхности выполнена кольцевая канавка с возможностью взаимодействия с защелками золотникового клапана, а контейнер глубинных регистри9
)33200Я 0
Рующих приборов установлен с возмож- ном расстоянию от верхнего торца костью сообщения через баропровод со втулки эолотникового клапана при настыковочным каналом, причем место хождении ее в крайнем нижнем положесообщения баропровода со стыковочным, нии до выполненных в золотниковом ,3 каналом выполнено на расстоянии, рав- клапане радиальных отверстий. уг
19
1332008
78
Составитель В.Стрельченко
Техред А. Кравчук Корректор С.Шекмар
Редактор Н.Тупица
Заказ 3779/29
Тираж 532 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, R-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
