Испытатель пластов

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при совместных гидродинамических и геофизических исследованиях скважин. Цель изобретения - повышение эффективности работы испытателя пластов, сокращение времени на испытание за счет возможности ремонта или замены внутрискважинных измерительных приборов без подъема колонны труб на поверхность . Испытатель пластов содержит корпус 1, подвижно установленную в нем полую штангу 2, клапан в виде штока с радиальными каналами и перекрывающей его гильзы, блок управления, толкатель, крышку , соединительный патрубок, кожух, ступенчатую втулку с наружным и внутренними уплотнениями и непересекающимися осевыми каналами, шайбу, приборный стакан с осевыми каналами в днище, датчики давления и температуры, дебитомер и плотностномер, электроконтактный разъем, перфорированный диск 28, фиксатор в виде подпружиненных кулачков 30, установленных выше посадочной поверхности штанги 2. С переходником 4 соединяют запорноуравнительный и циркуляционный клапаны, пакер и фильтр. На колонне труб испытатель опускают в скважину. На кабеле спускают внутреннюю клапанную часть с дистанционными приборами до посадки нижнего выступа втулки в посадочное гнездо К. Устанавливают пакер. Одновременно закрывается уравнительный клапан. Корпус 1 перемещается вниз относительно штанги 2, а кулачки 30 фиксируют клапанную часть в корпусе. Открывается запорный клапан. Путем передачи сигналов с наземного блока управления открывают клапан испытателя. После короткого периода притока сигналом с поверхности клапан закрывается, начинается процесс восстановления пластового давления с регистрацией кривой восстановления давления. Таким образом, открывая и закрывая клапан, проводят несколько циклов испытания. Натяжением колонны труб корпус 1 перемещают вверх, освобождают фиксатор и поднимают на поверхность внутреннюю клапанную часть испытателя пластов . 4 ил. сл С 1 ю fcw со о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 B 49/00

ГОСУДАРСТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

"8 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4773739/03 (22) 26.12.89 (46) 07.04.92. Бюл. hL 13 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики (72) М.Д. Еникеев (53) 622.245.7(088.8) (56) Патент CLUA М 4508174, кл. 166/373, опублик. 1985.

Авторское свидетельство СССР

М 1142626, кл. Е 21 В 49/00, 1985.

Авторское свидетельство СССР

N 1571231, кл, Е 21 В 49/00, 1989. (54) ИСПЫТАТЕЛЬ ПЛАСТОВ (57) Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при совместных гидродинамических и геофизических исследованиях скважин. Цель изобретения повышение эффективности работы испытателя пластов, сокращение времени на испытание за счет возможности ремонта или замены внутрискважинных измерительных приборов без подъема колонны труб на поверхность. Испытатель пластов содержит корпус 1, подвижно установленную в нем полую штангу 2, клапан в виде штока с радиальными каналами и перекрывающей его гильзы, блок управления, толкатель, крышку, соединительный патрубок, кожух, ступенчатую втулку с наружным и внутренними уплотнениями и непересекающимися осеИзобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к испытателям пластов, позволяющим провести гидродинамические исследования скважин, „... Ж,, 1724861 А1 выми каналами, шайбу, приборный стакан с осевыми каналами в днище, датчики давления и температуры, дебитомер и плотностномер, злектроконтактный разъем, перфорированный диск 28, фиксатор в виде подпружиненных кулачков 30. установленных выше посадочной поверхности штанги

2. С переходником 4 соединяют запорноуравнительный и циркуляционный клапаны, пакер и фильтр. На колонне труб испытатель опускают в скважину. На кабеле спускают внутреннюю клапанную часть с дистанционными приборами до посадки нижнего выступа втулки в посадочное гнездо К, Уста на вл и вэют пакер. Однов реме н но закрывается уравнительный клапан, Корпус 1 перемещается вниз относительно штанги 2, э кулачки 30 фиксируют клапанную часть в корпусе. Открывается запорный клапан. Путем передачи сигналов с наземного блока управления открывают клапан испытателя.

После короткого периода притока сигналом с поверхности клапан закрывается, начинается процесс восстановления пластового давления с регистрацией кривой восстановления давления. Таким образом, открывая и закрывая клапан, проводят несколько циклов испытания. Натяжением колонны труб корпус 1 перемещают вверх, освобождают фиксатор и поднимают на поверхность внутреннюю клапанную часть испытателя пластов. 4 ил. анализ плаСтовых флюидов и каротэж интервала испытания, Известен испытатель пластов, содержащий трубную секцию, связанную с буриль1724861

55 ной колонной, и зондирующую секцию, опускаемую в скважину на кабеле и входящую в зацепление с трубной секцией, которая имеет скользящий гильзовый клапан, перемещаемый в закрытое положение пружиной, установленной в трубной секции.

Зондирующая секция включает механизм соединения, который взаимодействует с кулачками трубной секции для передачи направленного противодействия усилия пружины гильзовому клапану, который, сжимая пружину, позволяет скважинной жидкости входить в полость зондирующей секции, содержащей датчик давления. Соединение и рассоединение механизма с кулачками трубной секции происходит в результате возвратно-поступательного перемещения зондирующей секции.

Однако у этого испытателя пластов низкие надежность управления работой и эффективность применения. Он не позволяет проводить каротаж интервала скважины непосредственно до и после испытания, не обеспечивает дистанционного измерения дебита и состава поступающей из пласта жидкости. Сложен механизм соединения и рассоединения зондирующей и трубной секций.

Известен также испытатель пластов, включающий корпус, пакерный узел, пробосборник с впускным клапаном, сообщающимся с подпакерной зоной и связанным кабелем с наземным пультом управления, спускаемый на кабеле блок управления, выполненный в виде полого золотника с радиальным каналом и подвижной относительно него втулки с внешним выступом, и блок датчика давления.

Недостатком этого испытателя пластов является низкая надежность управления работой, исключающая проведение каротажа интервала скважины непосредственно до и после испытания, не обеспечивающая дистанционное измерение дебита и состава поступающей из пласта жидкости, сложен и ненадежен механизм соединения и рассоединения блока, спускаемого на кабеле с корпусным блоком, соединенным с колонной труб.

Известен испытатель пластов, включа ющий корпус, верхний и нижний переходники, клапан, выполненный в виде штока и ступенчатой гильзы с каналами для гидравлической связи; блок управления, электроконтактный разъем, толкатель, привод блока управления с концевыми переключателями для фиксации гильзы в открытом и закрытом положениях клапана, ступенчатую втулку с непересекающимися радиальными и продольными каналами, 5

50 прикрепленную к ступенчатой втулке шайбу, на которой подвешены датчики давления и температуры, каротажный зонд дебитомера и других дистанционных приборов. Этот испытатель обеспечивает возможность проведения каротажа участка скважины до и после испытания и дистанционного измерения всех необходимых параметров испытуемого пласта: давления, температуры, дебита и состава поступающей из пласта жидкости.

Недостаток этого испытателя пластов заключается в том, что при отказе или выходе из строя какого-либо дистанционного измерительного прибора для его замены требуется поднимать на поверхность испытатель пластов и всю колонну труб, на которых он опущен в скважину, а после замены прибора снова спустить их в скважину, что требует больших затрат времени, энергетических и материальных ресурсов.

Цель изобретения — обеспечение эффективности работы испытателя пластов, сокращение времени на испытание за счет возможности ремонта или замены внутрискважинных измерительных приборов без подъема колонны труб на поверхность.

Для этого испытатель пластов. содержащий корпус, верхний и нижний переходники, расположенные в корпусе клапан в виде штока и ступенчатой гильзы с радиальными каналами, блок управления с приводом, ступенчатую втулку с непересекающимися радиальными и продольными каналами, шайбу, связанную с дистанционными измерительными приборами, и электроконтактный разъем, снабжен размещенной подвижно корпусе полой штангой с посадочным седлом и установленными в ней равномерно по окружности выше посадочного седла подпружиненными кулачками, стаканом, жестко связанным с шайбой и имеющим осевые каналы в днище, и перфорированным диском, установленным в нижнем переходнике под стаканом, причем дистанционные измерительные приборы размещены в стакане, электроконтактный разъем размещен между последним и диском и жестко связан с ними, корпус имеет кольцевой конический паз с возможностью размещения в нем подпружиненных кулачков в его верхнем положении, Такая конструкция позволяет испытывать пласт с передачей измеряемых параметров на поверхность, проводить каротаж испытуемого участка скважины непосредственно до и после испытания, обеспечивает сокращение затрат времени, энергетических и материальных ресурсов за счет подь1724861 ема при необходимости на поверхность только внутренней (клапанной) части со стаканом с приборами, подвешенной на кабеле, а внешняя корпусная часть, спущенная в скважину на колонне труб, остается на 5 месте, На фиг. 1 показан испытатель пластов; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1; на.фиг. 3 — сечение Б — Б на фиг. 1; на фиг.

4 — внешняя корпусная часть испытателя 10 пластов.

Испытатель пластов содержит корпус 1, установленную в нем с возможностью осевого перемещения полую штангу 2, верхний

3 и нижний 4 переходники, клапан в виде 15 штока 5 с каналами а и б для связи полости. труб над клапаном с испытуемым пластом и перекрывающей его ступенчатой гильзы

6 с радиальными каналами в и г, блок 7 управления, толкатель 8, связанный с при- 20 водом,,выполненным в виде установленных в блоке 7 электродвигателя и винтовой пары с ползуном и концевыми переключателями (не показаны), замыкающими при контакте с ползуном цепь управления на- 25 земного блока для фиксации гильзы 6 в открытом и закрытом положениях клапана, крышку 9, через которую пропущены электропровода 10, соединительный патрубок 11 блока 7, разделительный кожух

12, который установлен между корпусом 1 и клапаном, ступенчатую втулку 13 с наружными 14 и внутренними 15 и 16 уплотнениями на концевых выступах и непересекающимися радиальными,д и 35 продольными е каналами, шайбу 17, которая соединена с помощью болтов 18 со ступенчатой втулкой 13, приборный контейнер 19 с продольными каналами ж на дне, прикрепленный к шайбе 17, установ- 40 ленный в контейнере 19 блок дистанционных измерительных приборов, включающий коммутатор 20, датчики давления 21 и температуры 22, дебитомер 23 и плотностномер

24, кабель 25 и электроконтактный разъем, муфта 26 которого закреплена под приборным контейнером 19, а стержень 27 закреплен в нижнем переходнике 4 с помощью перфорированного диска 28 с отверстиями з. 50

Испытатель пластов снабжен замком в виде подпружиненных пружиной 29 кулачков 30, размещенных в полой штанге 2 равномерно по окружности выше посадочного гнезда К с возможностью контактирования с внутренней постепенно сужающейся стенкой корпуса 1 и выхода в полую штангу 2 (см, фиг. 2). Герметизация подвижных и неподвижных соединений обеспечивается резиновыми уплотнительными кольцами 31, Блок 7 управления и привод защищены от попадания жидкости трубой 32, между ней и корпусом 1 имеется кольцевой зазор м для перетока поступающей из пласта жидкости в трубы над испытателем, Под диском

28 на кабеле 25 подвешен каротажный зонд

33, Установленные во втулке 13 гильзы 6 клапана и толкатель 8,связаны между собой ограниченным телескопическим подвижным соединением, что облегчает пусковой момент электродвигателя блока 7 управления, Через продольные каналы е ступенчатой втулки 13 пропущены электропровода

10 и загерметизированы кольцами 31, Испытатель пластов работает сл:— цующим образом.

С нижним переходником 4 вн -.шней корпусной части (см. фиг. 4) соединяют патрубок каротажного зонда 33, запорноуравнительный и циркуляционный клапаны, пакер и фильтр, а с верхним переходником 3 — бурильные трубы. Испытательное оборудование на колонне труб спускают в скважину до заданного интервала. Затем в колонну труб на кабеле 25 спускают внутреннюю клапанную часть с блоком 7 и приводом, контейнером 19 с дистанционными приборами (элементы

20-24) и муфтой 26 электроконтактного разъема до посадки нижнего выступа втулки 13 в посадочное гнездо К штанги 2, соединения муфты 26 со стержнем 27 электроконтактного разъема и подключения к каротажному зонду 33. Путем подъема колонны труб проводят каротаж испытуемого интервала. Затем испытательное оборудование опускают до исходного положения, устанавливают пакер, при этом одновременно закрывается уравнительный клапан и открывается запорный клапан, корпус 1 испытателя пластов перемещается вниз относительно штанги 2 и подпружиненные кулачки 30, контактируя с сужающейся стенкой л корпуса 1, выходят во внутрь штанги 2, тем самым запирая соединение корпусной и клапанной частей испытателя пластов. Путем передачи сигналов с наземного блока управления (не показан) в глубинный блок 7 управления перемещают гильзу 6 вверх и открывают клапан испытателя. Начинается приток жидкости, поступающей из пласта, которая проходит через отверстия з диска 28, каналы ж на дне контейнера 19, б и а штока 5, в и г гильзы 6, д ступенчатой втулки 13 и кольцевой зазор м между корпусом 1 и трубой 32 и поступает в полость бурильных труб над испытателем пластов, Дистанционные приборы элементы (21, 22, 23 и 24) через коммутатор 20

1724861

50

55 передают измеренные параметры в наземный блок управления и регистрации. После короткого периода притока (3 — 5 мин) сигналом с поверхности глубинному блоку 7 гильзу 6 перемещают вниз, при этом гильза перекрывает радиальные каналы а штока 5.

Клапан закрывается, начинается восстановление пластового давления с регистрацией кривой восстановления давления. По окончании периода восстановления пластового давления клапан снова открывается и осуществляется процесс притока. Таким образом, открывая и закрывая клапан, проводят несколько циклов испытания. По окончании испытания проводят повторный каротаж испытуемого интервала. Затем натяжением колонны труб корпус 1 перемещают вверх относительно штанги 2, подпружиненные кулачки 30 отходят в исходное положение, открывают замок соединения разъемных частей испытателя пластов, на кабеле 25 поднимают на поверхность внутреннюю клапанную часть, а на трубах — внешнюю корпусную часть..При необходимости испы- тательное оборудование перемещают к другому пласту и циклы каротажа и испытаний повторяются.

Использование предлагаемого испытателя по сравнению с известным обеспечивает исключение подъема колонны труб и испытателя пластов при ликвидации неисправностей или замене измерительных приборов, а следовательно, снижение времени затрат, энергетических и материальных ресурсов, Формула изобретения

Испытатель пластов, включающий корпус, соединенный с верхним и нижним пе5 реходниками, расположенные в корпусе клапан в виде штока и ступенчатой гильзы с радиальными каналами, блок управления с приводом, ступенчатую втулку с непересекающимися радиальными и продольны1Q ми каналами, шайбу, связанную с дистанционными измерительными приборами, и электроконтактный разъем, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности работы испытателя пла15 стов, сокращения времени на испытание за счет возможности ремонта или замены внутрискважинных измерительных приборов без подъема колонны труб на поверхность, он снабжен размещенной подвижно в корпусе полой штангой с посадочным седлом и установленными в ней равномерно по окружности выше посадочного седла подпружиненными кулачками, стаканом, жестко связанным с шайбой и имеющим осевые каналы в днище, и перфорированным диском, установленным в нижнем переходнике под стаканом, причем дистанционные измерительные приборы размещены в стакане, 3Q электроконтактный разъем размещен между последним и диском и жестко связан с ними, корпус имеет кольцевой конический паз с возможностью размещения в нем подпружиненных кулачков в его верхнем положении.

1724861

10

5(55

1724861

27

28