Испытатель пластов

 

Область применения: испытание нефтяных и газовых скважин испытателями пластов на трубах с дистанционной регистрацией забойного давления в процессе испытания пласта. Цель: повышение качества информативности и повышение надежности проведения испытаний. Сущность изобретения: контактный узел испытателя выполнен составным из элементов 24,15,20 и установлен в корпусе 1 с возможностью продольного перемещения вдоль его оси. Контактный узел связан с камерами 35,40,44 съемного геофизического прибора 31 через систему гидравлическимх каналов 17, 18, 19, 27, 29, 38. В камерах 35, 40, 44 установлены датчики давления 37, 41, 45 соответственно, со своими схемами преобразования в электрический сигнал, Камера 35 выполнена подвижной относительно корпуса 34 сьемного прибора 31. Посредством осевого смещения контактного узла в процессе работы осуществляется гидравлическая связь камер 35, 40, 44 с кольцевым пространством и исследуемой зоной пласта . Положительный эффект: наличие датчиков 37, 41 и 45 позволяет по совокупности их показаний получить более достоверную и качественную информафно об исследуемом пласте. 2 з. п. ф-лы, 3 ил. Ю 00 CJ ON сл ел ы СА) Фиг.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК уц Е 2 1 B 49, бп

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K ПАТЕНТУ

П

11

8 (21) 5007024/03 (22) 21.10.91 (46) 23.08.93. Бюл. hL 31 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики (72) Ф, Х. Камалов, P.Ñ.Ëàòûïoâ и И.И. Шакиров (73) Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики (56) Патент CUJA bk 4553428, кл. Е 21 В

47/06, опуб. 1985.

Авторское свидетельство СССР

М 1372037, кл. Е 21 В 49/00, 1988. (54) ИСПЫТАТЕЛЬ ПЛАСТОВ (57) Область применения: испытание нефтяных и газовых скважин испытателями пластов на трубах с дистанционной регистрацией забойного давления в процессе испытания пласта. Цель: повышение качества информативности и повышение надежности проведения испытаний. Сущность изобретения: контактный узел испытателя выполнен составным из элементов

24, 15, 20 и установлен в корпусе 1 с возможностью продольного перемещения вдоль его оси. Контактный узел связан с камерами

35, 40, 44 сьемного геофизического прибора

31 через систему гидравлическимх каналов

17, 18, 19, 27, 29, 38, В камерах 35, 40, 44 установлены датчики давления 37, 41, 45 соответственно, со своими схемами преобразования в электрический сигнал, Камера

35 выполнена подвижной относительно корпуса 34 сьемного прибора 31. Посредством осевого смещения контактного узла в процессе работы осуществляется гидравлическая связь камер 35, 40, 44 с кольцевым пространством и исследуемой зоной пласта. Положительный эффект: наличие датчиков 37, 41 и 45 позволяет по совокупности их показаний получить более достоверную и Ы,, 1836553 АЗ качественную информацию об исследуемом пласте. 2 з. и, ф-лы, 3 ил.

1836553

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к испытанию нефтяных и газовых скважин испытателями пластов на трубах с дистанционной регистрацией забойного давления в процессе испытания пласта.

Цель изобретения — - повышение качества информативности и повышение надежности работы испытателя пластов.

Предложенное техническое решение отличается от прототипа следующими при,знаками, характеризующими его новизну: — контактный узел выполнен в виде составных элементов (стержня, шарового замка, седла и цанги), установленных в корпусе устройства с возможностью продольного перемещения вдоль его оси; и связанных с камерами съемного прибора и полостью корпуса устройства системой продольных и радиальных каналов; — сьемный прибор содержит три изолированных камеры датчиков забойного, затрубного и трубного давлений соответственно; — камера датчика забойного давления выполнена подвижной относительно корпуса съемного прибора;: — на внешней поверхности корпуса сьемного прибора выполнены кольцевой выступ и боковой канал.

Осевое смещение контактного узла в процессе работы испытателя пластов осуществляет последовательно гидравлическую связь камеры датчика затрубного давления с кольцевым пространством, а затем — связь камеры датчиков трубного и забойного давления с исследуемой зоной пласта. При этом наличие датчиков забойного, затрубного и трубного давлений позволяет по совокупности их показаний получить более достоверную и качественную информацию об исследуемом пласте, Наличие кольцевого выступа на корпусе сьемного прибора обеспечивает фиксацию последнего в цанге после установки его в седле контактного узла, что исключает срыв съемного прибора с контактного узла восходящим потоком пластовой жидкости во время притока и тем самым повышает надежность работы испытателя пластов, На чертежах 1, 2 и 3 представлен вид предлагаемого испытателя пластов.

Испытатель пластов.(фиг, 1) включает соединенные между собой корпусы 1, 2.

Внутри корпуса 1 размещен подвижный полый шток 3, образующий с ним воздушную полость 4 с уплотнителями 5, Корпус 1 соединен с гильзой 6, имеющей щелевые отверстия 7, уплотнения 8 и внутреннюю кольцевую проточку 9. Шток 3 снабжен шпанками 10 для передачи крутящего момента от корпуса нижерасположенному оборудованию. В средней части штока 3 имеются щели 11 и уплотнители 12, которые

5 в совокупности со щелями 7 на гильзе 6 образуют впускной клапан, Внутри гильзы 6 размещен цилиндр 13, являющийся продолжением штока 3. Цилиндр 13 в средней.части содержит отверстия с шарами 14, а в верхней части соединен с седлом 15, которое подвижно относительно корпуса 2. Седло 15 имеет уплотнения 16, проточные осевые каналы 17 и радиальный канал 18 для сообщения с затрубным кольцевым пространством через отверстие 19 в корпусе 2.

Кроме того, седло 15 снабжено цангой

20, которая взаимодействует с подвижной раэжимной втулкой 21, размещенной в переводнике 22.

На стыке штока 3 и цилиндра 13 размещен стакан 23, в котором установлен подвижный стержень 24, удерживаемый в верхнем крайнем положении пружиной 25 и шайбой 26. Стержень 24 содержит продольный канал 27 с уплотнениями 28, образующий посредством отверстия 29 гидравлическую связь с полостью штока 3 под впускным клапаном. Канал 30 служит выравнителем давления при работе стержня 24. Над стержнем устанавливается сьемный прибор 31, спускаемый в испытатель. пластов на каротажном кабеле 32 внутри труб 33.

Сьемный прибор 31 состоит из корпуса

34, содержащего камеры 35, 40, 44 для размещения в них датчиков и преобразователей давления 37, 41 и 45 соответственно.

Камера 35 с уплотнениями 36, подвижная относительно корпуса 34 служит контактным узлом с подвижным стержнем 24 через гидравлический канал 38. На утолщенной части камеры 35 имеется кольцевая проточка 39 для шарового замка.

Камера 40 имеет радиальное отверстие

42 с-уплотнениями 43, посредством которого сообщается с радиальным каналом 18.

Камера 44 отделена от камеры 40 перегородкой 46 и сообщается с полостью труб

33 через отверстие 47. Датчики 37, 41 и 45 снабжены преобразователями давления в электрический сигнал q, имеют проводную связь с каротажным кабелем 32.

Корпус 34 на наружной поверхности имеет кольцевой выступ 48 для охвата цангой 20 с целью удержания съемного прибора

31 от страгивания после установки его в седле 15, Испытатель пластов работает следующим образом. Испытатель пластов в компоновке с пакером и др, узлами спускается на

18365, 5

30

55 трубах в скважину. После установки в интервале исследования в трубы на каротажном кабеле опускается сьемный прибор 31, который под собственным весом входит в седло

15 и садится на шары 14 в гильзе 13. При этом уплотнительные кольца 43 перекрывают радиальный канал 18 в седле 15, а цанга

20 охватывает кольцевой выступ 48 корпуса сьемного прибора. Затем весом колонны труб обеспечивают пакеровку и сжатие испытателя пластов и наблюдают по наземным приборам за показаниями датчиков давления. До начала сжатия испытателя все датчики должны показывать трубное давление, По мере сжатия испытателя (см. черт, 2) корпус 2 с гильзой 6 движется относительно седла 15 и цилиндра 13, и в момент совмещения отверстия 19 с областью радиального канала 18 происходит сообщение затрубного давления с полостью камеры 40, в которой сохранилось трубное давление. За счет перепада затрубного (Рз) и трубного (Ртр) давлений (Рз>Ртр) камера 35движется вниз.

Шары 14 при этом западают в кольцевую проточку 9 в гильзе б и не препятствуют движению камеры 35. Камера 35 торцом надвигается на стержень 24 и далее, сжимая пружину 25, толкает стержень 24 во внутрь стакана 23. При этом образуется гидравлический канал связи по цепочке: полость штока 3 — отверстие 29 — канал 27 — канал 38— полость камеры 35 с датчиком 37 забойного давления, В этот момент наземные приборы регистрируют: датчики 37, 41 давление гидростатического столба жидкости в момент пакеровки инструмента; датчик 45 — давлениетрубное. Возникающая реактивная сила от движения камеры 35 гасится цангами 20, охватывающими кольцевой уступ 48 корпуса съемного прибора, а шары 14 перемещаются в кольцевую проточку 39 камеры 35, окончательно Фиксируя съемный прибор в испытателе пластов, Дальнейшее сжатие испытателя приводит к открытию впускного клапана совмещением щелей 7 и 11, через которые жидкость из исследуемой зоны через полый шток 3 устремляется по корпусу 2 и проточным каналам 17 — в полость колонны труб 33. Датчики давления с этого момента показывают: датчик 37 — падение давления и постепенное нарастание по мере поступления жидкостй в трубы; датчик 41 — постоянство гидростатического давления жидкости в затрубном пространстве; датчик 45 — постепенное увеличение давления по мере поступления жидкости в трубы, После отбора необходимого количества жидкости переходят к периоду восстановления давления. Для этого колонну труб приподнимают, вызывая растяжение испытателя для закрытия впускного клапана. Этому способствует давление гидростатического столба жидкости, действующего на вакуумную камеру 4 (s уплотнениях 5 корпуса 1 и шток- 3), В зоне исследования и в полости штока 3 начинается интенсивный рост давления, который регистрируется датчиком

37. В это время датчики 41 и 45 регистрируют постоянные уровни давления, свидетельствующие о герметичности пакера и труб, После регистрации кривой восстановления давления до необходимой величины колонну труб при спускают для сжатия испытателя и проведения второго цикла испытания. По окончании испытания сьемный прибор освобождают из испытателя следующим образом.

В конце периода восстановления давления, когда испытатель пластов сжат, необходимо медленно растягивать испытатель. одновременно удерживая съемный прибор под натяжкой каротажнаго кабеля. При этом втулка 21. размыкающая цангу 20, в зацеплении с последней движется вниз íà oripeделенный ход до момента выпадания шаров

14 (см. черт. 2) в кольцевую проточку 9. Съемный прибор, свободный от захвата цангой и, освобожденный от шарового замка, под натяжением кабеля выводится из испытателя и поднимается на поверхность (черт. 3). При полном растяжении испытателя цанга полностью освобождается от втулки и приходит в исходное положение. Одновременно со снятием сьемного прибора стержень 24 под действием пружины 25 выходит из стакана

23 и изолирует полость труб от забойного и затрубного давления.

Формула изобретения

1, Испытатель пластов, содержащий корпус с радиальным каналом, размещенный в нем полый шток с контактным узлом, впускной клапан и съемный прибор с корпусом, датчиком забойного давления, выступами на корпусе и седлом, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что контактный узел выполнен в виде подви>кного ступенчатого поршня с сообщающимися продольными и радиальными каналами и установленного над поршнем шарового замка, причем поршень размещен в полости штока с возможностью осевого перемещения на уровне расположения впускного клапана, седло установлено в верхней части штока с воз ложностью осевого перемещения относительно корпуса и выполнено с цангой для взаимодействия с выступом корпуса съемного прибора, который имеет дополнительно датчики затрубного и трубного давлений, установлен1836553 ные последовательHD с датчиком забойного давления.

2. Испытатель по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что датчик забойного давления выполнен подвижным относительно корпуса съемного прибора и установлен с возможностью сообщения посредством каналов подвижного поршня с полостью штока под впускным клапаном.

3. Испытатель по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, седло выполнено с радиальным

5 каналом, расположенным с возможностью гидравлического сообщения с радиальным каналом корпуса испытателя в его сжатом положении.