Испытатель пластов

 

(11) 443I65

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) ЗаявленсК9. 07. 7I (21)I677429/22-3 с присоединением заявки — (32) ПриоритетОпубликовано15. 09. 74 Бюллетень № 34

Дата опубликования описания15. I2. 74 (51) М. Кл.

Е 2I 49/00

Государственный квинтет Совете Мнннстров СССР оо делам нэооретеннй н открытий (53) УДК

622.243.68 (088.8) (72) Авторы изобретения

П.С.Варламов и М.П.Снежко (71) Заявитель СевеРо-Кавказкий наУчно- исследовательский инститУт нефтяной промышленности (54) ИСПЫТАТЕЛЬ ПЛАСТОВ

Изобретение относится к испытателяц перспективных горизонтов в нвобсадных и обсадных скважинах, бурящихся на нефть и газ. йзвостные испытатели пластов, предназначенныв для создания многократных открытых и закрытых периодов испытания, являются громоздкими и имеют сложную гидравлическую схвцу, поэтому ненадежны в работе.

В предлагаемом испытателе пластов корпус толоскопически связан с нижним штокоц, наружный диаметр которого равен йаружноцу диаметру век него штока. имеющего над приемн тм клапаном кольцевую проточку.: дто повышает надежность работы испытателя пластов при многократных открытых и закрытых периодах испытания.

На чертеже изображен испытатель пластов с сечениями по А-А и Б-Б. йспытатель пластов состоит из корпуса I, корпусных переводников) 2

2-5. Корпус телвскопически соединен с ворхниц 6 и нижниц 7 штокаци °

Шток б при поцощи шостигранни5 ка 8 и пвроводника 9 жестко совдиняотся с колонной бурильных труб, а шток 7 через порвводник IO жестко соединяется с пакероц.

Подвижныв уплотняецые повврх1о ности штока б на входе и выходе из тормозной камеры, образованной корпусными пореводникаци, а также пплотняецая поверхность. штока 7 имеют равные диацетры:

15 Д, = Д =Д . Шток 6 ицеот над йриойныц клййаноц H кольцевую проточку а, диаиаир покарай ри.

На штоке б в цесто проточки а размещена втулка I2 с уплотнони2 оц I3 наружный диацетр которого равен Д5 (причем Д5 ) I)

Внутренняя полость втулки I2 является гнвздоц приемного клапана И, содержащего уплотнение

?Ф. Гнездоц уплотнения Х3 урав.3. 443 нитольного клапана является цилиндрическая проточна б в корпусном пвреводнике,5. Торец Х5 клапана П является упором для втулки I2, ограничивающим ве перемв- s . щение Внизе

Между уплотнениями I4 и Iá приемного клапана образована полость

С камеры, соединенная радиальным отверстием в и осевым каналом г с полостью бурильных труб. В пвроводнико 4 расположены уравнительные отверстия д и ограничительный винт I7. Первводник 5 содержит осевыв каналы в и ж. !5

В тормозной камере на штоке

6 размещен поршень l8 . В переводнико 2 имеются радиальные отверстия з и к и каналы л и м. и осевых каналах л размещены стержни I9 соп- ® ротивлония..

Заполнейив полости Е тормозной каморы рабочей жидкостью осуществляется через боковыв отверстия которые закрываются пробками 2О. !25

Для передачи крутящего момента нижорасположонному оборудованию предусмотрены шлицввыо соединения

2I между шестигранником 8 и корпусом 1, а также между первводни- зо ком 5 и кожухом 22. В нижней части пвроводника 5 устайовлено подвижное уплотнение 23 (диаметром Д у

/ o

Испытатель пластов работает следующим образом.

З5

В процессе спуска в скважину и подъема он находится в растянутом положении, как показано на чертеже.

Так как дйамотры штока б Д и Д

Щ и диаметр штока 7 Д равны, то корпус испытателя пластов йо отношению к этим штокаи в процессе спуска и подъема гидравличвски уравновешен. 4 )

Полость С камеры в процессе спуска, пакеровки и подъема соединена с внутритрубным пространством радиальным отверстием в и осевым каналом г. Под действием перепада гидростатичвского давления (р)в скважине и трубах, действующего на кольцевую площадь, заключенную между поверхностями уплотнений I4 и Хб, в процессе спуска и подъема втулка I2 удерживается в крайнем нижними положе- нии усилием р 2

Н = О,7ЦЬ(Д,-Д, hp), и приемный клапан находится в закрытом состоянии.

165 4 Тормозная камера предотвращает сжатие испытателя и открытие приемного клапана при посадках инстр умента.

Ограничительный винт Х7 предо твращает самопроизвольное порвме щенив вверх втулки Х2 под дойствиеи инерционного давления в трубах, повышающогося до величины, превышающей гидростатическоо давление в затрубнои пространстве (скважинное .

В процессе спуска скважинная жидкость проходит снизу вверх по осевым каналам н, ж и в и кольцевому пространству проточки б к выходу через уравнитель., ные отверстия д.

По достижении хвостовиком забоя скважины на испытательный инструмент передается осевая механическая нагрузка.

Корпус испытателя пластов сво, бодно перемещается вниз до упора

: торца пероводника 5 в торец кожуха 22. Выступ 24 штока 6 садится на уйлотнительную фаску поршня Х8. Свободный переток тормозной жидкости из нижней части полости Е тормозной камеры в верхнюю прекращается, благодаря этому замедляется движение штока 6 .

Переток рабочей жидкости из йижной части тормознои камеры в ее верхнюю часть происходит через . отверстие з, каналы л,м и отверстие и. Ввлйчина торможения регулируется заменой или изменением количества стержней I9 сопротивления. После того как уплотнения поршйя I8 пересекут отверстии к, торможение прекращается, и система деталей, связанных со штоком 6, мгновенно перемещается в крайнее нижнее положение.

При BTQM уплотнение I5 уравнительного клапана заходит в проточку б до упора втулки 12 в торец переводника 5.

При дальнейшем движении штока

6 вниз уплотнение I4 и отверстие в приемного клапана П выходят из втулки I2 при этом уплотнение 1Ф заходйт в отверстие ж пв. рвводника 5, что предотвращает воздействие на него потока пластового флюида.

Через каналы н, е,г и отверстие. в пластовый флюид поступает в бурильные трубы. Таким образом осуществляется йервый открытый период испытания.

Для создания закрытого периода испытания необходимо приподнять колонну бурильных труб до

4ЗЫ5 л снятия механической сжииающвИ нагрузки, переданной на испытательный йнструивнт и произвести

его вытяжку в пределах свободного перемещения- корпуса испытателя пластов относительно нижнего штока 7 и кожуха 22 ° Первоначально шток б вместе с йриеиныи клапанои П свободно перемещаются вверх, а корпус испытателя пластов удерживается в нижнем положении усилием

Е1 =O785 (Д, — Ц) Р) гдв Йр — разность гидростатических давлений в затрубнои и трубном пространствах. Отверстие в и уплотнение D входят во втулку

I2 и .привиныИ клапан закрывается.

При дальнейшем перемещении штока б вверх клапан И упирается торцом I5 в торец втулки l2, которая удерживается в краинеи йижнеи положении усиляем

Й р — — 0,785 (Д5 + )8 р

Так как диаметр Д>) Д,то уси-. лие Мр ) 8 < и корпус испытателя пластов вместе с втулкой I2, перекрывающей уравнительные отверстия д перемещается вверх относительно неподвижного нижнего штока

7. Момент закрытия приемного клапана П .Фиксируется на поверхности стабилизацией веса колонны труб, отмечаемой по индикатору.

Дальнейший подъем колонны труб прекращается. При этом отверстия приемного клапана и отверстия уравнительного клапана закрыты (закрытый период испытания). ля повторного открытия йриви-. ного клапана испытателя пластов по истечении заданного времени закрытого периода испытания сжи6 мающая нагрузка снова передается на испытательное оборудование.

Такии образом осуществляется неограниченное количвствб открытых и закрытых периодов испытания. При открытом приемнои клапане в подпакерной зоне можно создавать избйточнов давление, превцшающев по абсолютной велйчино давло1о ние столба бурового раствора,. так как перемещение втулки вверх предотвращается упором в торец штока

6, . По окончании испытания благодаы ря натяжке колонны бурильных труб корпус испытателя пластов перемещается в крайнее верхнее положение.

В момент когда усилие натяжки, приложенное к шестиграннику 8 ао и штоку 6 окажется больше величины усилия Ng,, произойдет срыв втулки I2 то есть откроются отверстия д уравнительного клапана.

После этого производится подъем испытательного оборудования.

ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Испытатель пластов, содержащий верхний полыИ шток, жестко связанныр через швстиграйник с колонной труб, корпус, образующий с шестигранйинои шлйцввую пару, нижний полый шток, приемный клапан со втулкой, образующей с нлапанои камеру, сообщаюп(уюся в внутритрубным пространством, и реле времени, о т л и ч а ю щ и И с я тои, что, с целью повышения надежности работы при многократных

4о открытых и закрытых периодах испытания, корпус испытателя телоснопичесни связан с нижнии штокои, наружный диаметр которого равен наружному диаиетру верхнего штока, 45 имеющего над приемным клааанои кольцевую проточку °