Устройство для измерения параметровв процессе бурения скважины

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 07. 08. 78 (21) 2652782/22-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет—

Е 21 В 47/06

Государственный коинтет

СССР но делан нзобретеннй н открытнй

Опубликовано 15.01.81. Бюллетень ¹ 2

Дата опубликования описания 17. 01. 81 (53) УДК 550. 832..79(088.8) (72) Авторы изобретения

В. П. Неудачин, Н. Н. Кошелев, В. Ф. Стариков и В. Г. Решетников (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ IIAPAMETPOB В ПРОЦЕССЕ

БУРЕНИЯ СКВАЖИНЫ

Изобретение относится к исследованию скважин в процессе бурения и может быть использовано для измерения перепада забойного давления над давлением в пласте.

Известно устройство для дистанционного измерения в процессе бурения осевой нагрузки на долото (11 .

Однако это устройство не может .быть использовано для оперативного контроля такого важного параметра, каким является перепад забойного давления над давлением в пласте.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения параметров в скважине, содержащее пакер, встроенный заранее в бурильную колонну, клапан, раскрывающий паквр. Для определения параметров вскрываемого пласта с поверхности сбрасывают пробоотборник с манометром. достигнув пакера, корпус . пробоотборника под действием давления перемещает клапаны, раскрывающие пакер и соединяющие полость пробоотборника с призабойной зоной.Пакер и . корпус пробоотборника герметизируют призабойную зону- скважины.В процессе отбора флюидов из скважины манометр регистрирует изменение давления в изолированной зоне.По окончании отбора пробы в бурильные трубы спускают на тросе шлипс и извлекают пробоотборник на поверхность.По диаграмме манометра судят о величине давления в пласте, и его проницаемости (2) . Недостаток данного устройства, заключается в том, что получение информации о

© вскрываемом пласте связано с нарушением нормального процесса бурения и требует извлечения измерительного блока на поверхность.

Цель изобретения — обеспечение

15 дистанционного замера в процессе бурения скважины перепада забойного давления над пластовым.

Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве, содержа20 щем корпус со сквозным промывочным каналом, пакер, клапан, срабатывающий от элемента, сбрасываемого с поверхности, и измерительный блок, который выполнен в виде установленного в промывочном канале подпружиненного клапана и гидрстцилиндра с подпружиненным поршнем со штоком, выполненного с возможностью фиксации подпружиненного клапана при смещении

30 поршня, причем надпоршневая и подпорш796398 невая полости гидроцилиндра, связанй гидравлически соответственно с зонами скважины, расположенными над пакером и под ним.

На фиг. 1 изображено устройство, исходное положение; на фиг. 2 — в момент включения; на фиг. 3 — в процессе измерения перепада давления; на фиг. 4 — в процессе передачи информации на поверхность. Стрелками на чертежах показано движение. флюидов.

Устройство содержит гидроцилиндр с дросселирующим отверстием 2 и подпружиненным поршнем 3. Шток 4 поршня

3 посредством якоря 5 связан с блоком, обеспечивающим передачу на по30 жиненного клапана 6 и перекрывающего канал 7 клапана 8, позволяющего нключать и отключать устройство. Клапан

8 содержит наконечник 9, перекрывающий канал .7 в горловине 10, и пружину 11, возвращающую наконечник 9 н исходное положение. В верхней части

20 устройства содержится пакер 12 с кана- лами 13 и обратным клапаном 14. Для включения устройства используют:, шар 15.

В процессе бурения скнажины устройстно находится н исходном положе" нии, (фиг. 1) . Циркуляция бурового раствора осуществляется через канал

7, при этом клапан 6 течением жидкости. отжат н нижнее положение.

Для включения устройства в работу н скважину сбрасынают шар 15(фиг.2), Шар унлекаеьий потоком бурового раст- 3$ вора, попадает н клапан 8, .перемещает наконечник 9 в нижнее положение, и закрывает горловину 10. В таком положении наконечник 9 удерживается возникшим перепадом давления. Повышение давления в бурильной колонне служит сигналом о включении устройства. Пакер 12 через открывшиеся ; каналы 13 заполняется жидкостью. В результате прекращения циркуляции через канал 7 клапан 6 под действием пружины поднимается и, отклонив якорь 5, входит в канал 7. После этого якорь 5 снова возвращается в исходное положение фиг. 3). В связи с отсутствием расхода жидкости давление нагнетания или избыточное давление с этого момента будет оставаться постоянным и равпо всей длине бурильной колонны поэтому может быть легко контролируемо. В исследуемой зоне, изолированной пакером 12 и запирающим наконечником 9, иэ-за поглощений в пласт будет происходить, снижение давлвния до величины пластового давления. Перепад давления н колонне над давлением н изолированной зоне отме" чается перемещением подпружиненного поршня 3. верхность информации о величине пере- 15 мещения поршня, состоящим из подпруДля приема на поверхности информации о величине перемещения поршня кратковременно сбрасывают давление и бурильной колонне и сразу же снова возобновляют нагнетание. С этого момента и до очередного падения давления ведут отсчет времени, по которому судят о величине перемещения поршня. В результате кратковременного сброса давления пружина 11 поднймает запорный наконечник 9, а шар 15 выпадает в накопитель (фиг.4). Но нос становлению циркуляции препятствует клапан 6, который не .может освободить канал 7, так как якорь 5, удерживаемый штоком 4, препятствует его перемещению. На поверхности это проявляется повышенным давлением нагнетания. Такое положение сохраняется до тех пор, пока шток 4 поршня 3 не вернется н исходное положение и не освободит якорь 5. Тогда якорь

5 отклонится и пропустит клапан 6 вниз. Этот момент на поверхности отмечается резким снижением давления нагнетания, что служит сигналом к окончанию отСчета времени. Циркуляция в скважине восстанавливается окончательно. Для полного возвращения пакера в исходное положение прек ращают нагнетание бурового раствора.

Жидкость из пакера выходит через обратный клапан 14. формула изобретения

Устройство для измерения параметров в процессе бурения скважины, содержащее корпус со сквозным промывочным каналом, пакер, клапан, срабатывающий от элемента, сбрасываемого с поверхности, и измерительный блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью дистанционного замера в процессе бурения. скважины перепада забойного давления над пластовым, измерительный блок выполнен в внде ус» тановленного в промывочном канале подпружиненного клапана и гидроцилиндра с подпружиненным поршнем со штоком, установленным с возможностью фиксации подпружиненного клапана при смещении поршня, причем надпоршневая и подпоршневая полости гидроцилиндра связаны гидравлически.соответственно с зонами скважины, расположенными над пакером и под ним. !

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское снидетельство СССР по заявке В 2630549/03, кл. Е 21 В 47/12, 15.06.78.

2. Ясашин A. И., Яковлев A. И.

Испытание скважин. М., "Недра", 1973, с. 82 (прототип), 796398

7

Составитель И.Карбачинская

Тех е Н.Бабурка Кор екто M. немчик

Ре акто К.Волоа ук

Заказ 9735 4 Тираж 638 Подписное

BHHHGH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра окая наб. . 4 5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4