Комплексное скважинное устройстводля гидродинамических и геофизическихисследований

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (»>8421 91 (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (5.1)м. Кл.з (22) Заявлено 210378 (21). 2594491/22-03

I с присоединением заявки Но

Е 21 В 47/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300681. Бюллетень Ио 24

Дата опубликования описания 300681 (53) УДК 622.241 (088 . 8) (72) Авторы изобретения

Н.М. Шарипов и К.Г. Хамзин

Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики (71) Заявитель (54 ) КОМПЛЕКСНОЕ СКВАЖИННОЕ УСТРОЙСТВО .ДЛЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ И ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Изобретение относится к технике исследований сква>хин с помощью пластоиспытателей, а более конкретно.к комплексированию гидродинамических и геофизических исследований с использованием дистанционной измерительной аппаратуры на геофизическом кабеле.

Известны различные трубные испытатели пластов, представляющие .собой забойную клапанную систему, управляемую с поверхности путем продольных перемещений колонны труб, на которых они опускаются в сква>хину j1).

Недостатком этих испытателей пластов является то, что они дают .возможность проведения гидродинамического исследования разреза скважины без его дополнительного расчленения на участки продуктивные и непродуктивные. Этот недостаток частично устранен в устройствах, предусматривающих сопряжение измерительной аппаратуры с пакерно-клапанной системой.

Известно также оборудование для испытания пластов и электрокаротажа, содержащее плазовое устройство, выполненное в виде корпуса с аксиальным и осевым каналами, в котором расположены переключающая втулка и измерительный блок (2);

Недостатками этого оборудования являются малый объем пробоотборной камеры, который не дает возможности получения достоверной пробы, качественной кривой восстановления давления, годной для интерпретации, а также достаточного изменения характера насыщенности пласта путем удаления фильтрата из призабойной зоны, наличие громоздкого нагруженного карота>хного зонда (осевое усилие на зонд может достигать 100т) и электрических контактов, стыкующихся в среде скважинной жидкости, что значительно снижает их надежность. Кроме того, в случае выхода из строя зонда или преобразователей, расположенных в пакерноклапанной системе, необходимо извлекать иэ скважины для ремонта все устройство.

Цель изобретения — повышение наде>хности исследований.

Указанная цель достигается тем, то корпус измерительного блока выполнен с каналом, в котором установ30 пен электроуправляемыа клапан, свя842191 занный с зондом-датчикогл, а в осевом канале шлюзового устройства размещены дифференциальный золотник и клапан-пробка, взаимодействующая с дифференциальным золотником и с зондом-датчиком, причем полость над дифференциальным золотником связана со сква><инным пространством, а- полость под дифференциальным золотником через аксиальный канал корпуса шлюзового устройства — с внутритрубным пространством.

На фиг.1 изображено шлюзовое устройство пакерной системы; на фиг.2 разрез А-A на фиг.1; на фиг.3 — спускаемый скважинный прибор с зонд-датчиком.

Шлюзовое устройство содержит трубчатый корпус 1 с осевым каналом

2, силовой канал 3, боковое уравнительное отверстие 4, клапан 5, дифференциальный золотник б с продольными вырезами 7, поворотный клапанпробку 8 с цапфами 9, выступом 10 и боковым отверстием 11, а.также неподвижный упор 12. Осевой канал имеет кольцевую выточку 13.

Скважинный прибор включает корпус 14, подвешенный на геофизическогл кабеле 15, уплотнения 16, приточный канал 17 с электрически управляемым клапаном 18. К корпусу скважинного прибора на кабеле 19 подвешен зонд-датчик 20, который иглеет возможность продольного перемещения по кабелю 19. Скважинный прибор имеет также подпружиненные фиксаторы 21 для Фиксирования его в канале шлюзового устройства. Пакерная система состоит из пакера 22, якоря 23 и осевого канала .пакера 24.

Устройство работает следующим образом.

В скважину на необходимую глубину спускается на пустых трубах шлюзовое устройство, которое имеет сквозные осевые каналы для прохода пластовой жидкости и пропуска через них зонд-датчика. При этом осевой канал (следовательно, и полость труб) герметизированы клапан-пробкой 8, а канал 3 заполнен. жидкостью. Ha кабеле 15 внутрь труб опускается скважинный прибор, корпус 14 которого уплотнениями 16 входит в осевой канал клапана 5 и перекрывает его. Фиксаторы 21 упираются в выточки 13, фиксируя корпус скважинного прибора от выброса перепадом давления между скважинным и внутритрубным пространствами. Одновременно корпус скважинного прибора перемецает клапан. 5 вниз, открывая сообщение канала 3 через канал 2 с внутренней полостью труб. При этом зонд датчик 20 упирается в пробку 8, перемещаясь вверх относительно кабеля 19.

После открытия канала 3 nowt действиегл разности давления в скважине и внутри труб дифференциальный золотник б перемецается вниз. При этом сначала открывается отверстие

4 и давление над пробкой 8 выравнивается с давлениегл под ней, а при дальнейшем движении золотника б верхние кромки выреза 7 у золотника, упираясь в цапфы.9 пробки 8, выдергивают последнюю из осевого канала 2. После этого выступы 10 упираются в упор 12, вследствие чего пробка 8 при дальнейшем движе-. нии вниз поворачивается на 90 так, о что ее боковое отверстие.4 совпадает с осевым каналом 2. Зонд-датчик 20 под дейс тв ием с илы т яжес ти опус к ается вниз, и выходит за пределы шлюзового устройства, пакера и якорного устройства.

20 После этого все устройство готово для проведения гидродинамических исследований, которые осуществляются после пакеровки открытием и закрытием электрически управляемого клапана 18 скважинного прибора, и геофизических исследований с помоцью зонда-датчика 20 путем продольных перемецений всей колонны труб по стволу скважины. При этом вся информация от скважинного прибора передается на поверхностную регистрирующую аппаратуру по кабелю 19. В связи с тем, что измерительная аппаратура собирает35 ся и соединяется с кабелем полнос тью вне скважины, обеспечивается полная надежность всех электрических соединений, что исключает повторные спуски устройства в скважину из-за возможных при спуске не40 исправностей. то же относится к возможности управления клапаном

18 электрическими сигналами по кабелю.

Возможность использования труб

45 в качестве пробоотборной емкости значительно увеличивает эффективности применения метода комплексирования геофизических и гидродинаглических исследований, так как

50 повышает их точность и достоверность

Применение предлагаемого устройства позволяет уменьшить объем испытаний скважин трубными испытателями пластов и объем геофизических исследований, а также повысить достоверность результатов исследований.

Рассчет зкономической эффективности производится только по уме60 ньшению объема испытаний скв ажин трубными испытателями пластов.

При этом стоимость одного испытания составляет 1300 р. В течение года устройство используется 50 раз, g5 Если принять, что при использова842191

А-А

5ис. у нии предлагаемого устройства будет предотвращен один спуск пластоиспытателя в скважину, то экономический эффект его составляет

Э = 1300p 50 = 65000 р./г.

Формула изобретения

Комплексное скважинное устройство для гидродинамических и геофизических исследований, содержащее пакерную систему с осевым каналом, электрический преобразователь, скважинный прибор и.каротажный зонд, о т л и ч а ю щ е е с. я тем, что, с целью повышения надежности исследований, оно снабжено шлюзовым узлом, выполненным в виде трубчатого корпуса с осевым и силовым каналами и дифференциального золотника, образующего с корпусом камеру, связанную через силовой канал и клапан с осевым. каналом, причем осевой канал корпуса перекрыт в нижней части поворотной клапан-про5кой с продольным каналом, взаимодействующей с дифференциальным золотником, с возможностью сообщения продольного канала с осевым каналом корпуса при нижнем положении золотника, а корпус скважинного прибора имеет приточный канал с электроуправляемым клапаном и связан с помощью кабеля с каротажным зондом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ясашин A.Ì., Копылов A.Ñ.

Техника и технология испытания пластов в процессе бурения наклонных скважин. М., "Недра", 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 309124, кл. Е 21 В 47/06, 1968..

ВНИИПИ Заказ 5002/29

Тираж 627 Подписное ф 3 Филиал ППП "Патенд", г. Ужгород,ул.Проектная,4