Испытатель пластов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ 968364

Союз Советских

Социалистических

Республик (; Ц, «. (1

„,l==,,-.

"«

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30.04,81 (21) 3286450/22-03 (5$) М. Кд.з

Е 21 В 49/00 с присоеединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР,по делам изобретений и открытий

Опубликовано 231082. Бюллетень № 39 (5Э) УДК 622, 24з. .4(088.8) Дата опубликования описания 23 10.82

« . f

« l +« l .ô

К.Г.Хамзин е ; «

Всесоюзный научно-исследовательский институт - .,„ нефтепромысловой геофизики

««. g (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54) ИСПЫТАТЕЛЬ ПЛАСТОВ

Изобретение относится к нефте добывающей промышленности,а именно. к испытанию нефтяных и газовых скважин испытателями пластов, спускаемыми на трубах.

Известен испытатель пластов, включающий корпус с перегородкой, связанную с колонной труб штангу и реле времени (1 1.

Управление испытателем пластов затруднено в глубоких наклонных и искривленных скважинах.

Известен также испытатель пластов, включающий корпус с перегородкой,связанную с колонной труб штангу, втулку, жестко связанную с цилиндром, в котором установлен подвижный шток реле времени, и с патрубком, образующим с корпусом кольцевую камеру, и полый подпружиненный дифференциальный плунжер, установленный внутри патрубка..

После достижения забоя скважины и передачи осевой нагрузки на пакер испытатель сжимается на величину свободного хода, а подвижный. шток начинает перемещаться под действием высокого гидравлического давления в камеру., Это движение замедлено бла-. годаря торможению реле времени. В про«цессе движения радиальные окна проходят уплотнительные перегородки, в результате чего происходит сообщение подпакерной зоны с полостью колонны труб. Жидкость из подпакерной зоны и пласта поступает в трубы.

В конце хода радиальные окна вводят в следующий уплотнитель и герметизируются. Приток прекращается, начинается период восстановления пластового давления, который регистрируется глубинным манометром, устайовленным под пакером (2 ).

Однако при испытании слабопроницаемых пластов нередко бывает необходимо значительно увеличить период притока для получения достоверной лробы пластовой жидкости в достаточном количестве. Эта необходимость выявляется в процессе испытания пласта. Но увеличить время притока уже не представляется возможным, поэтому приходится произвести дополнительный спуск испытателя в скважину.

Целью изобретения является ловы" шение надежности испытания за счет увеличения времени притока флюида йз пласта.

Поставленная цель достигается тем, что испытатель пластов снабжен дополнительным полым корпусом, жестко евя968364 занным с патрубком и телескопически» шлицевым соединением со штангой, в полости дополнительного корпуса установлены цанга с винтовой резьбой и толкатель с резьбой под резьбу цанги, причем толкатель установлен 5 с возможностью взаимодействия со штоком реле времени, при этом верхняя часть толкателя связана шлицевым соединением со штангой и установлена внутри нее, а нижняя его часть разме-)p щена в канале дифференциального плунжера.

На фиг. 1 показана нижняя часть испытателя пластов, продольный разрез; на фиг. 2 †.то же, верхняя

15 частьу на фиг. 3 — взаимное расположение деталей верхней части испытателя.

Испытатель включает корпус 1 с отверстием 2, сальник 3, втулку 4, на нижнем конце которой имеется перегородка 5, а в средней ее части имеются окна б и уплотнители 7. Втулка соединена с гидравлическим реле времени, состоящим иэ цилиндра 8, заполненного тормозной жидкостью, и поршня 9. К цилиндру 8 присоединен патрубок 10. Корпус 1, перегородка 5 и парубок 10 образуют камеру 11, связанную с полостью колонны труб через дифференциальные плунжер 12 с осевым 30 каналом, имеющий пружину 13 и уплотнители 14 и 15. В камеру 16, образованную патрубком 10 и плунжером, входит верхний конец подвижного штока 17., Нижний конец штока имеет осевой ка- 35 нал 18, закан девающийся радиальными окнами 19. Подвижный шток 17 связан с поршнем 9 гидравлического реле времени.

Испытатель имеет дополнительный корпус 20, связанный с патрубком 10.

Внутри дополнительного корпуса 20 установлена цанга 21, имеющая винтовую резьбу. Внутри корпуса 20 установлена полая штанга 22, связанная с колонной труб, а с корпусом 20 она связана с помощью шлицев 23. Со штангой 22 связан толкатель 24, имеющий в средней части винтовую нарезку, взаимодействующую с нарезкой цанги

21. Нижняя часть толкателя пропущена

50 через осевой канал дифференциального плунжера в камеру патрубка 10. Толкатель связан rо штангой 22 через шлиц

25, цанга 21 связана с корпусом 20 через ограничитель 26.

Испытатель работает следующим образом.

При спуске в скважину испытатель находится в растянутом положении.При сжатии испытателя на забое весом ко- 60 лонны труб штанга 22 перемещается внутрь корпуса 20, а шлицы 23 выходят иэ зацепления. Толкатель 24 удерживается от осевого перемещения относительно корпуса 20 3а счет резьбово-6g го соединения с цангой 21, которая смещается в суженную часть корпуса.

Одновременно патрубок 10 и связанные с ним детали, в том числе и шток 17, смещаются вниз относительно корпуса

1. Шток 17 начинает перемещаться вверх под действием гидравлического усилия, возникающего за счет разности давле.ний в скважине и трубах. Когда ради альные окна 19 пройдут перегородку 5 и сообщат полость под сальником 3 с окнами б, начинается приток жидкости в трубы из подпакерной зоны и пласта.

Дальнейшее перемещение штока 17 происходит под действием значительно меньшего усилия, равного пронэведению активной площади штока 17 ,на перепад давления, создаваемого редукционным клапаном.

В конце хода штока 17 его радиальные окна 19 герметиэируются уплотнителями 7, приток прекращается, начинается период восстановления пластового давления.

Для повторного открытия клапана и получения дополнительного притока в трубы вращают колонну труб. При этом вращаются штанга 22 и связанный с ним через шлиц 25 толкатель 24, который в сжатом положении испытателя смещен внутрь штанги. При вращении толкатель по резьбовому соединению с цангой 21 начинает перемещаться вниз, нижним концом достигает штока 17 и начинает перемещать его вниз. Радиальные окна 19 выходят из уплотнителей 7 и через окна 19 и б начинается приток жидкости в трубы.

Длина взаимодействующих резьб на цанге 21 и толкателе выбрана с таким. расчетом, что после полного открытия окон 19 резьба толкателя выходит иэ зацепления с цангой, и дальнейшее перемещение толкателя и штока 17 прекращается. Реактивное усилие на цанге передается на нижний торец штанги 22.

Ограничитель 26 удерживает цангу от вращения и ограничивает ее перемещение вверх при растяжении.

При растяжении испытателя цанга

21 выходит в широкую часть корпуса, и толкатель 24 беспрепятственно поднимается вверх штангой 22 через неподвижную цангу. Испытатель полностью приходит в исходное положение.

Преимущество предложенного испытателя по сравнению с известным заключается в воэможности повторного открытия его клапана на неограниченное время, не снимая испытатель с места. Это позволит значительно повысить эффективность трубных испытателей, особенно при испытании слабопроницаемых коллекторов в сложных условиях и на больших, глубинах.

Примерная технология испытания с помощью предложенного испытателя следующая.

968364

Испытатель пластов, включающий корпус с перегородкой, связанную с

Реле времени заранее настраивается на непродолжительное время прито"ка. Испытатель в автоматическом режиме выполняет заданный цикл, и его клапан .закрывается. После закрытого периода, если интенсивность и дли- 5 тельность притока были недостаточны, вращением колонны труб повторно открывают приток на время, необходимое для получения достаточного количества жидкости из,пласта. При этом не ð требуется передачи на забой опредеI ленного количества оборотов, так как после открытия притока винтовое сое динение цанги с толкателем выходит из зацепления, а дальнейшее вращение не оказывает влияния на испытатель.

Затраты на испытание одного объекта на глубине порядка 5000 м составляют около 4 тыс.рублей.

Если принять, что с помощью предложенного испытателя можно предупредить 10 повторных испыТаний в год, то экономический эффект от использования одного испытателя составит

40 тыс.руб. по сравнению с известным испытателем.

Формула изобретения колонной труб. штангу, втулку, жестко связанную с цилиндром, в котором установлен подвижный шток реле времени, и с патрубком, образующим с корпусом кольцевую камеру, и полый подпружиненный дифференциальный плунжер,установленный внутри патрубка, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности испытания за. счет увеличения времени притока флюида из пласта, испытатель снабжен дополнительным полым корпусом, жестко связанным с патрубком и телескопически-шлицевым соединением со штангой, в полости дополнительного корпуса установлены цанга с винтовой резьбой и толкатель с резьбой под резьбу цанги, причем толкатель установлен с возможностью взаимодействия со штоком реле времени, при этом верхняя часть толкателя связана шлицевым соединением со штангой и установлена внутри нее, а нижняя его часть размещена в канале дифференциального плунжера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетеЛьство СССР

Р 454336, кл. Е 21 В 49/00, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

9 581248, кл. Е 21 В 49/00, 1975.

968364

1j

Фие. ".

Составитель И. Кепке

Техред Е.Харитончик Корректор Л.Бокшан

Редактор В. Данко

Заказ 8071/54 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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