Пробоотборник для испытателя пластов

 

ф. X. Камалов, P. С. Латыпов и М. Д. Еникеев (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики (7I ) Заявитель (54) ПРОБООТБОРНИК ДЛЯ ИСПЕ!ТАТЕЛЯ ПЛАСТОВ

1о

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам для отбора герметизированных проб пластового флюида в процессе испытания нефтегазоносных объектов в скважинах с помощью испытателя пластов на трубах.

Известен пробоотборник, включающий корпус, в котором размещен шток соединенныи через хвостовик со штоком испытателя пластов (1).

Недостатком пробоотборника является то, что он содержит одну камеру и отсекает пробу только с давлением, соответствующим во времени закрытому периоду испытания пласта.

Наиболее близким к изобретению являе ся пробоотборник, содержащий го корпус, в котором подвешены пробоотборные камеры, размещенные. относительно друг друга параллельно и имеющие подпружиненные клапаны, открытие и закрытие которых происходит синхронно взаимодействием топкателя верхних клапанов со штоком впускного клапана испытателя пластов. Натяжением колонны труб закрывают впускной клапан испытателя пластов, и клапаны пробоотборных камер под действием пружин отсекают пробу пластового флюида в конце периода восстановления пластового давления с одинаковыми параметрами в обеих пробпотборных камерах (2).

Известный пробоотборник не позволяет регистрировать давления в первой половине цикла испытания плас та в конце периода штока. Это существенно снижает достоверность и информативность полученных данных о насыщенности пласта, Физико-химических свойствах пластового флаида и гидродинамических параметрах призабойной и удаленной зон пласта.

973813

Цель изобретения - обеспечение раздельного отсекания пробы в конце периодов притока и восстановления давления.

Достигается поставленная цель тем что пробоотборник для испытания пластов, содержащий корпус, пробоотборные камеры с подпружиненными клапанами и толкатель, приводимый в действие штоком впускного клапана испы- 1О тателя пластов, снабжен вторым толкателем, концентрично расположенным с первым и взаимодействующим со штоком уравнительного клапана испытателя пластов, причем пробоотбор- 15 ные камеры размещены в корпусе последовательно друг над другом и жестко связаны между собой патрубком с центральной перегородкой.

Кроме того, второй толкатель вы- 20 полнен полым со ступенчатым отверстием, а первый толкатель размещен внутри ступенчатого отверстия и жестко связан с клапаном верхней пробоотборной камеры. 25

При этом первый толкатель выполнен в виде стакана с наклонно-продольными щелями на его стенках и с размещенным внутри него подпружиненным ступенчатым стержнем с выступа- 5в ми на его боковой поверхности, размещенными в наклонно-продольных щелях стакана, причем ступенчатый стержень установлен с возможностью взаимодействия со штоком впускного кла- 35 пана испытателя пластов.

На фиг. 1 изображен пробоотборник в транспортном положении во время спуска в скважину; на йиг. 2 — 4p развертка стенки первого (внутреннего) толкателя с наклонно-продольными щелями; на фиг. 3 - пробоотборник, в котором открыта нижняя пробоотборная камера от действия штока уравнительного клапана испытателя пластов; на фиг. 4 - то же, с открытыми верхней и нижней пробоотборными камерами.

В результате многоциклового испытания пласта с помощью данного пробоотборника достигается получение в последнем цикле испытания пробы жидкости и газа с давлением в конце периода притока s одной пробоотборной камере и пробы с восстановленным плаотовым давлением в другой пробоотборной камере.

Пробоотборник содержит корпус 1 (фиг. 1) и последовательно установленные пробоотборные камеры 2 и 3 проточного типа, жестко соединенные между собой патрубком 4 с центральной перегородкой 5. В пробоотборных камерах размещены клапанные механизмы

6 и 7 золотникового типа с уплотнительными элементами, закрытые крышками-центраторами 8 и поджатые возвратными пружинами 9, которые расположены по разные стороны центральной перегородки патрубка 4, причем клапан 6 нижней частью упирается в корпус 1. Клапаны снабжены иглами 10 для обеспечения замера давления и извлечения пробы из пробоотборных камер.

Пробоотборные камеры снизу упираются в пружину 11, а свеоху — в дополнительный (второй ) толкатель 12. В дополнительном толкателе концентрично размещен первый толкатель 13, выполненный в виде стакана с наклонно-продольными щелями а на его стенке. Первый толкатель жестко соединен с клапаном 7 верхней пробоотборной камеры 3 и имеет внутри подвижный ступенчатый стержень 14 с выступами 15 на боковой стороне большого диаметра. Ступенчатый стержень поджат легкой пружиной 16 и своими выступами входит в щели а первого толкателя 13. Стержень частью меньшего диаметоа входит в отверстие дополнительного толкателя для взаимодействия со штоком 17 впускного клапана испытателя пластов, а дополнительный толкатель 12 верхним концом взаимодействует со штоком 18 уравнительного клапана испытателя пласВ компоновке испытательных инструментов для испытания скважины пробоотборник соединяется с нижней частью многоциклового испытателя пластов.

Многоцикловое испытание пласта заключается в осуществлении двух и более циклов приток-восстановление давления.

5р тов.

Принцип работы пробоотборника заключается в следующем.

После спуска инструмента на заданную глубину и запакеровки последовательно закрывается уравнительный и открывается впускной клапаны испытателя пластов. При этом шток 18 уравнительного клапана, преодолевая

5 973 усилие пружины 1 1 (Фиг. 3 ), через толкатель 12 перемещает нижнюю пробоотборную камеру 2 относительно клапанов 6, в результате чего открываются каналы б. После этого шток 17 впускного клапана перемещает стержень 14, выступы 15 которого скользят по щелям а из позиции Т в позицию II (фиг.2) первого толкателя 13, не воздействуя на клапаны 7 верхней пообоотборной камеры.

Таким образом, первый короткий период притока отмечается потоком пластового флюида по кольцевому зазору г и проникновением в камеру 2, минуя закрытую пробоотборную камеру 3 °

С окончанием первого цикла притока впускной клапан испытателя пластов закрывают. При этом его шток 17 20 отходит от стержня 14,и последний с под действием пружины 1б своими выступами 15 скользит по целям а из позиции 11 в позицию I! 1(Фиг.2).

Во втором цикле притока с открытием впускного клапана испытателя пластов открывается и вторая пробоотборная камера 3 (фиг.4). Это происходит за счет того, что шток 17 впускного клапана испытателя плас- 30 тов толкает стержень 14, который своими выступами 15 переходит из позиции III в позицию IV и через толкатель 13 перемещает клапаны 7 относительно камеры 3, в результате чего открываются каналы в.

1. Пробоотборник для испытателя пластов, содержащий корпус, пробоотборные камеры с подпружиненными кпа панами и толкатель, приводимый в действие штоком впускного клапана

\ испытателя пластов, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения раздельного отсекания пробы в конце гериодов притока и восстановления давления, он снабжен вторым толкателем, концентрично расположенным с первым и взаимодействующим со штоком уравнительного клапана испытателя пластов, причем пробоотборные камеры размещены в корпусе поспедовательно друг над другом и жестко связаны между собой патрубком с центральной перегородкой.

2. Пробоотборник по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что второй толкатель выполнен полым со ступенчатым отверстием, а первый толкатель размещен внутри ступенчатого отверстия и жестко связан с клапаном верхней пробоотборной камеры.

3. Пробоотборник по и.1, о т л ич а ю шийся тем,что первый толкатель выполнен в виде стакана с наклонно-продольными щелями на его стенках и с размещенным внутри него подпружиненным ступенчатым стержнем с выступами на его боковой поверхности, размещенными в наклонно-продольных щелях стакана, причем ступенВторой или последний цикл притока отмечается потоком пластового флюида через обе пробоотборные камеры.

С закрытием впускного клапана испытателя пластов шток 17 поднимается вверх и освобождает от нагрузки стержень 14 и толкатель 13, в результате чего клапаны 7 пробоотборной камеры 3 под действием пружины 9 закрываются, отсекая пробу в конце притока. В открытой нижней пробоотборной камере 2 обеспечивается рост давления в течение всего времени, которое отводится на запись кривой восl становления давления. Закрывается нижняя пробоотборная камера 2 до открытия уравнительного клапана испытателя пластов, шток 18 которого, 55 двигаясь вверх, освобождает дополнительный толкатель 12, а пробоотборная камера 2 движется под действием пружин Ч и 11 относительно клапанов

813 6

6, отсекая пробу в конце периода восстановления пластового давления.

Предлагаемый пробоотборник осуществляет отборы проб в разные периоды испытания пласта (отдельно в периоды притока и в конце восстановления давления). Сравнительный анализ герметизированных проб жидкости из двух камер с неодинаковым давлением позволяет с большой достоверностью определять данные, необходимые для разработки нефтяных и газоносных месторождений, а именно: точнее установить характер насыщения и свойства его насыщающей жидкости, пластовое давление и давление насыщения, гидродинамические параметры пласта в призабойной и удаленной зонах, продуктивность испытанного объекта.

Формула изобретения

973813 чатый стержень установлен с возможностью взаимодействия со штоком впускного клапана испытателя пластов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 485215 кл. Е 21 S 49/00, 1973, 2. Техника и методика испытания скважин испытателями пластов многоциклового действия. Руководство, Уфа, 1979, с. 86.