Устройство для исследования пластов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 В 49/О НОМИТЕТОТНРЬ(ТИЯМ ГОСУДАРСТВЕНН ЬПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГННТ СССР АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ О ЕТЕЛЬСТВУ А ВТОРСНОМУ С.(Е,дОВА(56) Авторское свидетельство СССР781332, кл. Е 21 В 49/02, 1978.Руководство по применению комплексаинструментов Уралецпри исследованиибуряшихся скважин, Рг( 39 - 04 - -145 - -79.Уфа, 1979, с. 20. 801461895 А 1(57) Изобретение относится к горной промышленности. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устоойства за счет определения гидродинамических параметров пласта в вертикальном направлении. Для этого устройство имеет две пары пакеров селективного разоощения. Одна из пар образует кольцевые зоны герметизации. Между парами пакеров размещены запорные клапаны. Каждый из последних содержит два цилиндра (Ц)1461895 40 с запорным штоком 2 в одном из них, Шток 12 установлен с возможностью перекрытия одного из каналов 10, 11, сообщающего смежные зоны при осевом перемещении, снизу шток 12 с Ц 13 образуют камеру 14 атмосферного давления, Ц 16 имеет гидросопротивление 18 и поршень 15, связанный со штоком 12. Подпоршневое пространство Ц 16 сообщено со скважинной средой, а надпоршневое черезИзобретение относится к горной промышленности, в частности к исследованию геологического строения пластов, конкретно к технике, применяемой для исследования пластов гидродинамическими методами.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет определения гидродинамических параметров пласта в вертикальном направлении.На фиг. 1 представлено устройство, находящееся в стволе скважины в запакерованном состоянии, общий вид; на фиг. 2 - конструкция запорного клапана с размещенным в нем дифманометром; на фиг, 3 - диаграммы, поясняющие работу устройства,Устройство включает якорь 1, пакеры 2 селективного разобщения, герметизирующие кольцевые зоны 3, надпакерный запорный клапан 4 с уравнительным клапаном 5, межпакерные запорные клапаны 6 (фиг. 1). Оборудование опускается на бурильных трубах 7. Межпакерный запорный клапан выполнен в виде, отдельного узла, имеющего резьбы 8 и 9 (фиг. 2) для соединения его с бурильными трубами 7 и пакерами 2. Сверху и снизу от смежных кольцевых камер подведены каналы 10 и 11, которые перекрываются запорным штоком 12 при его осевом движении. 111 ток 12 перемещается в цилиндре 13 и в нижней части образует камеру 4 атмосферного давления, заполненную воздухом. В верхней части шток 12 соединен с поршнем 15, размещенным во втором цилиндре 6. Последний снизу сообщается со скважинной средой через отверстие 17, а сверху - с верхней кольцевой зоной 3 через градуированное гидросопротивление 18 и фильтр 19. В данном устройстве размещен также дифманометр 20, входы которого через каналы 10 и 11 подключаются к смежным кольцевым камерам.Устройство работает следующим образом.Устройство опускается в скважину и с помощью якоряустанавливается в интерва 5 10 15 20 25 30 Э 5 гидросопротивление 8 - с верхней зоной. Смежные зоны соединяют между собой дифманометр 20 и клапаны. В кольцевых зонах при наличии гидродинамической связи с верхней зоной возмущение улавливается в виде снижения пластового давления. Величина времени снижения и степень снижения давления являются данными, несущими информацию о. вертикальной проницаемости и пьезопроводности пласта. 3 ил. 2ле исследования, При этом пакеры 2 сжатия образуют ряд загерметизированных кольцевых зон.Работа устройства поясняется на фиг. 3, где на диаграммах 1 и 11 показано положение надпакерного и межпакерного клапанов соответственно: З-закрыто, О - открыто; на диаграмме 11 - зависимость давления в верхней кольцевой зоне во времени; на диаграмме 17 - перепад давления между верхней и смежной с ней кольцевой зоной; на диаграмме Ч - давление в смежной кольцевой зоне (все,диаграммы представлены в едином масштабе времени и по порядку расположения соответствуют элементам на фиг. 1).В начальный период (до о) надпакерный клапан находится в закрытом положении, межпакерный клапан открыт, при этом надпакерные манометры регистрируют гидростатическое давление столба жидкости в скважине, В момент времени (о с помощью бурильных труб открывается над. пакерный клапан, давление во всех кольцевых зонах изменяется до гидростатического давления столба жидкости, залитой в бурильные трубы, и возникает приток жидкости из кольцевых зон в бурильные трубы. Запорный межпакерный клапан до момента . находится в открытом положении под действием силы, действующей сверху на шток 12 (фиг. 2) от скважин- ного давления. В моментна верхний поршень начинает действовать сила, направленная вверх, обусловленная разностью давлений в скважине и в верхней кольцевой зоне. Под давлением этой силы поршень перемещается. Скорость перемещения ограничивается перетоком жидкости через гра. дуированное гидросопротивление 18, поэтому перекрытие каналов происходит с задержкой времени А=1 -Это время заранее известно, поскольку определяющие его величины: вязкость жидкости, перепад давления, величина гидро- сопротивления, известны. Кроме того, оно за 1461895ранее задается подбором соответствующего гидросопротивления. Одновременно закрываются последующие межпакерные запорные клапаны, и все кольцевые зоны, кроме верхней, оказываются загерметизированными. Затем в момент времени 1 осушествляется герметизация верхней кольцевой зоны путем закрытия надпакерного клапана. Далее до времени 1 з производится выравнивание давлений в кольцевых зонах до пластовых с регистрацией кривой восстановления давления (КВД). В момент времени 1 з вновь открывается надпакерный клапан, и в верхней кольцевой зоне создается гидроди нам ическое возмущение до момента времени 1 з.В последующих кольцевых зонах при наличии гидродинамической связи с верхней зоной возмущение улавливается в виде снижения пластового давления. Момент снижения давления происходит с задержкой времени Л 1=14 - 1 з. Величина этого времени, вид кривой снижения давления, степень снижения давления являются данными, несущими информацию о вертикальной проницаемости и пьезопроводности пласта. При закрытии верхнего клапана в момент времени 1 з происходит повторный скачок давления, который также поступает с задержкой времени Л 1=16 - 1;. Времена Л 1=-16 - 1 з и Л=1 - 1 з определяются по диаграмме дифманометра, где на одном бланке регистрируются моменты времени создания импульса давления (точки А, С на фиг. 3) и его поступления (точки В, Д), Снятие инструмента производится открытием уравнительного клапана 5 (фиг. ) и снятием нагрузки с пакеров 2. При этом поршни 15 1 фиг. 2) последовательно во всех запорных клапанах возвращаются в исходное положение и происходит выравнивание давлений во всех кольцевых зонах со скважинным. Возврат поршней 15 в исходное положение осуществляется под действием перепада гидростатического давления и давления в камере 14 атмосферного давления. Компоновка снимается со стенок скважины и перемещается на следуюший интервал исследований или извлекается на поверхность.Для определения дебита при создании гидродинамического возмущения необходимого регистрировать объем пластовой жидкости, поступившей в бурильные трубы, например, уровнемером на кабеле.10 15 20 формула изобретения 25 30 35 40 45 По данным исследований в первую очередь производится качественная оценка - наличие гидродинамической связи между отдельными точками пласта или между различными пластами, выявляются непроницаемые интервалы.Затем по результатам измеренийдавлений, перепадов давлений в масштабе времени, объемов пластовых жидкостей по аналогии с горизонтальным гидропрослушиванием рассчитывается Кв/р - подвижность жидкости (отношение проницаемости Кв к вязкости р,) и пьезопроводность (.-е,) в вертикальном направлении. Привлекая для дальнейших расчетов результаты испытания объектов в радиальном направлении: гидропроводность (К;:Ьф/р), пьезопроводность (зе,), величину эффективной мошности пласта (Ьф), по данным геофизических исследований определяется анизотропность пласта по проницаемости Кр/Кв и по пьезопроводности ,-яр/жн. Устройство для исследования пластов,включающее установленные на бурильных трубах пару пакеров селективного разобщения с якорем, многоцикловой запорноповоротный клапан с уравнительным клапаном и дифманометр, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет определения гидродинамических параметров пласта в вертикальном направлении, оно снабжено дополнительными парами пакеров селективного разобщения, образуюшими кольцевые зоны герметизации, и размешенными между парами пакеров запорными клапанами, каждый из которых содержит два цилиндра с запорным штоком в одном из них, установленным с возможностью перекрытия канала, сообшаюшего смежные кольцевые зоны при осевом перемешенип, снизу шток с цилиндром - камеру атмосферного давления, а второй цилиндр имеет гидросопротивление и поршень, связанный, с запорным штоком, причем подпоршневое пространство второго цилиндра сообщено со скважинной средой, а надпоршневое через гидросопротивление - с верхней кольцевой зоной, при этом дифманометры и запорные клапаны соединены со смежными кольцевыми зонами герметизации.1461895 о 3 О 3 Д5 6Состанитель АТехрел И. ВерееТираж 514 Релактор М. Петро Зак аз 583/2 б ВНИИПИ Гоюларстнннго комитета но изобретено113035, Москва, Ж 35,РаугнслПроизволстн нно-олатегьский комбинат Патент.имецкаяКорректор С. ЧерниПодписноеям и открытиям при ГКНТ СССРая наб., д. 45