Испытатель пластов

(5)5 Е 21 В 49/О 1 л ,ПИ И ЗОБР ЕЛЪСТ ОМУ СВИ АВТ 2. Это обеспечивает гидравлической. неуа, которое удерживам при управлении Таким образом повывления золотником и цтания пласта, 1 ил и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ .ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1(71) Всесоюзный научно-исследовательскийинститут нефтеп ромысловой геофизики(56) Авторское свидетельство СССРФ 293468, кл, Е 21 В 49/00, 1967.Авторское свидетельство СССР1 Ф 1138488, кл. Е 21 В 49/00, 1982.Авторское свидетельство СССРЬЬ 247176, кл. Е 21 В 47/06, 1964,.(57) Использование: исгцтание нефтяных игазовцх скважин испытателями пластов,спускаемых в скважину на трубах. Цель;обеспечение надежности и безопасностиработы по многоцикловой технологии, Сущность изобретения; испытатель снабженвпускным клапаном, размещенным на клапаниой головке подвижного штока 3 и сЬобщающим его центральный канал 5 сиспытываемой зоной пласта. В средней части канала штока выполнена герметичнаяерегородка 17, выше и ниже которой имеются радиальные отверстия 20 и 21, сообщающиеся или разобщающиеся размещеннымна штоке подвижным золотником 22. В ре-зультате этого осуществляется повторениециклов испытания пласта. На верхней частиштока 3 телескопически подвижно размещена соединенная с колонной труб штанга2, сообщающая центральный канал 5 штокаЭ полостью труб. Штанга 2 имеет упорныйторец 28 и цангу 26 с пружинящими лапами,с помощью которых осуществляется управление положением золотника 22 при вертикальных перемещениях колонны труб.Диаметр клапанной головки штока Э имеетбольший размер, чем диаметр в месте сое 1747686 А диненияегосо штангой возникновение усилия равновешенности шток ет его неподвижны положением золотника. шается надежность упра повторение циклов исп40 50 55 Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к испытанию нефтяных и газовых скважин испытателями пластов, спускаемыми в скважину на трубах.Известна конструкция испытателя пластов, включающая впускной и уравнительный клапаны, которая позволяет многократное повторение циклов испытания путем открытия и закрытия его впускного клапана при вертикальных перемещениях колонны труб,Недостатком этой конструкции является низкая надежность впускного клапана, так как многократное открытие и закрытие приводит к разрушению его уплотнений и при подъеме испытателя из скважины не обеспечивается герметичность полости труб относительно скважины. Это недопустимо иэ-эа возможности неконтролируемого фонтанирования, т,е, аварии, Кроме того, испытатель имеет сложную конструкцию клапанной системы, что также снижает ее надежность,Известен также испытатель пластов, позволяющий повторять циклы испытания путем открытия и закрытия его впускного клапана при вертикальных перемещениях колонны труб,Недостатки этой конструкции те же, что и у рассмотренного выше испытателя пластов, поскольку конструкция клапанной системыу них одинакова.Наиболее близким к предлагаемому является испытатель пластов, клапанная система которого имеет весьма простую конструкцию. Она состоит из впускного и уравнительного клапанов, образованных на головке подвижного относительного корпуса полого штока двумя непересекающимися каналами: радиальным, сообщающим испытываемую зону с полостью труб - впускной клапан, и и родол ьн ым, сообщающим эту зону с затрубным пространством - уравнительный клапан. Каналы разобщены подвижными сальниковыми уплотнениями,Недостатком данного испытателя является отсутствие возможности многократного повторения циклов испытания,Цель изобретения, - обеспечение надежного и безопасного испытания пласта по многоцикловой технологии за счет совершенствования конструкции клапанной системы испытателя пластов,Поставленная цель достигается тем, что испытатель пластов, включающий корпус, впускной и уравнительный клапаны, выполненные в виде двух непересекающихся каналов, размещенных на клапанной головке подвижного относительно корпуса полого 5 10 15 20 25 30 35 штока, и подвижные сальниковые уплотнения, снабжен золотниковым клапаном с установленнойв средней части центрального канала штока герметичной перегородкой, выше и ниже которой выполнены радиаль-. ные отверстия, и телескопической полой штангой, размещенной на верхнем конце штока, в нижней части полой штанги выполнен упор и цанга, установленная с возможностью взаимодействия с золотником, причем диаметр клапанной головки штока больше диаметра последнего в месте размещения полой штанги,Надежность повторения циклов испытания достигается наличием гидравлической неуравновешенности штока, препятствующей открытию уравнительного клапана при управлении золотником,Положительный эффект заключается в исключении выхода из строя впускного клапана испытателя пластов, так как повторение открытых и закрытых периодов осуществляется золотниковым клапаном при неподвижном впускном клапане, а надежность управления золотником достигается за счет удержания штока неподвижным усилием гидравлической неуравновешенности, возникающим за счет наличия упомянутой разницы размеров диаметров штока,На чертеже изображен испытатель пластов в растянутом транспортном положении в скважине, общий вид,Испытатель пластов состоит из корПуса 1, соединенного с пакером (не показан), штанги 2, соединенной с колонной труб, и штока 3, размещенного между корпусом 1 и штангой 2, и имеет телескопический ход относительноэтих деталей. На головке штока 3 выполнены канал 4, соединяющийся с центральным каналом 5 штока (впускной клапан), и канал 6, соединяющийся с затрубным пространством через отверстие 7 корпуса 1 (уравнительный клапан). Каналы 4 и 6 разобщены сальниками 8, Внутренние выступы 9 и 10 на корпусе 1, снабженные сальниками, образуют камеру гидравлического реле 11, которая заполнена тормозной жидкостью, а на штоке 3 выполнен выступ 12 с дроссельным отверстием А для перетока жидкости и размещен в камере 11. Корпус 1 в верхней части имеет шлицевой выступ 13, ограничивающий ход штока 3 относительно корпуса.Шток Э выше выступа 13 корпуса 1 снабжен трубой 14 которая образует кольцевую камеру 15, сообщающуюся с затрубным пространством через отверстие .6, В зоне камеры 15 центральный канал 5 штока имеет герметичную перегородку 17, которая делит канал на две части: нижнюю 5,сообщающуюся через канал 4 с испытываемой зоной скважины, и верхнюю 18, сообщающуюся через канал 19 штанги 2 сполостью колонны труб, на которой оборудование спущено в скзажину, Выше и ниже 5перегородки выполнены радиальные,отверстия 20 и 21, изолированные от полости 15подвижным золотником 22. Золотник снабжен тремя сальниками 23, между двумя изних выполнена выточка, образующая внутреннюю кольцевую полость 24, которая сообшает отверстия 20 и 21. На наружнойповерхности золотника имеется кольцевойвыступ 25 для взаимодействия с пружинящими лапами цанги 26, установленной в 15нижней части штанги 2, Штанга в полости 15трубы 14 имеет утолщение 27, нижний торец28 которого взаимодействует с золотником22, а верхний 29 - с внутренним торцомтрубы 14. Верхний конец штока 3 через 20сальник 30 пропущен в канал 19 штанги 2,Труба 14 имеет верхний торец 31, а штанга .2 - торец 32, которые могут взаимодействовать друг с другом при осевом сжатии испытателя пластов, На штоке имеется 25кольцевом упор 31, ограничивающий перемещение золотника,Устройство работает следующим образом,После спуска испытателя пластов в 30скважину на него и расположенные ниженего пакер передают сжимающую нагрузкувесом колонны труб, Под действием этойнагрузки резиновый элемент пакера изолирует испытываемую зону скважины. Одновременно штанга 2 перемещается до упораторцов 31 и 32, Далее труба 14 со штоком 3перемещается вниз до упора о выступ 13корпуса 1, Это перемещение происходит замедленно благодаря перетоку тормозной. 40жидкости через дроссельное отверстие ввыступе 12 в камере реле 11. Торец 28 штанги, достигнув золотника 22, смещает еговниз.Отверстия 20 и 21 через полость 24 сообщаются, а пружиняющие лапы цанги 26переходят через выступ 25. Отверстие канала 6 на головке штока 3 герметизируетсясальниками 8, раэобщая затрубное пространство, а канал 4 выходит из сальника.8 50в нижнее положение, Таким образом, черезканалы 4 и 5, отверстие 21, кольцевую полость 24 золотника, отверстие 20, каналы 18и 19 происходит сообщение испытываемойзоны скважины с полостью колонны труб.,55Наступает период притока.Для прекращения притока и полученияпериода восстановления давления, не нарушая герметичности испытываемой зоны,медленно приподнимают колонну труб,Штанга 2 вместе с колонной труб перемещается вверх относительно деталей штока 3, Торец 28 отходит от золотника 22, а цанга своими пружинящими лапами увлекает золотник за кольцевой выступ 25 до упора 33, После этого пружинящие лапы перескакивают через выступ 25 и дальнейшее движение штанги происходит свободно, Этот ход компенсирует неточность длины подъема труб, В этом положении золотник разобщает отверстия 20 и 21, приток прекращается и начинается период восстановления давления, Подъем колонны прекращается,При подъеме колонны труб со штангой 2 шток 3 удерживается в неподвижном положении за счет его гидравлической неуравновешенности, В период притока давление со стороны нижнего торца головки штока 3 меньше, чем в скважине выше пакера, Этот перепад давления Л Р через отверстие 7 корпуса 1 и отверстие 16 трубы 14 создает усилие О, удерживающее шток неподвижно в нижнем положении, Величина этого усилия выражается следующим уравнением:0 = ( Ь 1 - Г 2 )Л Р,где Рд 1 - площадь сечения штока в нижнейчасти по диаметру д;Ед 2 - площадь сечения штока в верхнейчасти по диаметру д 2.После периода восстановления можноповторить цикл испытания, Для этого восстанавливают нагрузку от ееса колоннытруб,Период притока повторяется, Для прекращения притока приподнимают колоннуи повторяют период восстановления давления, После выполнения необходимого количества циклов и завершения испытанияпроизводят натяжку колонны труб и, преодолевая силу гидравлической неуравновешенности штока 3, растягивают испытательпластов до транспортного положения, Приэтом золотник 22 разобщает отверстия 20 и21. Затем закрывается канал 4 (впускнойклапан), а канал 6 через отверстие 7 сообщается с затрубным пространством (уравнительный клапан), Давление над и падпакером выравнивается, После этого приступают к подъему оборудования иэ скважины,Формула изобретенияИспытатель пластов, включающий корпус, впускной и уравнительный клапаны, выполненные в виде двух непересекающихсяканалов, размещенные на клапанной головке подвижного относительно корпуса по1747686 Составитель К. ХамзинТехред М,Моргентал Корректор 3, Лончакова Редактор Э. Слиган Заказ 2483 , Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР . 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул,Гагарина, 101 лого штока, и подвижные сальниковые уплотнения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения надежности и безопасности работы по многоцикловой технологии, он снабжен золотниковым клапаном с 5 установленной в средней части центрального канала штока герметичной перегородкой, выше к ниже которой выполнены радиальные отверстия, и телескопической полой штангой, размещенной на верхнем конце штока, в нижней части полая штанга выполнейа с упором и цангой, установленной с возможностью взаимодействия с золотником, причем диаметр клапанной головки штока больше диаметра последнего в месте размещения полой штанги,