Устройство для испытания скважин

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Социалистическими Реслублии(22) Заявлено 080879 (21) 2808877/22-03 (5)М. КЛ,Е 21 В 49/00 с присоединением заявки Ио Государственный комитет СССР по делам нзобретеннй н открытнй(23) Приоритет Опубликовано ЗОЯ 481. Бюллетень йо 16Дата опубликования описания З 00481(72) А оризобретения М.М. Нагуманов ц в и Всесоюзный научно-исследовательскийи проектно-конструкторский институт геофизическихисследований геологоразведочных скважин(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ СКВАЖИН Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для испытания скважин.Известно устройство для испытания пластов, примененяемое в процессе бурения без подъема бурильного инструмента 1) .В этой конструкции отбор пластового флюида осуществляют в пробоотборник, спускаемый в колонну бурильных труб, объем которого ограничен ввиду ограниченности размеров и веса пробоотборника. Поэтому, это устройство позволяет отбирать небольшой объем пластового флюида и оно предназначено для исследований пластов небольшой мощности,Известно устройстводля испытания пластов без подъема бурильного инст румента и долота. Устройство состоит из ступенчатого корпуса с радиальными каналами, штока, пакера и урав- . нительного клапана, выполненного в виде перекрывающихрадиальные каналы 25 корпуса втулки, образующей с корпусом камеру, сообщающуюся с затрубным пространством. В этом устройстве после вскрытия бурением исследуемого .пласта и пакеровки скважины осуществ ляют отбор пластового флюида непосредственно в колонну труб 12.Однако при испытании газоносных или гаэосодержащих пластов отсутствие специального устройства, перекры вающего зону испытания в процессе вытеснения отобранного пластового Флюида на поверхность, приводит к поступлению газа из подпакерной зоны в трубы и его смешивание с вытесняющим буровым раствором, поступившим из затрубного пространства, В результате при испытании газоносных пластов с высоким пластовым давлением могут возникать трудно регулируемые сложные технологические процессы и вытеснение отобранной пробы, а также выравнивание давления над и под пакером будет затруднено.Цель изобретения - повышение надежности испытания газоносных пластов с высоким пластовым давлением за счет перекрытия зоны испытания в процессе вытеснения отобранной пробы на поверхность,Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено жестко связанным с корпусом поршнем, который размещен внутри втулки уравнительного клапана, выполнен с осевым ирадиальными каналами и имеет в нижней части осевого канала обратныйклапан.На Фиг. 1 показано устройство впроцессе отбора пластового флюидав колонну труб и восстановления давления, продольный разрез, на Фиг. 2 -то же, в процессе вытеснения пластового Флюида из колонны труб на поверхность до выравнивания давлениянад и под пакером.Предлагаемое устройство состоитиз пакерующего элемента 1, размещенного между ступенчатым корпусом 2 иштоком 3, имеющего возможность осевого перемещения относительно корпуса,уравнительного клапана, выполненногов виде втулки 4, размещенной внутрикорпусной детали 5, турбобура или трубы б, долота 7 Внутри втулки 4 размещен поршень 8, жестко связанный,сверху с корпусной деталью. В поршне имеются осевой А и радиальные Би В каналы, постоайно сообщенныемежду собой. В нижней части поршняпредусмотрен. клапан 9, связанный сосевым каналом А и подпружиненныйснизу пружиной 10. Нижняя частьвтулки 4 выполнена в виде поршня 11.При таком конструктивном исполненииобеспечивается перекрытие эоны испытания в процессе вытеснения.отоб-,ранной пробы иэ вну"тренней полоститруб на поверхность и выравниваниядавления над и под пакером, Передиспытанием скважины к верхнему концу колонны труб 12 устанавливаютустьевой кран 13,В процессе бурения скважины корпус 2 удерживается от перемещенияотносительно штока 3 усилием возникшего в буферной камере 14 под действием перепада давления в трубах ивнутри буферной камеры. Давлениевнутри буферной камеры равно илиблизко атмосферному давлению. Крутящий момент на долото передаетсячерез шлицевое соединение корпуса2 и штока 3, размещенного в буферной камере 14.В процессе бурениявтулка 4 уравнительного клапана находится поддействием перепада давления в внутритрубном и эатрубном пространствахв верхнем положении относительно корпусной детали 5 и перекрывает канал Г, а канал Б перекрывается поршнем 11. Буровой раствор проходитчерез кольцевое пространство, образованное между поршнем 8 и втулкой4, канал Д, шток 3, далее через трубу иЛи турбобур 6 и долото 7 выходит в эатрубйое пространство,, После вскрытия бурением намеченного к испытанию интервала, бурениеостанавливают и к верхнему концуколонны труб устанавливают устьевой кран 13. Внутрь труб спускаютна тросе или кабеле через ролик 1560 65 реэ каналы Б, А и Ж поступает в подпакерную зону, задавливая в пласт,оставшегося в подпакерной зоне пластового флюида (газ или жидкость)и осуществляя полное выравниваниедавления над и под пакером и распаглубинный манометр 16 (датчик давле 1ния) и другие приборы. Осуществляютгерметизацию устья. С помощью насоса или компрессора через кран 17 эакачивают внутрь колонны труб определенное количество воды, воздухаили другую облегченную смесь, чтобысоздать достаточную депрессию напласт. Кран 17 закрывают, Осуществляют пакеровку скважины созданиемосевой нагрузки на нижнюю часть ко О лонны труб, превышающей удерживающее усилие буферной камеры 14, длясжатия пакера и герметизации призабойной зоны. При этом корпусные детали 2 и 5, также поршень 8 переме щаются вниз.Для вызова притока из пласта кран17 открывают. Перепад давления в эатрубном и внутритрубном пространствечерез канал Е и камеру 18 воздейст- Щ вует на втулку 4 и перемещает еевниз. Поршень 11 входит в шток пакера и герметиэирует кольцевое пространство между штоком 3 и поршнем 8Открывается канал Б. Пластовый флюидиз поднакерного пространс".ва черезканалы В, А и Б поступает во внутреннюю полость колонны труб. Послеизвлечения из пласта определенногоколичества пластового Флюида для регистрации восстановления давлениякран 17 закрывают. Глубинный манометр, ранее Фиксировавший поступление пластового Флюида иэ пласта, регистрирует восстановление давления.Давление в трубах в процессе притока пластового флюида и восстановления давления контролируют поверхностным манометром 19.Натяжением колонны труб 12 снимают осевую нагрузку на пакерующий 40 элемент 1. В результате корпусные детали 2 и 5 и поршень 8 перемещаютсявверх относительно штока 3, а втулка 4 под действием перепада давления в трубном и затрубном простран. стве перемещается вниз до упора,открывая канал Г и закрывая каналВ, При этом происходит перекрытиепотока поступившего пластового флюида из подпакерной эоны. После открытия крана 17 промывочная жидкостЬиз затрубного пространства черезканал Г поступает во внутреннюю полость труб 12 и вытесняет отобраннуюпробу на поверхностьВ процессе вытеснения отобранной пробы на поверх ность, как только давление в трубахнад пакером превышает давление подпакером, клапан 9 перемещается вниз,сжимая пружину 10 и открывая проходной канал. Промывочная жидкость.чекеровку скважины, С помощью тросаили кабеля производят подъем глубинного манометра 16 .(датчика и других приборов) на поверхность,Если нет необходимости в повторном испытании, осуществляют подъеминструмента. В тех случаях, когдадолото не срабатывает и есть необходимость в бурении и испытании нижележащего интервала, операцию повторяют в вышеописанной последовательностиПрименение предлагаемого устройства позволит проводить испытание впроцессе бурения без подъема долотас отбором пластового флюида в колонну труб не только нефтеносных иливодоносных пластов, но газоносныхО или газосодержащих пластов.возможность полного перекрытияпотока пластового флюида в подпакерной зоне в процессе цытесневня отоб-.ранной пробы на поверхность. позволитуменьшить время выравнивания давле-,ния над и под пакером и проводитьиспытания в бдлее беэопаснЫх услови-.ях. В результате чего будет достигфнут значительный технико-экономический и геологический эффект при испытании скважин. Формула изобретенияУстройство для испытания скважин,включающее ступенчатый корпус с радиальными каналами, шток, пакер иуравнительный клапан, выполненныйв виде втулки, перекрывающей радиальные каналы корпуса и образующей с нимкамеру, сообщающуюся с затрубньаипространством, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышенияо надежности и испытания газоносныхпластов с высоким пластовым давлением за счет перекрытия зоны испытанияв процессе вытеснения отобраннойпробы на поверхность, устройство5 снабжено жестко связанным с корпусомпоршнем, который размещен внутривтулки уравнительного клапана, выполнен с осевым и радиальными каналами и имеет в нижней части осевогощО канала обратный клапан.Источники информации,принятые во, внимание при экспертизе1. Ясашин А.М. и Яковлев А.И.Испытание скважин, К., "Недра",1973, с. 168-169.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке В 2185158,кл. Е 21 В 49/00, 28.10.75.т Швыдк а Вака 32 ВН писн лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,23. тираж 627ПИ Государственного к о делам изобретений и Москва, Ж, Раушск митета СССоткрытийя.наб д.