Испытатель пластов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЗОБ Т АВТОРСКОМУ мараев,следоваомысловой ельство СССР00, 1973.ьство СССР00, 1970 ТОВ, включаюколоннойпан, связанкулачок,АТЕЛЬ ПЛАязанный щии ктруб впускнои кл еющеи ыи со штангои ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(46) 15. 12.84, Бюп, Р 4 (72) В,И.Гайдамака, А.Н В,П.Белый и Ю.А.Дудин (71) Всесоюзный научнотельский институт нефте геофизики(53) 622,245,4(088.8) (56) 1. Авторское свиде Кф 502113, кл. Е 21 В 492. Авторское свидетел 9 746099, кл. Е 21 В 49 (прототип),(54)(57) ИСПЫТ С 80.1129 3 . А гильзу, в которой установлен поршень противодавления на пласт, над кото" рым размещены поршеньки с втулками, установленными с возможностью взаимодействия с кулачком и образующими с поршеньками полости, связанные с затрубным пространством, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности работы за счет обеспечения изменения депрессии на пласт вращением колонны труб, штанга имеет кольцевой выступ, образующий с гильзой камеры, сообщаемые соответственно с затрубным пространством и приэабойной зоной скважины, при этом площадь кольцевого высту- Е па и площадь сечения по наружному диаметру штанги равны.СИзобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для исследования пластов нефтяных и газовых сква" жин, 5Известен испытатель пластов, со-держащий корпус, связанный с колонной бурильных труб, ступенчатый шток с каналами, образующий с корпусом камеру, сообщающуюся с затрубным10 пространством, стакан, образующий со штоком герметичную камеру, запорный клапан и размещенный над стаканом подпружиненный поршень, связанный посредством винтовой пары с 15 колонной труб 11.Указанное устройство обеспечивает испытание пластов любой интенсивности притока при разных депрессиях, При этом каждый приток, вызываемй 20 новой депрессией, сменяет предыдущий режим притока, т.е. испытание ведется по схеме приток при первой депрессии - приток при второй депрессии - приток при третьей депрес сии и т,д., - восстановление пластового давления.Однако данное устройство не обеспечивает возможности осуществления процесса восстановления пластового :30 давления в промежутках между циклами притоков, что затрудняет интерпретацию полученных данных и выдачу за" ключения об оптимальном режиме зкснлуатации пласта. 35Известен также испытатель пластов, включающий корпус, связанный с колонной труб, шток, впускной клапан, связанный со штангой, имеющей кулачок, гильзу,в которой установлен 40 поршень противодавления на пласт, над которым размещены поршеньки с втулками, установленными с возможностью взаимодействия с кулачком и образующими с поршеньками полости, связан ные с затрубным пространством 121,Устройство обеспечивает возможность испытания пластов при переменных депрессиях по схеме приток при 50 первой депрессии - восстановление нластового давления - приток при второй депрессии - восстановление пластового давления - приток при третьей депрессии - восстановление 55 пластового давления и т.д. Привод в действие данного испытателя пластов осуществляется возвратно-поступательным перемещением штока с помощью колонны труб,Однако в ряде случаев не удаетсяпереместить шток на заданную величину, что ведет либо к неполучению процесса восстановления пластового давления, либо .к нарушению герметичностипакеровки.Цель изобретения - повышение надежности работы устройства за счетобеспечения изменения депрессии напласт вращением колонны труб,Поставленная цель достигаетсятем, что в испытателе пластов, включающем корпус, связанный с колоннойтруб, шток, впускной клапан, связанный со штангой, имеющей кулачок,гильзу, в которой установлен поршеньпротиводавления на пласт, над которым размещены поршеньки с втулками,Ъустановленными с возможностью взаимодействия с кулачком и образующимис поршеньками полости, связанныес затрубным пространством, штангаимеет кольцевой выступ, образующийс гильзой камеры, сообщаемые соответственно с затрубным пространством ипризабойной .зоной скважины, при зтомплощадь диаметра кольцевого выступаи площадь сечения по наружному диаметру штанги равны.Установка штока многоцикловогоклапана с возможностью вращения, исключающая из рабочего процесса трудно контролируемую в глубоких, искривленных и осложненных скважинах операцию по вытяжке инструмента на заданную величину возможна только приналичии гидравлически уравновешеннойштанги, осуществляющей взаимодействие узлов, находящихся в зонах действия различных давлений: гидростатического и забойного. При отсутствии гидравлического равновесия дополнительные нагрузки, возникающиеза счет разности указанных давлений,являются причиной неработоспособности предлагаемого устройства,На фиг,1 изображено устройство для исследования пласта, общий вид, на фиг,2 - развертка фигурного паза выполненного на образующей стойке, на фиг.3 - пример исполнения уравновешенной втулки в увеличенном масштабе; на фиг,4 - пример исполнения неуравновешенной втулки в увеличенном масштабе.В корпусе 1 с воэможностью вра,щения вставлен шток 2, имеющий на нижнем конце многоцикловый клапан 3, связанный с бесконечной винтовой канавкой 4, выполненной на штоке 2, через штангу 5, снабженную скобой 6, входящей в зацепление с винтовой канавкой 4. Бесконечная винтовая канавка 4 представляет собой правую и левую резьбы, нарезанные на одном 10 участке штока 2, с сопряженными концами. Штанга 5 имеет продольные пазы, в которые вставлены жестко связанные с корпусом.1 штифты 7, обеспечивающие штанге,5 и клапану 3 воз вратно-поступательное движение при вращении штока 2.К клапану 3 с помощью пальца 8 прикреплена двухступенчатая штанга 9, на которую надета гильза 10 с не 20 пересекающимися каналами: А - для сообщения полости гильзы 10 с затрубным пространством и Б - для пропуска поступающей при испытании жидкости. Двухступенчатая штанга 9 выполнена 25 таким образом, что ее площадь сечения по кольцевому выступу равна площади ио наружному диаметру, благодаря чему штанга остается гидравлически уравновешенной, пересекая зО ,внутри устройства зоны действия 1,двух различных давлений; гидростатического и забойного. Указанное исполнение штанги 9 обеспечивает при взаимодействии узлов независимость нагрузок на них от разности давлений, под действием которых эти узлы находятся.К нижнему концу штанги 9 крепится кулачок 11, снабженный штифтом 12, 4 скользящим по фигурному пазу, выполненному на боковой поверхности стойки 13. В нижней части гильзы 10 имеется поршень 14 противодавления на пласт, над которым установлена 45 серия поршней 15, имеющих связь с затрубным пространством. Каналы сообщения 16 перекрыты втулками 17. Последние крепятся к стойке 13 с помощью срезных элементов 18. Втулки 17 могут быть выполнены гидравлически уравновешенными и. гидравлически неуравновешенными. Полость над втулками 17 заполнена маслом и постоянно сообщена с. затрубным пространством через каналы А. Чтобы масло, заполня ющее полость, не перемешивалось с глинистым раствором, имеется разде 1129338 4лительный плавающий поршень 19. Длязаполнения полости над поршнем 14противодавления на пласт имеетсяпробка 20.Устройство работает следующим образом.В обычной компоновке испытательного оборудования устройство спускается в скважину и производитсяизоляция пакерами намеченного дляисследования интервала. Вращениемтруб и штока 2 получают открытиезакрытие клапана 3, поскольку вращательное движение привода преобразуется в возвратно-поступательное дви"жение клапана. Двигаясь вниз, клапан3 смещает двухступенчатую штангу 9.и кулачок 11, нажимает на одну извтулок 17, срезав предварительноэлемент 18. Если втулки 17 установлены как изображено на фиг.3, топосле смещения втулки вниз на верхний торец соответствующего поршня 15передается постоянное гидравлическоедавление столба глинистого растворав затрубном пространстве. Этот порШень 15 в последующее время испытанийдействует на поршень 14 противодавления на пласт с постоянной силой.Поскольку усилие на поршень 14. противоцавления на пласт постоянное,то во время притока из пласта он будет поддерживать под собой, т.е.в исследуемой зоне, постоянное давлениеЕсли притока из пласта нет или оночень слабый, можно уменьшить депрессию на призабойную зону следующим образом.При последующем вращении штока 2клапан 3 закрывается - происходитпроцесс восстановления пластовогодавления. Новое вращение труб вновьприводит к открытию клапана 3, смешающего вниз двухступенчатую штангу 9.и кулачок 11. Благодаря взаимодей. ствию штифта 12 с фигурным пазомстойки 13 кулачок 1 1, поворачиваясьна заданный угол, нажимает на следующую по кругу втулку 17. После этойоперации давление на поршень 14 про"тиводавления на пласт увеличиваетсяв два разатак как в работе учас-.твуют два поршня 15. На соответствующую величину увеличивается ипротиводавление на пласт. Операциюпо увеличению противодавления напласт в процессе исследования можно11293 производить несколько раз до тех пор, пока вся серия поршней 15 не будет включена в работу, При этом минимальная депрессия будет обеспечена условием, когда общая ппощадь сечения 5 поршней 15 несколько меньше сечения поршня 14 противод 4 вления на пласт.Иногда же предпочтительно изменять депрессию на пласт от минимума к максимуму. В этом случае необхо димо использовать неуравновешенность втулки 17 как показано на фиг.4.Ксли в полость над поршнем 14 противодавления на пласт закачан 15 воздух под давлением, равным дав 38лению залитой в трубы жидкости, то депрессия при. каждом скачке сохраня-, ется постоянной. Если же перед испытанием вывернуть пробку 20, то полость над поршнем 14 противодавле" ния на пласт находится под действием внутритрубного давления, а скачки депрессий будут более мелкими, их величины в каждом периоде притока будут переменными1Технико-экономический эффект складывается за счет устранения неудачных спусков инструмента с неполучением процесса восстановления пластового давления.1129338 игЗ Составитель И.Кеедактор В.Ковтун Техред О,Неце 1 Ко ор С,Шекмар Подпис 941925 Тираж 564 ВНИИПИ Государственного комите по делам изобретений и откр 113035, Москва, Ж, Раушская и