Пластоиспытатель

)5 Е 21 В 47/ О НИЕ ИЗО Т шня 3взаимвг 5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Северо-Кавказский государственныйнаучно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности(54) ПЛАСТОИ СП ЫТАТЕЛ Ь(57) Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности кпластоиспытательиому оборудованию натрубах, и предназначено для осуществления дистанционной передачи информации опроцессе испытания на поверхность. Цельизобретения - повышение надежности ра% боты устройства. Пластоиспытатель содержит посадочную втулку 25 с запирающими защелками 33, уравнительным и перепускным клапанами, выполненными в виде отдельного узла, и стыковочный узел К. В кольцевом пространстве между посадочной втулкой 25 и корпусом 16 расположен гидроприводной механизм освобождения стыковочного узла с возможностью осевого перемещения, выполненный в виде золотникового клапана 1 со штоком 12 для соединения с колонной труб и плавающего кольцевого поршня 37 с возможностью взаимодействия с запирающими защелками 33. Поршень 37 размещен в полости золотникового клапана 1. Давление жидкости из затрубного пространства скважины воздействует на нижнюю кольцевую площадь пор 7. Последний перемещается вверх и одействует с защелками 33, 5 ил.Изобретение относится к нефтегазодо бывающей промышленности, в частности к пластоиспытательному оборудовани,о на трубах, и предназначено для осуществления дистанционной передачи информации о процессе испытания на поверхность.Цель изобретения - повышение надежности работы пластоиспытателя.На фиг, 1 и 2 изображен пластоиспытатель; на фиг. 3 - сечение А - А на фиг. 1; на фиг. 4 - кабельная часть устройства; на фиг, , 5 - механизм освобождения стыковочного , узла в рабочем положении,Устройство содержит посадочную втулку с механизмом освобождения А (узел А),,узел уравнительного и перепускного клапа, нов Д ,узел Ц 1. к.:бапьн.й стыковоч .цй узап , К(узел К),Узел А включает переключающий порш невой золотниковый клапан 1 с уплотни-тельными элементами 2 - 5. Между уплотнитепьными элементами 3 и 4 в золотниковом клапане выполнена кольцевая проточка 6. Между уплотнительнцми элементами 2 и 3 выполнены радиальнье каналы 7, которые соединены с кольцевой камерой 8. Несколько выше кольцевой камеоы 8 в золотниковом клапане 1 выполнена внутренняя кольцевая полость 9, , имеюшая свободную зону 10 и вьступ а, Б верхней части полость 9 сообшена с полнопроходным каналом 11, а поршень золотникового клапана 1 переходит в шток 12, снабкенный замковой муфтой 13 с присоединительной резьбой 14. На боковой поверхности штока 12 установлена шпонка 15.Золотниковый клапан 1 установлен подвлжно в корпусе 16 узла А, Б верхней части корпус 16 снабжен резьбой 17 и свинчен с упорной гайкой 18, которая взаимодействует через шпоночный паз со шпанкой 15, Для фиксации штока 12 относительно корпуса 16 против осевых перемещений в шпонке 15 и пробке 19, жесткс закрепленной в гайке 18, установлен хрупкий фик: атор 20, 1 орпус 16 узла А в средней части снабжен радиальными отверстиями 21 и кольцевым выступом 22 с осевым проходом 23, а в нлжней части - резьбовым соединен ым 24 для соединенля с узлом Д, Б осевой рэстоцке золотникового клапана 1 установлена герметично и подоикно посадочная втулка 25, подпружиненная через кольцевой выступ 26 пружиной 27, которая расположеча в камере 28 корпуса 16. В средней части посадочная втулка 25 имеет небольшое внутреннее осевое сужение 29 с цилиндрической стыковочной поверхностью 30 и радиальными каналами 31. Б верхней части посадочная втугка 25 имеет посадочный конус 32, в ниж 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 нюю кольцевую расточку которого вставлены запирающие защелки 33, Защелки 33 снабжены зубчатыми уступами 34 и стянуты прукиной 35, ниже которой расположены рычаги 36, которые могут взаимодействозать с конусной поверхностью плавающего кольцевого поршня 37Зубчатые усупы 34 через окна 38 выходят во внутреннюю осевую полость посадочной втулки 25, Кольцевой поршень 37, снабженный уплотнительными элементами 39 и 40, размещен в кольцевой полости 9 золотникового клапана 1 и установлен до взаимодействия с упором а подвижно и герметично так, что образует подпоршневую кольцевую полость б, Золотниковый клапан 1 со што;ом 12 связанным с кольцевым поршнем 37, образует механизм освобождения.Узел Д включает трубчатый полый корпус 41, снабкенный в верхней части резьбой 24, каналами 42 и направляющей втулкой 43 с окнами 44 и уплотнительными элементами 45 - 47, В нижней части корпус 41 снабжен резьбой 48 для соединения с переводником 49, Во внутренней цилиндрической полости втулки 43 подвижно и герметично установпе шток 50 с окнами 51, жестко соединенный с выступом 26 посадочной втулки 25, В нижней части шток 50 заканчивается вилкой 52, взаимодействующей с выступами 53 полногроходного нормально открытого шарового клапана 54, 8 цилиндрической расточке вилки 52 установлено верхнее седло 55 шарового клапана 54, снабженное уплотнительными элементами 56 и 57.Седло 55 жестко закреплено относительно корпуса 41 тооцом переводника 49 в расточке 58 корпуса 41, Бо внутренней цилиндрическол полости 59 переводника 49 концентрично и подвижно установлено нижнее седло 60 с кольцом 61 шарового клапана 54, прикатое к сго сферичес,;ой поверхности пружиной 62 через вцступ 63, выше которого имеются радиальные каналы 64, В нижней части переводник 49 снэожен присоединительной резьбой 65 для соеди нения с узлами компоновки пластолспыгательного обсрудования,Узел К включает сть:ковочный клапан 66, наружный диаметр ко;орого соответствует диаметру стыковочнсй поверхности ЗО посадочной втулки 25, Клапан 66 имеет несколько вертикальных кагалов 67. рэсполокенных по окружносги от оси;,лапана, а также один радиальный канал 68, соедлненнцй с кольцевой проточкой 69 л центрэльным каналом 70. в нижней части клапан 66 ".нвбкен резьбов м наксгнзчником 71 дляприсоединения центрирующего фонаря (не показан),Для обеспечения надежного отделения канала 68 от полости внутритрубного пространства 72 клапан 66 снабжен уплотнительными элементами 73 и 74. В верхней части клапан 66 с помощью полого штока 75 жестко соединен с посадочной муфтой 76, снабженной выступом 77, кольцевой канавкой 78 и продольными каналами 79. Выше выступа 77 посадочная муфта 76 имеет переводник 80, к которому герметично и жестко присоединен дистанционный манометр 81 на кабеле 82 так, что центральный канал 70 в штоке 75 соединен с чувствительной камерой 83 датчика давления манометра 81,Пластоиспытатель работает следующим образом.После сборки и спуска в скважину необходимых элементов компоновки пластоиспытательного оборудования в верхнюю ее часть навинчивается посадочная втулка с механизмом освобождения, уравнительным и перепускным клапанами (узлы А и Д). Каких-либо предварительных операций по подготовке указанной сборки на скважине не требуется, так как все ее элементы устанавливаются в исходное состояние с помощью силовой предварительно сжатой пружины 27 во время монтажа сборки на базе. Далее с помощью резьбы 44 присоединяются бурильные или насосно-компрессорные трубы, на которых все оборудование спускается в скважину на заданную глубину, По мере спуска оборудования в скважину кольцевой поршень 37 под действием внутритрубного давления в полостях 11, 10 и 9 прижимается к упору а так, что под этим поршнем образуется атмосферная камера объемом полостей 8 и 7 вследствие того, что каналы 7 отсечены уплотнениями 2, 3 и 5 от затрубного и внутритрубного пространства скважины, Нижняя кольцевая поверхность в поршневого золотникового клапана 1 находится под действлем внутритрубного давления, которое через окна 51 и 44, канал 42, полость 28 и кольцевой канал 23 передается клапану 1,После завершения спуска оборудова, ния на заданную глубину до начала пакеровки в скважину нэ кабеле через внутритрубный канал спускается кабельная стыковочная сборка К до упора в конус 32 посадочной втулки 25, При входе кабельной сборки К в посадочную втулку 25 корпусом клапана 66 и муфты 76 зуочатые упоры 34 подпружиненных защелок 33 раздвигаются и свободно пропускают сборку К до стыковки упора 77 с выступом конуса 32. При этом зубчатые уступы 34 входят в кольцевую вы 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 точку 78 муфты 76 и фиксируют (защелкивают) кабельную стыковочную сборку К от осевых . перемещений относительно посадочной втулки 25. Каналы 70 и 68 клапана 66 через кольцевую полость 69 герметично сообщаются с каналом 31, В этот момент времени регистрирующие приборы на поверхности фиксируют абсолютное значение внутритрубного давления, величина которого сравнивается с расчетной депрессией на пласт,Внутритрубное давление достигает чувствительной камеры 83 манометра 81 через каналы 70, 68 и 31, полости 23, 28 и 42 и окна 44 и 51. Если величина внутритрубного давления соответствует расчетной депрессии на пласт, производится пакеровка скважины сжимающей силой от веса труб, При этом величина сжимающей силы для осуществления пакеровки должна быть на несколько тонн меньше сжимающей силы, способной нарушить хрупкий фиксатор 20.После выполнения пакеровки открывается клапан автономного пластоиспытателя, который находится в составе пластоиспытательного оборудования ниже пластоиспытателя,Пластовый флюид скважины из подпакерной зоны поступает во внутритрубную полость полнопроходного канала 11 через шаровой клапан 54, каналь 1 67 клапана 66, полость 72 и каналы 79.Приборы на поверхности регистрируют изменение давления во внутритрубном пространстве, Этот момент времени соответствует первому открытому периоду испытания объекта в скважине. Далее процесс испытания объекта в скважине осуществляется с помощью пластоиспытателя. Путем натяжения кабеля 82 усилие передается на муфту 76 кабельной части К, которая, будучи зафиксированной в посадочной втулке 25, передает усилие штоку 50 1" вилке 52. Все эти элементы, сжимая пружину 27, синхронно перемещаются вверх на величину хода и, При этом канал 51 и отверстия 44 уравнительного клапана, образованного втулкой 43 с отверстиями 44 и штоком 50, закрываются; закрывается также шаровой клапан 54 вследствие поворота его сферы на угол 90 О Поступление плэстового флюида в трубы прекращается. Это состояние клапанной системы пластоиспытателя фиксируется на поверхности повышением давления, что соответствует началу первого закрытого периода испытания.Величины давления передаются на поверхность по каротэжному кабелю 82 от глубинного манометра 81, чувствительная камера 83 которого через каналы 70, 68, 69, 1609990 831 и 23, полость 28, каналы 42, полость 59 и радиальные каналы 64 соединена с полость 10 пад шзрОвым клапаном (который закрыт) и, следовательно, с подпакерной полостью скважины. В течение первого за- крытогО периода нз поВерхности В масштабе реального времени ведется запись кривой восстановления давления, По форме записи этой кривой оценивается оптимальная продолжительность закрытого периода испытания,ц По истечении времени первого закрытого периода испытания натяжение кзротажного кабеля уменьшают да исходного. При этом силовая прукина 27 перемещает указанные элементы пластаиспытателя в исходное са.".таяние, при этом каналы 44 и 51 уравнительного клапана совмещаются раньше, чем начинается открытие шарового клапана 54, Это необходима Для выравнивания давления над и пад шарам, чта обеспечивает ега свободное вращение в седлах 55 и 60.Пс сле того, как откроется шаровой клапан 54, начинается второй открытый период испытания, начало которого регистрируют приборы на поверхности, Далее все операции повторяются.После завершения испытания обьекта Вскважине гидроприводнай механизм узел А необходима привести в положение освобождения кабельной сборки иэ посадочной втулки. Для этого создают дополнительную кратковременную сжимаощую.нагрузку на пакер Весом колонны труб, в результате чего хрупкий фиксатор 20 срезается, поршневой клапан 1 переходит В крайнее нижнее положение на величину хода в, каналы 21 и 7 совмещаются. Давлени жидкости из затрубнаго пространства скважины через каналы 21 и 7 и полость 8 воздействует на нижнюю кольцевую площадь поршня 37, ко;-орый перемещается Вверх и, взаимодействуя с рычагами 36 зубчатых уступов 34 запирающих эащелак 33, выводит уступы 34 ия :звеплгьдич В кол цевой проточке 78 ауфты 7 э,Затем колонну труб приподнимают. Приэтом закрывается клапан автономного испытателя пластов и открывается ега уравнительный клапан, давление под пакером5 выравнивается с давлением столба промывочной жидкости в затрубном пространственад пакером, происходит снятие последнего с места, после чего колонну труб приподнимают на 3 - 4 м, После этого стыковочную10 сборку на кабеле извлекают на поверхность.В скважине остается полнопроходное пластоиспытательное оборудование, через канал которого могут быть выполненынеобходимые работы по геофизическому ис 15 следованию зоны дренирования, а также рабать па интенсификации г.ритока из пласта.Использование пластаиспытателя с индикацией на устье скважины обеспечиваетповышение информативности испытания20 объекта, сокращение повторных спусковпластоиспытательнога оборудования Вскважину, а также сокращение объемов испытания в скважинах,Формула изобретения25 Пластоиспытатель, содержащий расположенные в корпусе посадочную втулку сзапирающими защелками, уравнлтельным иперепускным клапанами, стыковочный узел,включающий измерительный дистанциан 30 ный манометр, посадочную втулку с выступом и кольцевой канавкой длявзаимодействия с запирающими защелками., стыковочный узел с каналами и уплотнительными элементами, а т л и ч а ю щ и й с я35 тем, что, с целью повышения надежностиработы, он снабжен гидраприводным механизмом освобождения стькавачнаго узла,расположенным с вазможностью осевогаперемещения в кольцевом пространстве40 между посадочной втулкой и корпусом и выполненным в виде эолатникаваго клапанаса штокам для соеДинения с колонной труби плавающего кольцевого поршня с возможностью Взаимодействия с запирающими за 45 щелками, при этом плавающий кольцевойпоршень размещен в полости золотниковага клапана.- ИИПИ Госуда о.а акр 8 кое ирам ГКНТ ССС