Испытатель пластов

(59 О ЗОБРЕТ бщения ееежду уплатр, отли, с целью ремещенпрострякорь ий с яэффект 4-исследоваепромыслово ом тем, внос ю щ оведен трукции,од уплотс корпуавления Ситдыковев ленинть гил а испыт наружная по оор азом, алами ольцев е ководство.енению комплекдольным а и пор ь уст тью соо 2чающполыищенньныеной пними зу сновле т п.1 м, ч тмос о маноме но дав- ель- ерсол осо лки. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпО делАм изОБРетений и ОткРытии МУ СВИДЕТЕЛЬСТ 21) 3800359/22-03(71) Всесоюзный научнотельский институт нефтгеофизики(56) Техника и методикскважин испытателями плциклового действия, РуУфа, 1979. с.28-30.Руководство по поимса инструментов "УралРД 39-4-145-79 1979,57) 1.ИСПЫТАТЕЛЬ ПЛАСТОВ, вклюй связанный с колонной труб корпус, телескопически размей в нем полый шток, установлена корпусе уплотнители с распорерфорированной втулкой между связанную со штоком полую гиль- радиальными отверстиями, устанную в корпусе с возможностью осевого пе ия и с полости с анством повышения и ти испытания и упрощения к он снабжен установленно нителями жестко связанн сом камерой атмосферног и подвижным в осевом на лены в корпусе с возможщения в крайнем нижнемпоршня и крайнем верхигильзы пространства междлями с камерой атмосфе ния.2. Испытательчающийсяразмещен в камереления, а корпус имный канал, сообшаютиями распорной вИзобретение относится к гефтянойпромышленности, конкретно к технике,применяемой при исследовании пластов гидродинамическими методами.Целью изобретения является повышение эффективности проведения испытания и упрощение конструкции.На фиг.1 показано устройство,положение предложенное в статике;на фиг.2 - пакерование устройствав скважине; на фиг.3 - запись кривой восстановления давления в межпакерном пространстве; на фиг.4положение отбора пробы в камеруатмосферного давления под воздействием полной депрессии,Испытатель пластов включает корпус 1, внутри которого размещаетсяшток 2, кинематически связанный сним шлицевым соединением. На внеш -ней поверхности штока 2 установленыкомпенсатор 3 и упорный подшипник 4с опорными кольцами 5 и б, воспринимающий осевую нагрузку от бурильного инструмента. Внутренняя полостьпривода заполнена рабочей жицкостьюи скомпенсирована по давлению с внутритрубным пространством бурильногоинструмента через компенсатор 3 иотверстия й , выполненные в штоке 2,Для прохода пластового флюида шток2 выполнен полым. Кинематическаясвязь штока 2 с полой гильзой 7 осуществляется с помощью муфты 8, которая своими шлицами входит в зацеплен,ние со штоком 2, причем шток 2 имеет свободу, осевого перемещения допосадки буртом на опорное кольцо 5и упорный подшипник 4, воспринимающий осевую нагрузку от действия веса бурильного инструмента. Внутри корпуса установлена полая гильза 7 с муфтой 8, кинематически связанной с гильзой 7 посредством скобы 9; для чего на внешней поверхности гильзы 7 выполнено по десять витков трапецеидальной резьбы левого и правого направления, концы которой сопряжены между собой и образуют бесконечную винтовую канавку, По канавке скользит жестко связанная с муфтой 8 скоба 9, которая имеет ограниченное вращение вокруг своей оси. Благодаря такому исполнению при правом вращении штока 2 обеспечивается возвратно-поступательное движение гильзы 7. Гильза 7 с муфтой 8 размещается в части 10 корпуса 1. Сооб 5 10 1520 25 30 .35 40 В 5 50 щение внутритрубного пространства бурильного инструмента с пластом осуществляется по полостям штока и гиль зы. Для прохода пластовой жидкости в камеру атмосферного давления на гильзе 7 предусмотрен кольцевой паэ,На внешней поверхности части 10 корпуса 1 смонтированы верхний и нижний уплотнители 11, распорная втулка 12, кольца 13 металлического перекрытия и конус 14, причем верхней опорой нижнего уплотнителя служит фланец корпуса 1, а нижней опорой верхнего уплотнителя - конус 14, опирающийся своим нижним торцом в кольцевой выступ конуса. Связанные воедино через распорную втулку 2 с помощью резьбы корпуса 1 образуют блок кольцевой герметизации. Для доступа флюида из пласта к гильзе 7 в корпусе выполнены несколько отверстий 4-5 , причем в распорной втулке 12 предусмотрены щелевые отверстия д , выполняющие одновременно и роль фильтра, а в корпусе - отверстия 6, Для обеспечения механической установки гильзы 7, при котором одновременно эагерметизированы от внешней среды внутри- трубное пространство бурильного инструмента и камера Я, атмосферного давления, в части О корпуса 1 и распорной втулке 12 выполнены соосно отверстия 6 для установки щупа, а на гильзе 7 предусмотрена кольцевая цилнндрическая канавка А по ширине равная диаметру щупа. Установка гильзы 7 в исходное положени в дальнейшем ",Закрыто"обеспечивается вращением штока 2 до входа щупа в канавкуц . Кольца 13 металлического перекрытия играют роль защитных элементов и при деформации упругих уплотнителей 11 под воздействием осевой нагрузки инструмента, выдвигаясь, перекрывают зазор между стенкой скважины, распорной втулкой 12, корпусом 1 и корпусом 1 и конусом 14, предотвращают затекание и эащемление резины под воздействием значительных депрессий, в результате чего возрастает надежность работы уплотнителей 11, увеличивается срок их службы и повышается глубин- ность исследования. Сообщение межпакерного пространства с камерой Ьосуществляется через кольцевой каналгильзы 7, каналы 8, выполненные вчасти 10 корпусаклапана и гид(з 1240равлическое реле времени. Гидравлическое реле времени размещается вчасти 10 корпуса 1 и состоит изверхнего и нижнего цилиндров, разделенных перегородкой, в которой выпол-нено дроссельное отверстие ж, Вверхней камере уустановлен поршень 15, в нижней камере М - поршень16 с пружиной 17 сжатия. 1 олость цилиндразаполнена рабочей жидкостью повышенной вязкости, к нижней части гильзы 7 с помощью резьбыподсоединяется манометр 18 и сообщается через канал к с межпакернымпространством. Блок якоря состоит из 15обоймы 19, четырех планок 20 с пружинами 21 сжатия, четырех плашек 22 истопора 23. Плашки 22 крепятся кплашкам 20 с помощью винтов 24,фиксация планок в обойме осуществляется винтами 25. В нижней части камеры 3 для обеспечения на поверхности камеры давления и отбора нафизико-химический анализ пробы предусмотрены пробка 26 и кран 27. 25Установка манометра 18 в камере Гсообщение его с полостью подпакерного пространства с помощью каналавыполненного в корпусе, позволяетодним манометром замерить гидростатическое, пластовое давление и давление во внутритрубном пространстве бурильного инструмента, а такжерегистрировать КВД в малом объемемежпакерного пространства, 35Методика проведения работ на скважине включает выполнение Следующихопераций: подготовка к работе испуск на интервал испытания и замергидростатического давления, пакерОва ние, открытие многопозиционного клапана и сообщение внутритрубногопространства бурильного инструментабез разгерметизации камеры атмосфер-ного давления и создание депрессии 4на пласт; запись кривой притока спомощью манометра, выдержка на .притоке; закрытие многопозиционного клапана, т,е. герметизация внутритрубного пространства бурильного инструмента от пласта и запись кривой вос/становления давления (КВД) в маломобъеме межпакерного пространства;при отсутствии притока флюида изпласта воздействие на пласт полнойдепрессии (атмосфера - пласт), сообщение межпакерного пространства с .камерой атмосферного давления,884 4 запись манометром кривой притока; герметизация "камеры атмосферного давления беэ разгерметизации внутритрубного пространства бурильного инструмента и запись КВД в малом объеме межпакерного пространства; повторное открытие многопозиционного клапана и сообщение внутритрубного пространства бурильного инст:румента и определение наличия притока после воздействия на пласт полной депрессии; при наличии притока флюида иэ пласта отбор пробы на анализ в пробоотборник; герметизация внутри- трубного пространства от пласта; распакеровка устройства и перестановка на следующий интервал испытания; повторение перечисленных операций; отбор пробы пластового флюида из наиболее представительной части пласта в ка- меру атмосферного давления; герметизация и транспортировка ее на поверхность.При спуске устройства в скважину оно находится в растянутом транспортном положении, шлицы штока 2 входят в пазы корпуса 1, поэтому проворачивание штока 2 с муфтой 8 исключается и гильза 7 находится в положении Закрыто . По достижении интервала испытания проводится операция пакерования.Пакерование осуществляется следующим образом.На заданной глубине испытания бурильный инструмент приподнимается на 0,5-1 м длявывода стопора 23 в верхнее положение фигурной канавки, выполненного на камере Ь, одновременно производится контроль веса инструмента с учетом погружения в жидкость. Затем колонна плавно поворачивается на 1-2 оборота и подается вниз. Прижимное усилие пружин 21 сжатия удерживает планки 20 центрирующего фонаря на стенках скважины, а камера 8 вместе с блоком герметизации движется вниз, конус 14 входит в плашки 22 и закрепляет их в горных породах ствола скважины. Под действием осевой нагрузки от веса инструмента корпус продолжает движение вниз и деформирует другие уплотнители 11, которые увлекают кольца 13 металлического перекрытия и раэобщают интервалиспытания от остальной части пласта. Радиальное перемещение колец 13 металлического пере- йкрытия обеспечивает надежное перекрытие кольцевого затрубного пространства, предотвращает затекание и защемление резины упругих уплотнителей 11 и ее преждевременное разрушение. При проведении операции пакеровки шток. 2 блока привода перемещается вниз относительно неподвижных блока герметизации и блока якоря, 1 О выходит из зацепления шлицевого соединения корпуса 1 и получает свободу вращения при неподвижном испытателе пластов, а поскольку он кинематически связан муфтой 8 с гильзой 15 7, его можно устанавливать в заданном положении, исходя из методики испытаний пластов.По завершении операции пакерования производится вращение инструмен та на определенное число оборотов со штоком 2, при этом скоба 9, вращаясь совместно с муфтой 8, скользит по бесконечной винтовой канавке трапецеидальной резьбы гильзы 7, пере мещает его вниз до разгерметизации бурильного инструмента и сообщает через полость гильзы и штока н отверстия би В с пластом, создавая в нем депрессию, величина которой 30 зависит от давления в бурильном инструменте. Контроль за притоком Флюида в бурильный инструмент и его Ф интенсивность осуществляется традиционными методами например, по выходу воздуха из инструмента) .При поступлении флюида в бурильный инструмент в него спускают пробоотборник и отбирают пробу на анализ. Затем вращением инструмента 40 возвращают гильзу 7 в положение,показанное на Фиг.З и производят запись КВД в малсм объеме межпакерного пространства.45В случае отсутствия притока иэ ппаста иэ-за недостаточной депрессии, воздействующей на пласт вследствие сильно загрязненной призабойной зоны на него воздействуют полной деп 150 рессией, для чего вращением инструмента (4-5 оборотов) перемещают гильзу 7 вверх до разгерметизации камеры 2,. Сообщение камеры Г с.пластом осуществляется через отверстия 3 и, каналы Г и кольцевую канав 55 ку гильзы 7 через гидравлическое реле времени, при этом бурильный инструмент остается загерметизированным. По истечении времени, определенного методиков испытаний, вращением инструмента и перемещением гильзы 7 вниз камера 3 герметизируется беэ разгерметизации бурильного инструмента и производится запись КВД в малом объеме межпакерного пространства после действия полной депрессии на пласт. Вращением инструмента (6-8 оборотов ) гильза 7 перемещается вниз до сообщения внутритрубного пространства с пластом и проводится контроль за изменением интенсивности притока после воздействия полной депрессии на пласт. При наличии притока (и при не - обходимости) производится отбор флюида в пробоотборник для проведения анализа и определения характера насыщенности пласта. В случае отсутствия притока из пласта или очень слабой интенсивности вращением инструмента гильзы 7 производится распакерование устройства и установка его на следующий объект испытаний.При проведении испытаний нескольких объектов и выбранной кинематике привода (правое вращение инструмента) гильзы 7 после каждого цикла работы неизбежна кратковременная разгерметизация камеры Ъ например, 15- 20 с ) и попадание в нее флюида или ее заполнение, что делает невозможнь 1 м отбор пробы в наиболее представительном участке пласта, а также испытание слабопроницаемых коллекторов при полной депрессии. Во избежание этого на пути канала д установлено гидравлическое репе времени, обес печивающее необходимую временную задержку до герметизации канала В гильзой 7. При воздействии пластового давления на поршень 15 послед - ний перемещается по цилиндру, вниз, выдавливает рабочую жидкость через дроссельное отверстие Ж в нижний цилиндр и-и перемещает поршень 16 сжимая пружину 17, до вскрытия кана" ла 8. Скорость перемещения поршня 15 определяется величиной пластового давления, диаметром дроссельного отверстия и вязкостью рабочей жидкости. После снятия пластового давления с поршня 15 поршень 16 под действием пружины 17 движется в обратном направлении, перегоняет рабочую жид" кость через дроссельное отверстие в камеруЖ и возвращает поршень 15 в первоначальное положение..Кел ПодписноСССР ии д.4 оизводственно-полиграфическое предприят акаэ 3464/26 Тир ВНИИПИ Государств по делам изоб 113035, Москва, Ж