Устройство для испытания скважин Советский патент 1983 года по МПК E21B49/00 

О Од

4 N9

Изобретение относится к промысловой геофизике, а именно к конструкциям испытательного оборудования для проведения гидродинамических исследований скважин ИПТ (испытатели пластов трубные).

Известны ИПТ, .состоящие из отдельных функциональных узлов (пакера, испытателя пластов гидравлического типа, запорного и циркуляционного клапанов и др.)

Недостатком данных устройств является то, что они состоят из отдельных функциональных узлов, которые перед проведением работ в скважине последовательно соединяются друг с другом в единую компоновку, обеспечивающую технологичес1 ий цикл испытания объекта (пакеровку скважины, открытие впускного клапана, обеспечение открытого и закрытого периодов процесса испытания для снятия кривых притока и восстановления давления, осуществления циркуляции промывочной жидкости в скважине и удаления пластового флюида и полости труб), что значительно услоняет и удорожает испытательное оборудование за счет того, что каждый узел предназначен только для выполнения одной из операций технологического цикла испытания. Пакер - для обеспечения циркуляции промывочной жидкости и удаления поступившего в трубы пластового флюида в скважину и далее на поверхность в специальную емкость.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является испытательное оборудование типа ЗПКМ-146 (запорно-поворотный клапан многоцикловый), включающий в себя корпус, шток с крестообразной правой и левой резьбой, систему переводников и герметизирующих элементов ij .

Недостатком известного устройства является сложность выполнения за счет снабжения штока крестообразной резьбой, недостаточная надежность некоторых деталей, в частности рабочей скобы, сопряженной со штоком и сообщающей последнему возвратно-поступательное движение при вращении колонны труб, а также ограниченность его функциональных возможностей. С его помощью обеспечивается сообщение подпакерного пространства с полостью труб, открытие- и закрытие канала для снятия кривых притока и восстановления давления.в одно или N цикловом режиме, осуществление циркуляции промывочной жидкости в скважине. Причем для осуществлени циркуляции промывочной жидкости в скважине в транспортном положении при опуске или подъеме) ЗПКМ-146 необходимо снабжать якорным устрой-.

ством, что также усложняет компановку испытательного оборудования.

Целью изобретения является упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для испытания скважин, содержащем пакерирующий элемент, запорно-поворотный клапан, включающий корпус, шток с приемными отверстиями, кольца уплотнительные, шток выполнен в виде трех составных частей, верхняя из которых имеет фигурный вырез, а средняя расположена коа:ксиаль.но с нижней частью и подпружинена относительно ее, при этом средняя част штока выполнена со спиральной поверхностью, а корпус клапана имеет грузовой конус, связанный с пакерирующим элементом.

Благодаря такому исполнению клапана достигается разобщение полост труб, на которых производится спус или подъем устройства в скважине, от скважинной среды, осуществление открытых и закрытых периодов для снятия кривых притока и восстановления давления в одно или N цикловом режиме, обеспечение циркуляции промывочной жидкости при любом положении устройства в скважине, автоматическое удаление пластового флюида из полости труб цри подъеме устройства из скважины, а снабжение нижней части корпуса грузовым конусом и пакерирующим элементом позволяет производить пакеровку скважины. Причем для обеспечения, герметичной пакеровки скважины требуется значительно меньшая осевая нагрузка по сравнению с серийными пакерами, что очень важно при проведении работ на небольших глубинах (до 100м), в частности в структурно-поисковых скважинах. Таким образом, для осуществления процесса испытания предлагаемым устройством с наперед заданным числом циклов не требуется привлечения дополнительных узлов - пакера, испытателя, запорного и циркуляционного клапанов, т.е. компоновка ИПТ значительно упрощается и практически состоит из одного комплексного узла.

На чертеже приведено предлагаемое устройство продольный раз- .

рез.

Устройство состоит из разъемного корпуса 1 - 3,переводников 4 - .6; разъемных штоков 7-9, пружины 10, грузового конуса 11, пакерующего элемента 12 и герметизирующих уплотнительных элементов 13-15.

Устройство работает следующим об-. раэом.

При опуске или подъеме в скважине 5 осевой канал нижнего полуштока 8 .перекрыт - находится в. крайнем вер нем положении. При достижении забо на устройство передается часть вес труб, на которых оно спускается в скважину (создается сжимающее усилие) , и под его действием верхний полушток 7 с переводником 4 и нижним полуштоком перемещаются вниз относительно .корпуса и переводника 5, За счет этого радиальные отверстия нижнего полуштока выходят из -переводника 5, сообщая при этом полость труб с подпакерным пространством. Одновременно со смещением нижнего полуштока происходит па керовка скважины (разобщение испытуемого пласта от скважинной среды и создаются условия для поступлени пластового флюида в полость труб. После регистрации кривой притока (;окончания приточного периода) тру вращают вправо, при этом фигурный вырез верхнего полуштрка смещается на 180 относительно фигурного выреза нижнего полуштока, который под действием пружины мгновенно пе ремещается в крайнее верхнее положение и перекрывает проходной канал, создавая тем самым условия дл снятия кривой восстановления давле ния. За счет резкого перемещения нижнего полуштока происходит удар нижнего полуштока о торец переводника 5, что создает звуковой сигнал о закрытии устройства. При дал нейшем вращении верхнего полуштока его фигурный вырез скользит по фигурному вырезу нижнего полуштока, производя его смещение в крайнее нижнее положение, т.е. производится открытие проходного канала и цикл по испытанию объекта повторяется. Таких циклов по испытанию (приток - восстановление давления) устройство позволяет выполнить неограниченное количество. По оконча НИИ исследования натяжного инструмента (труб ) производят распакеров ку скважины. При подъеме за счет воздействия веса столба пластового флюида, отобранного в трубы, сжимается пружина нижнего полуйтока, обеспечивая тем самым автоматическое удаление флюида в скважину, а на поверхность извлекается только проба пластового флюида, объем которой пропорционален сжимсцощему усилию пружины. При необходимости создания циркуляции промывочной жидкости производят ее нагнетание в трубы. За счет заполнения полости труб и создания давления нижний полушток смещается в крайнее нижнее положение, тем самым обеспечивается свободный проход промывочной жидкости и последующая ее циркуляция в скважине. Таким образом, предлагаемое устройство выполняет функции пакера, испытателя пластов, запорного устройства, циркуляционного клапана и устройства для сигнализации на поверхность об открытии и закрытии проходного клапана. За счет совмещения выполнения практически всех операций по испытанию объекта (пакеровка скважины, открытие впускного клапана, закрытие и открытие запорного клапана, обеспечение циркуляции промывочной жидкости) обеспечивается значительное упрощение процесса обслуживания устройства по его сборке и разборке на скважине и при осуществлении ревизии и ремонта в условиях баз ы . Кроме того, за счет передачи сигнала на поверхность о закрытии и открытии проходного канала устройства практически исключается вероятность брака в работе. С применением предлагаемого устройства представляется возможность ; (за счет сокращения подготовительнозаключительных работ и работ по его сборке и разборке) уменьшить на 1,5-2 ч рабочее время.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ СК1ВАЖИН, содержащее пакерирующий элемент, запорно-поворотный клапан, включающий корпус, шток с приемными отверстиями, кольца уплотнительные, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, шток выполнен в виде трех составных частей, верхняя из которых имеет фигурный вырез, а средняя расположена коаксиально с нижней частью и подпружинена относительно ее, при этом средняя часть штока выполнена со спиральной поверхностью, а корпус клапана имеет грузовой конус, свя- званный с пакерирующим элементом.