Испытатель пластов Советский патент 1957 года по МПК E21B49/00 E21B21/00 E21B33/126 

Известные испытатели пластов для определения водо-нефте-газонасыщенности, состоящие из пакера и насоса, не обеспечивают автоматического управления пакером, имеющим раздувающийся резиновый уплотнительный элемент.

Этот недостаток устранен в описываемом испытателе благодаря тому, что в качестве насоса применен водоструйный аппарат, спускаемый в скважину на трубах и соединяющийся с пакером с помощью конусного уплотнения, а отверстия в диффузоре и пакерной трубе служат для передачи давления жидкости под резиновый уплотнительный элемент, который раздувается во время действия насоса.

На фиг. 1 изображен водоструйный аппарат в разрезе; на фиг. 2- пакер в разрезе; на фиг. 3 - общий вид испытателя пластов.

Испытатель пластов состоит из двух главных узлов: сдвоенного пакера и водоструйного аппарата. Сдвоенный пакер состоит из верхнего и нижнего пакеров, соединенных между собой перфорированной трубой (фильтром). Резиновые камеры пакеров соединены между собой резиновой трубкой, которая проходит внутри фильтра.

Водоструйный аппарат (фиг. 1) состоит из конусного корпуса и распределительного устройства с соплами. В корпусе аппарата / имеется шесть отверстий 2, которые снизу расточены на конус с образующей 4,5° и в верхней части имеют сложную форму образованной кривой второго порядка. На наружной поверхности корпуса аппарата имеется кольцевая выточка, на которую надето резиновое кольцо 5, прикрывающее три отверстия из горловины.

К центральному отверстию корпуса на резьбовом соединении сверху ввернут патрубок 4 с переходником 5 под буровые штанги, а снизу прикреплено распределительное устройство, состоящее из патрубка 6, на который плотно насажен держатель 7 вместе с шестью смонтирован№ 110560

ными на нем соплами 8, закрепленными снизу гайкой 9. Для фиксации положения держателя 7 относительно распреде„.ительного патрубка 6 предусмотрен винт 10. Между корпусом аппарата и распределительным патрубком помещены два кольца //, предназначенные для изменения расстояния от сопла до начала горловины, для получения оптимального режима работы насоса в каждом отдельном случае.

Верхний пакер (фиг. 2) состоит из трубы 12, соединенной с бронзовым конусным седлом /5 и с верхним и нижним патрубками 14 и /5. На эти детали надет специальный резиновый рукав 16, концы которого усилены двумя слоями крепких ниток.

Резиновый рукав с металлической частью пакера крепится с помощью крепления сальникового типа. Для этого надевается накидная гайка 17, вставляются резиновые кольца 18, и после этого сжимаются вставленные кольца зажимной гайкой 19 до получения надежного крепления и хорошей герметизации.

На верхнюю часть пакера навертывают переходник 20. В нижней части на патрубке прикреплена соединительная трубка 21, на которую навертывают штуцер 22, а на патрубок 15 навертывают соединительное кольцо 23, удерл ивающее накидную гайку 24, для соединения верхнего пакера с фильтром.

Нижний пакер по конструкции аналогичен верхнему, с той лишь разницей, что в нелМ отсутствует конусное седло для насоса и входит дополнительно нижняя пробка.

Работа испытателя пласта происходит следз ющим образом.

Сдвоенный пакер (фиг. 3) спускается в скважину на обсадных трубах до заданной глубины. Колонну обсадных труб закрепляют над устьем скважины на хомутах. После этого на буровых штангах или трзбах в обсадную колонну спускают водоструйный аппарат, который плотно садится своей конзсной частью в седло верхнего пакера. Устье скважины оборудуется тройником.

Для процесса откачки рабочую жидкость от силового насоса нагнетают через щтанги к водоструйному аппарату. Затем жидкость проходит через шесть сопел, выходит в с.месительные камеры, где и происходит засасывание окружающей жидкости. Засасываемая жидкость вместе с рабочей с большой скоростью проходит через горловину, диффузор и выходит в кольцевое пространство между трубами, на которых спупден пакер, и буровыми штангами, по которым и поднимается на поверхность.

При заданной высоте подъема жидкости, например 25 м, скороегь в горловинах должна удовлетворять условию:

V,Y2gH

где: 1/2 - скорость в горловине водоструйного аппарата в м/сек;

Н - динамическое давление в м.

Для обеспечения подъема жидкости на заданные 25 м необходимая скорость в горловинах насоса должна быть 25-26 м/сек, что соответствует динамическому давлению.

34,5 м или 3,45 кг/см.

Стенки горловины выдерживают давление, создаваемое в период работы водоструйного аппарата. Но так как у одной из шрсти горловин имеются отверстия, то жидкость устремляется по ним, приподнимает резиновое кольцо и попадает в кольцевую выточку на конусной части водоструйного аппарата, затем через отверстия, имеющиеся в седле

верхнего пакера, попадает в резиновые камеры, вследствие чего происходит одновременное автоматическое обжатие верхнего и нижнего пакеров.

При непрерывной работе водоструйного аппарата резиновые камеры пакера находятся все время под давлением что очень важно при длительных проведениях опыта. В этом случае совершенно отпадает необходимость контроля степени герметизации.

В случае уменьшения скорости в горловине (при регулировании дебита) жидкость из резиновых камер выйти обратно не может и остается под тем давлением, которое создано первоначально. Даже в случае полного прекраш.ения работы насоса, пакер остается обжатым.

Процесс распакеровки происходит автоматически; как только приподнят водоструйный аппарат, в седле пакера освобождаются отверстия, которые как пробкой были закрыты корпусом аппарата. Жидкость, находившаяся под давлением в резиновых камерах пакеров, вследствие упругости резины быстро выходит, а пакер принимает свое первоначальное состояние, после чего его поднимают или устанавливают на новый интересуюш,ий интервал.

Испытатель пластов для определения водо-нефте-газонасыщенности, состояш,ий из пакера и насоса, отличаюш.ийся тем, что, с целью автоматического управления пакером, имеющим раздувающийся резиновый уплотнительный элемент, в качестве насоса применен водоструйный аппарат, опускаемый в скважину на трубах и соединяющийся с пакером с помощью конусного уплотнения, а отверстия в диффузоре и пакерной трубе служат для передачи давления жидкости под резиновый уплотнительный элемент, который раздувается во время действия насоса.

- 3 -№ 110560

Предмет изобретения

1