Испытатель пластов Советский патент 1985 года по МПК E21B49/00 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промьшленности, а именно к испытателям пластов, позволяющих провести гидродинамические исследования скважин. Известен испытатель пластов, позволяющих провести неограниченное .число открытых и закрытых периодов испытания путем осевых перемещений колонны бурильных труб. При этом, наблюдая за уровнем жидкости в межтрубном пространстве, можно точно установить момент открытия и закрытия клапанов lj . Однако испытатель не позволяет ре гистрировать на поверхности кривую восстановления давления (КВД). Кроме того, необходимы частые осевые перемещения колонны труб. Известен также испытатель пластов включающий клапан, выполненньй в виде штока с каналом для связи полости труб над клапаном с испытываемым пластом скважины и перекрывающей его гильзы, блок управления, спускаемый на кабеле, фиксатор блока управления толкатель, связанный с приводом и установленньй с возможностью взаимодействия с фиксатором, блок датчика давления, связанный кабелем с наземным блоком управления Yj . Однако процесс испытания осложняется в связи с необходимостью четкого взаимодействия трех исполнителей испытания, расположенных друг от кру га на расстоянии - операто.ра, лебедчика, бурильщика. Для работы в открытомИ обсаженном стволе необходимо иметь два комплекта устройства большого и малого диаметра. При работе по многоцикловой методике испыта:ния пласта, для осуществления второго и последующих циклов требуется производить ступенчатое натяжение колонны труб испытательного инструмента с целью стравли вания подклапанного избыточного давления. В связи с этой операцией може произойти разгерметизация пакера и закрытие клапана ИПГ, что отрицатель но влияет на результаты многоциклового испытания, при этом оператор не контролирует открытие клапана ИПГ в случае слабоприточных и бесприточных пластов. Цель изобретения - упрощение конструкции и процесса управления работой испытателя пластов. Поставленная цель достигается тем, что в испытателе пластов, включающем клапан, выполненньй в виде штока с каналом для связи полости труб над клапаном с испытываемым пластом скважины и перекрывающей его гильзы, блок управления, спускаемьй на кабеле, фиксатор блока управления, толкатель, связанньй с приводом и установленньй с возможностью взаимодействия с фиксатором, блок датчика давления, сзязанньй кабелем с наземным блоком управления, блок датчика давления установлен над клапаном, при этом шток клапана имеет дополнительньй канал для связи блока датчика давления с испытуемым пластом, а толкатель установлен.с возможностью взаимодействия с гильзой клапана. Привод толкателя выполнен в виде установленного в блоке управления электродвигателя с винтовой парой в виде муфты ходового винта с ползуном, а на внутренней поверхности блока управления установлены два концевых и промежуточный переключатели, замыкающие при контакте с ползуном цепь управления наземного блока для фиксации гильзы в открытом и закрытом положениях клапана. На фиг. 1 представлен клапан; на фиг. 2 и 3 - блок управления; на фиг. 4 - соединение микровыключателей с диодами; на фиг. 5 - общая компоновка испытательного оборудования. В рабочем положении клапан 1 находится над пакерами 2 и яссом 3. Над клапаном расположен блок 4 управления . с двигателем 5, редуктором 6 и винтовой парой. Клапан состоит из следующих основных узлов. На штоке 7 имеются каналы 8 и 9 для передачи давления на датчик 10 и впускные каналы 11 и 12, на штоке 7 находится подвижная гильза 13. На продолжении 14 штока установлена возвратная пружина 15. Шток 7 соединен с нижней частью узла 16 стыковки, в котором находится сменный переводник 17 и кольца уплотнения. Блок управления состоит из следующих основных узлов : верхней части узла (СТЫКОВКИ с шариковым замком 18, датчика 10 давления. Узел привода клапана и замка состоит из двух электродвигателей 5, редуктора 6, эластичной муфты 19. Выходной вал 20 редуктора сочленен с подвижной муфтой привода 21, в которую запрессована ходовая гайка 22, При вращении ходовой гайки ходовой винт 23 начинает перемещаться в осевом направлении и через вкладьш 24 действует на толкатель 25. Клапан имеет также уплотнение 26, подшипник 27, опорную муфту 28. Ползун 29 при движении нажимает на кнопки микропереключателей 30-32. Устройство работает следующим образом. Клапан с помощью переводника соединяется с компоновкой испытательного оборудования и па трубах опускается в скважину. После установки в интервале исследования в трубы на кабеле опускается блок управления. Стыковка клапана с блоком управления осуществляется следующим образом При включении электродвигателей через редуктор приводится во вращение ходовая гайка 22, вызывая поступательное перемещение ходового винта 23, передающего движение тотТКателю 25, который надвигае-. на шары замка 18 и закрывает замок стыковки. При дальнейшем перемещении толкатель пе ремещает гильзу 13 клапана. При nepe йещении гильзы по штоку каналы 8 и передачи давления на датчик сообщаются с впускным каналом через отверстие 12 и кольцевое пространство меж ду гильзой 13 и штоком 7. При этом датчик давления показьшает давление закрытого периода. Наличие этого давления свидетельствует о том, что стыковка прошла нормально. В это вр мя срабатывает соединенный микровыключатель. ЭлектрическаЙ схема соед нения микровыключателей с диодами обеспечивает реверс двигателей при перемене полярности напряжения. При дальнейшем движении гильзы открывается отверстие 12 и подпакерная зона сообщается с полостью бурильных труб, идет отбор пластовой жидкости. По образующей штока сделана проточка для передачи давления на датчик, когда верхние уплотнительные кольца открывают отверстие 12. Отключение электродвигателя при полном открытии и расстыковке производится с помощью микропереключателей 32 и 30. Фиксирование закрытого периода производится срединным микропереключателем 31. С помощью этого микропереключателя в цепь электродвигателя включается сопротивление. Этот момент устанавливается на поверхности по изменению силы тока двигателя. На поверхности имеется тумблер, меняющий полярность напряжения питания электродвигателей. При смене полярности питания тумблером с поверхности осуществляется обратное движение гильзы. После отбора пробы в достаточном количестве гильза приводится в обратное движение и снова срабатывает соединенный микропереключатель. Этот момент устанавливается по изменению силы тока. Привод выключается и идет регистрация КВД на фоторегистраторе. Испытав один пласт, оборудование поднимается к другому пласту, и цикл испытаний повторяется. В компоновке испытательного оборудования предусмотрена воронка для обеспечения соединения блока управления с клапаном. Использование предлагаемого испытателя пластов дает положительньй эффект, возникающий за счет упрощения конструкции и управления работой.

/ / /

25

ИСПЫТАТЕЛЬ ПЛАСТОВ, включающий клапан, выполненный в виде штока с каналом для связи полости труб над клапаном с испытуемым пластом скважины и перекрывающей его гильзы, блок управления, спускаемьй на кабеле, фиксатор блока управления, толкатель, связа:нный с приводом и установленный с возможностью взаимодействия с фиксатором, блок датчика давления, связанный кабелем с наземным блоком управления, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и процесса управления работой испытателя пластов, блок датчика давления установлен над клапаном, при этом шток клапана имеет дополнительный канал для связи блока датчика давления с испытуемь м пластом, а толкатель установлен с возможностью взаимодействия с гильзой клапана. 2. Испытатель пластов по п. 1, отличающийся тем, что привод толкателя выполнен в виде установленного в блоке управления электродвигателя с винтовой парой в виде муфты ходового винта с пол(Л зуном, а на внутренней поверхности блока управления установлены два концевых и один промежуточный переключатели, замыкающие при контакте с ползуном цепь управления наземного блока для фиксации гильзы в открытом и закрытом положениях клапана.

fPu2.2

tPus.y

Фи.гЛ

4- J- 2