Испытатель пластов Советский патент 1985 года по МПК E21B49/00 

Изобретение относится к нефтегазодобьшающей промышленности, а имен но к оборудованию для испытания пла тов. Известен испытатель пластов, сод жащий пакер, клапанный узел и запор ный клапан. Испытатель обеспечивает отбор и извлечение пластового флюида путем вытеснения его поступившей из затру бы промывочной жидкостью. В этом об рудовании при вытеснении отобранной пробы на поверхность зона испытания перекрьгоается специальным поршнем, размещенным внутри клапанного механизма. Поршень вьшолнен с осевьм и радиальнь ми каналами и имеет обратный клапан. Кроме того, в результате полного перекрытия потока пластового флюида в подпаркетной зоне в процессе выте нения пробы на поверхность устраняются возможные осложнения и обеспечивается выравнивание давления над и под пак ером f . Однако наличие перегородки путем клапанного механизма не позволяет спускать дистанционные приборы на кабеле (тросе) в подпакерную зону и исследовать пласты в процессе при тока. ь Известен также испытатель пластов, содержащий пакер, клапанный узел, спускаемые на кабеле дистанционные приборы с уплотнительной втулкой, запорный клапан, выполненный в виде полых телескопически установленных штока и корпуса, в котором размещены подвижный патрубок и взаимодействгпощий с ним подпружиненный упор 2J . Однако при использовании запорно го клапана, позволяющего спускать приборы на кабеле в зону под запорный клапан, клапанный узел испытате ля пластов не позволяет проводить исследования в подпакерной зоне скважины с последующим вытеснением отобранной пробы на поверхность и выравнивания давления. Цель изобретения - обеспечение вытеснения отобранной пробы на поверхность и выравнивания давления с обеспечением исследования подпакерной зоны пласта дистанционньми приборами на кабеле. Поставленная цель достигается тем, что в испытателе пластов, соде жащем пакер, клапанньи узел, спускаемие на кабеле дистанционные при боры с уплотнительной втулкой, запорный клапан, выполненный в виде полых телескопически установленных штока и корпуса, в котором размещены подвижный патрубок и взаимодействующий с ним подпружиненный упор, клапанный узел выполнен в виде телескопически установленных один относительйо другого связанного с колонной труб штока с радиальными ка-налами и связанного со штоком запорного клапана кожуха с радиальными каналами, в котором установлены подпружиненньй относительно корпуса золотник и жестко связанная с корпусом полая втулка, в которой установлены плашки, взаимодействующие с. золотником и втулкой, при этом наружная поверхность плашек выполнена конусной с большим основанием в нижней части, а втулка - с ответной плашкам конусной поверхностью. На фиг. 1 показано оборудование в процессе притока пластового флюида и исследования приточной части пластов дистанционннми приборами, спущенными на кабеле в подпакерную зону, продольный разрез; на фиГ. 2сечение А-А на фиг. 1, на фиг. 3 оборудование в процессе вытеснения пластового флюида на поверхность и распакеровки скважины, продольный разрез. Оборудование состоит из следующих основных узлов: фильтра 1 с щелевыми каналами, пакеркого узла 2, запорного устройства 3, трубы 4, клапанного механирма 5 и дистанционных приборов 6, спускаемых на кабеле 7. Запорное устройство 3 состоит из корпуса 8 и штока 9, втулки 10, раздвижного упора 11, состоящего из отдельных звеньев, размещенных в концевой части штока с возможностью радиального перемещения. Каждое звено упора 11 через конус 12 прижато пружиной 13 к утолщенной части штока. Для передачи крутящего момента предусмотрена шпонка 14. Клапанный механизм 5 состоит из кожуха 15, штока 16, выполненных с возможностью осевого перемещения один относительно другого. К корпу су жестко закреплена коническая втулка 17 с внутренней конической поверхностью, обращенной вниз. Внутри втулки 17 предусмотрены упорные плашки 18 с наружными коническими поверхностями, обращенными вверх. Внутри втулки 17 и на наружной части каждой упорной плайки 18 предусмотрены соответственно конусообразгные выступы и выборки 19. Каждая упорная плашка 18 своей выборкой находится в зацеплении с выступш 1И втулки 17 и выполнена с возможностью перемещения по втулке. Упорные плашки 18 прижаты к штоку 16 через золотник 20 с помощью пружины 21. Для передачи крутящего момента в штоке предусмотрена шпонка 22. Для вытеснения отобранного пластового флюида на поверхность и выравнивания давления над и под пакером предусмотрены каналы а и 5 . В дистанционном приборе 6, спускаемом на кабеле, предусмотрены глу бинные приборы 23 (датчик давления, влагомер, индикатор притока, пробоотборник и др.) для исследования приточной части пластов, узел герме тизации, выполненный в виде кольца 2 с эластичной уплотнительной втулкой 25 Для передачи давления глуби ному датчику предусмотрен канал f . Оборудование устанавливают к ниж нему концу колонны труб 26 и спуска ют его до исследуемого интервала. Д пакеровки скважины к верхнему концу колонны труб монтируют специальный лубрикатор (не показан) и через нег внутрь труб спускают дистанционные .приборы 6 до клапанного механизма 5 Для пропуска дистанционного прибора через клапанный механизм колон ну труб упирают на забой. При этом шток 16 перемещается вниз до упора с кожухом 15, одновременно передвигая в радиальном направлении упор ные плашки 18 по конусной поверхнос ти втулки 17, обеспечивая свободный проход вниз дистанционному прибору до запорного устройства 3. Для пропуска дистанционного прибора через запорное Устройство производят натяжение инструмента. В результате раздвижные упоры 11 пере мещаются в радиальном направлении к корпусу, обеспечивая спуск прибора в зону фильтра 1. С помощью насоса или компрессора внутрь труб закачивают определенное количество воды или другой облегчен ной смеси для создания необходимой депрессии на пласт. На нижнюю часть колонны труб передают осевую нагрузку для сжатия упругого элемента 28 пакерного узла. При этом каналы Я и Si перекрьюаются, упорные плашки 18 клапанного механизма перемещаются в радиальном направлении в сторону кожуха 15, а раздвижные упоры 11 заьорного устройства перемещаются во внутрь. Для вызова притока из пласта и исследования приточных интервалов кран на устье открьгеают. Путем пе- . ремещения дистанционного прибора в фильтре вниз и вверх по показа-нию приборов оценивают глубину залегания и интервалы проницаемой части пласта, состав пластового флюида, газо-жидкостные и водо-нефтяные разделы и другие показатели,в стволе скважины. Регулируя величину противодавления на устье скважины, определяют оптимальные значения депрессии для отдельных пропластков. С целью закрытия притока и регистрации восстановления давления дистанционньй прибор приподнимают до запорного устройства и осуществляют небольшое натяжение кабеля. Дистанционный прибор своим корпусом входит во внутрь запорного устройства, и кольцо 24 упирается с раздвижными упорами t1. Уплотнительиая втулка 25, увеличиваясь по диаметру до внутреннего диаметра втулки 10, полностью перекрьшает кольцевое пространство между втулкой 10 и корпусом дистанционнгго прибора. После регистрации восстановления давления натяжением труб снимают осевую нагрузку с пакера. При этом звенья раздвижного упора 11 запорного устройства под действием уси|ЛИЯ пружины 13 перемещаются в первоначальное положение, обеспечивая свободный проход вверх дистанционного прибара, а упорные плашки 18 и золотник 20 клапанного механизма под действием усилия пружины 21 перемещается вверх, каналы а и S открываются. При дальнейшем натяжении кабеля дистанционный прибор входит во внутрь упорных плашек 18, передвинутых во внутрь клапанного мехаНйзма. Эластичная втулка 25, унеличиваясь по диаметру, перекрьтает кольцевое пространство, изолируя

51

подпакерную зону от внутритрубного пространства,

Промьшочная жидкость из затрубного пространства через канал q поступает во внутреннюю полость труб 26 и вытесняет отобранную пробу к устью скважины. Одновременно промьшочная жидкость из затрубья через канал поступает в подпакерную зону,. осуществляя выравнивание давления над и под пакером и обеспечивая распакеровку скважины.

После вытеснения отобранной пробы на колонну труб передают сжимающую нагрузку. В результате упорные плашки 18 вместе с золотником перемещаются вниз, обеспечивая нормальный проход дистанционного прибора вверх.

Если нет необходимости в повторном испытании и исследовании пласта, производят подъем дистанционного прибора, а затем колонны труб.

01

В предлагаемом оборудовании возможность многократного испытания пласта в сочетании с исследованием приточной части позволяющие оценить

интервалы залегания и состав различных пластовых флюидов в необсаженном стволе скважины, повьшают эффективность решения ряда геолого-технических задач и помогают установить необходимый интервал перфорации обсадной колонны. Поэтому при использовании предлагаемого оборудования достигается значительный технико-экономический и геологический эффект. Он складьшается за счет того, что оборудование позволяет исключить ремонтные работы по изоляции притока пластовых вод, когда по данным геофизических исследований воДо-нефтяной (или водогазовой) контакт не может быть точно установлен (в сложных коллекторах) .

ИСПЫТАТЕЛЬ ПЛАСТОВ, содержащий пакер, клапанный узел, спускаемые на кабеле дистанционные приборы с уплотнительной втулкой, запорньм клапан, выполненный в виде полых телескопически установленных штока и корпуса, в котором размещены подвижный патрубок и взаимодействующий с ним подпружиненный упор, отличающийся тем, что, с целью обеспечения вытеснения отобранной пробы на поверхность и выравнивания давления с обеспечением исследования подпакерной зоны пласта дистанционными приборами на кабеле, клапанный узел выполнен в виде телескопически установленных один относительно другого связанного с колонной труб штока с радиальными каналами и связанного со штоком запорного клапана кожуха с радиальными каналами, в котором установлены подпружиненный относительно корпуса золотник и жестко связанная с корпусом полая втулка, в которой установлены плашки, взаимодей(Л ствующие с золотником и втулкой, при этом наружная поверхность плашек выполнена конусной с большим основанием в нижней части, а втулка - с ответной плашкам конусной поверхностью. 4i СО