Устройство для исследования пластов в процессе бурения Советский патент 1988 года по МПК E21B49/00 

сое и контейнер 10 с пробоотборной камерой и измерительиь№.т приборами Концентрично в К 1 установлена подпружиненная ступенчатая втулка 5, С последней и с узлом 4 связаны штанги 8. Втулка 5 выполнена с конической внутренней поверхностью и полым хвостовиком. Насос выполнен в виде гильзы 11,, в которой размещен .подпружиненный полый поршень 13 с 14 и нижним 15 полыми штоками (Ш)„ Гильза 11 и Ш 14 имеют обратные клапаны 18 и образуют между собой накопительную кольцевую камеру 23 Гильза

1 на нижнем торце выполнена конической и взаимодействует с поверхностью втулки 5. Храповую нарезку 9 имеет К 1 . Фиксирующий механизм выполнен в виде зацепного элемента для взаимодействия с нарезкой 9. Измерительные приборы, находящиеся в контейнере 10 с пластовой жидкостью, передают информацию о ее параметрах. Пробоотбор- ная камера заполняется пробой для лабораторного анализа. Между циклами включения и выключения насоса делают выдержку, при которой восстанавливается давление. 1 з,п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к горной промьгашенности. Цель изобретения - повьшение надежности работы устройства за счет исключения неконтролируемого выброса нефти и газа на поверхность и уменьшение опасности прихвата бурильных труб. Устройство содержит корпус (к) 1, на котором установлен пакерный узел 4 и съемный блок с фиксирующим механизмом д,чя размещения в К 1. Блок включает на- гз (Л с 4а 00 4 О ;о о

1

Изобретение относится к горной прмышленности, в частности к исследованию (испытанию) пластов в скважинах в процессе бурения.

Цель изобретения - повытаение на- деткности работы устройства за счет исклк1чения неконтролируемого выброса нефти и газа на поверхность и уменьшение опасности прихвата бурильных труб.

На фиг.1 изображен буровой снаряд в процессе бурения; на фиг, 2 - то же, в момент испытаний, поршень в нижнем положении; на фиг. 3 - то же, в момент испытаний, поршень в верхнем положении.

Буровой снаряд включает корпус 1j установленный на нижнем конце бурильных труб 2 выте долота 3,, пакерный узел 4, ступенчатую подпружиненную втулку 5, имеющую коническ та внутреннюю поверхность 6, пружину 7 и штанги 8 в Корпус 1 имеет храповую нарезку 9 и радиальное отверстие А. Ступенчатая втулка 5 установлена концентрично в корпусе 1 с возможностью осевого перемещения, а штанги 8 прикреплены к низу втулки 5 с возможностью регулирования их длины и взаи модействуют с пакерным узлом 4. В такой компоновке буровой снаряд применяется для бурения

Съемньп блок содержит насос пори- нерого типа, механизм зацепа и кон- тейнрр 10, в котором установлены из-

5

0

мерительные приборы и пробоотборная камера.

Насос съемного блока включает гильзу -1 1 5 подпружиненный пруткиной 12 гидравлически неуравновешенный полый поршень 13 с двухсторонним полым штоком, состоящим из верхнего 14 и нижнего 15 полых штоков, причем в верхнем штоке 14 установлен обратный клапан 16,, Нижний торец 17 гильзы 11 выполнен конической формы, а в верхнем ее торце установлен обратный клапан 18,

В стенке гильзы 11 выполнены впускное Б, отсечное В и впускное Г отверстия. В верхней части гильзы 11 установлен фиксирующий механизм, включающий зацепный элемент с упора- ми 19, пружиной 20 и тросиками 21, закрепленными на упорах 19 и кабеле 22, на котором спускается и поднимается съемный блок.

Гильза 11с корпусом 1 образует кольцевую камеру 23, а верхний шток 14, взаимодействует с гильзой II, образует в ее верхней части кольцевую накопительную камеру 24,

Надпорпшевое пространство 25 сообщено с полостью бурильных труб 2 через отверстие Б, а через отверстие Вр в котором установлен .обратный клапан 26, камеру 23 и отверстие А - с затрубным пространством.

3 1

Подпоршневое пространство 27 сообщено с затрубным прострянством через отверстия Г и А,

Устройство работает следующим образом.

При глубине скважины, близкой к глубине, на котор ой находится подлежащий испытанию пласт, бурильные трубы поднимают на поверхность, напри- мер, для смены долота и к ним присоединяют буровой снаряд. В такой компоновке продолжают бурение до вскрытия исследуемого пласта, после чего бурение останавливают и скважи- ну промывают.

Затем спускают на кабеле 22 в бурильную колонну съемный блок с приборами.

После посадки гильзы 11 торцом 17 в коническую поверхность 6 втулки 5 приспускают кабель 22, герметизируют на ycfbe скважины его ввод и включают буровой насос, создавая давление в полости бурильных труб 2, Это дав- ление, действуя на поршень 13 через впускное отверстие Б, заставляет его перемещаться вниз, сжимая пружину 12 Усилие от поршня 13 через пружину 12 передается на нижний торец 17 гиль- зы 11, Который, взаимодействуя с конической поверхностью 6 втулки 5,создает герметичный контакт по коническим поверхностям и одновременно заставляет двигаться гильзу 11 и втулку 5 вниз, сжимая пружину 7 и через штанги 8 пакерный узел 4, который разобщает исследуемый пласт от остальной части скважины. При этом упоры 19, перемещаясь с гильзой 11 вниз, входят в зацепление с храповой нарезкой 9 корпуса 1, прочно фиксируя гнл зу 11 в нижнем положении, а пакерный узел 4 - а сжатом состоянии.

Далее повьша т давление бурового раств ора в полости бурильных труб 2 с помощью буровых насосов. Это повышенное давление заставляет продолжать перемещаться поршень 13 вниз, еще более сжимая пружину 12, Перемещаясь вниз, верхний шток 14 увеличивает объем камеры 24, в результате чего в ней происходит понижение давления, что вызывает приток жидкости из пласта, которая проходит через полые штоки 14 и 15, измерительные приборы и пробоотборную камеру, установленные в контейнере 10, и открывшийся при этом обратный клапан 16, Кла

пан 18, испытывая повышенное давление из бурильных труб 2, закрыт. При дальнейшем перемещении порщня 13 вниз открываются отсечное отверстие В и клапан 26 и действие давления бурового раствора на поршень 13 прекращается. Момент открытия отверстия В определяется по манометру бурового насоса, давление на котором резко уменьшается, или с помощью электрических сигнальных устройств, например конечным выключателем, установленным на клапане 26 и связанным с приборами на поверхности через кабель 22,Получив на поверхности сигнал об открытии отверстия В (поршень 13 в нижнем положении), включают буровые насосы и пружина 12, имея в сжатом состоянии достаточный запас энергии, перемещает поршень 13 в верхнее положение, Как только поршень 13 перекроет отверстие В, давление зат- рубного пространства помогает пружине 12 перемещать поршень 13, действуя через отверстия А и Г на нижнюю плоскость поршня 13, имея большую поверхность, чем верхняя плоскость,

Верхний шток 14, у которого в этот момент клапан 16 закрытый, вытесняет через открывшийся при этом клапан 18 накопленную пластовую жидкость из камеры 25 в полость бурильных труб 2,

Измерительные приборы, находящиеся в контейнере 10 с пластовой жидкостью, передают по кабелю 22 информацию о ее параметрах, а пробоотбор- ная камера заполняется пробой для лабораторного анализа.

Чередуя циклы включения бурового насоса, заставляют поршень 13 работать необходимое время, вызывая приток пластовой жидкости в камеру 24 и ее перекачку в полость бурильных труб 2, Между циклами включения и выключения бурового насоса делают выдержку, в течение которой проис

ходит процесс восстановления давления, информацию о характере которого передают по кабелю 22 измерительные приборы, а наземные приборы фиксируют кривую восстановления дав1ления (КВД),

По окончании испытания пластами получения необходимой информации, включают буровой насос, создают давление в бурильных трубах несколько большее, чем для работы поршня 13,

:при этом последний перемещается в |нижнее положение и давление бурово- :го раствора через отверстия В и Г действует на дно гильзы 1, дополни- тельйо сжимая, пакерный узел А, В ре- |зультате нагрузка с упоров 19 сни- мается и, натягивая кабель 22 и свя- :эанкые с ним тросики 21, выводят упоры из зацепления с храповой нарезкой 9 корпуса 1, выключают буровой нас ос и поднимают съемный блок с приборами на поверхность,

После разгерметизации стыка между коническими поверхностями втулки 5 и гильзы 11 давление в подпакерной JH надпакерной зонах выравнивается через долото 3, полый хвостовик втулки 5 И отверстие А, пружина 7 перемещает втулку 5 и штанги 8 вверх, а пакерный узел растягивается, т.е. йроисходит распакеровка скважин и можно продолжать бурение,

Формула изобретения

и полым хвостовиком, а насос съемного блока - в виде гильзы, в которой размещен подпружиненный полый поршень с верхним и нижним полыми штоками, при этом гильза и верхний полый шток поршня имеют обратные клапаны и образуют между собой накопитель- кольцевую камеру, причем гильза на нижнем торце вьтолнена конической для взаимодействия с конической поверхностью втулки.

2, Устройство по П.1, о тл и- чающееся тем, что корпус имеет храповую нарезку, а фиксирукиций механизм съемного блока вьтолнен в виде зацепного элемента для взаимодействия с храповой нарезкой корпуса.

t

:s

фае. 7

Редактор А.Лежнина

Составитель А.Симецкая Техред Л.Сердюкова

.J

Корректор Г.Решетник