Скважинное оборудование для испытания пластов Советский патент 1990 года по МПК E21B49/00 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к испытанию скважин пластоиспытателями на трубах.

Цель изобретения - повышение эффективности испытания путем обеспечения возможности многократного рехода на любую депрессию.

На чертеж схематично изображено скважинное оборудование для испытания пластов.

Оборудование содержит колонну труб 1, полый корпус 2 с входным отверстием 3, перекрытым подпружиненной пружиной 4 запорной втулкой 5, и установленный в корпусе 2 ступенчатый шток 6 с каналами 7, который образует с корпусом 2 гидравлическую камеру 8. Скважинное оборудование снабжено дифференциальным поршнем 9, подпружиненным пружиной 10, плунжером 11 и перегородкой 12 с камерами 13 и 14. Камера 13 герметична, а камера 14 имеет канал 15 для сообщения с пространством за корпусом 2. Дифференциальный поршень 9.ступенью меньшего диаметра размещен в гидравлической камере 8, а ступенью большего диаметра - в полости корпуса 2, связанной каналами 16 rt 7 с полостью труб 1 Дифференциальный поршень 9 установлен с возможностью взаимодействия с плунжером 11 и совместного осевого перемещения при возвратно поступательном движении ступенчатого штока 6. Плунжер 11 своим нижним концом установлен в камере 14 перегородки 12, а запорная втулка 5 - в герметичной камере 13 с возможностью взаимодействия с плунжером 11 посредством своей пружи

ны 4. При этом площади сечений дифференциального поршня 9, гидравлической камеры 8 в месте размещения ступенчатого штока 6 и колонны труб 1 находятся в следующем соотношении:

F,

IL

FK

(D

0

5

0

5

0

5

где F - площадь поперечного сечения большей ступени дифференциального поршня, м2 , F2 - площадь поперечного сечения меньшей ступени дифференциального поршня, м2 , Fr - площадь внутреннего-поперечного сечения колонны труб,м2 FK - площадь поперечного сечения

гидравлической камеры,м2. Скважинное оборудование для испытания пластов работает следующим образом.

Перед спуском в скважину к нижнему концу оборудования присоединяют испытатель пластов с пакерным узлом (не показан). При достижении забоя скважины весом труб 1 осуществляют паке- ровку, ступенчатый шток 6 перемещается вниз. Избыточное давление в камере 8 воздействует на дифференциальный поршень 9, перемещая его и плун- жер 11 вниз. При этом пружина 10 сжимается и происходит передача сжимающей нагрузки на пакер..

Дальнейшее увеличение сжимающей нагрузки приводит к сжатию пружины созданию определенного усилия на запорную втулку 5. После открытия впускного клапана испытателя пластов пластовое давление воздействует на втулку 5 снизу,, преодолевая усилие

51

пружины 4, входное отверстие 3 открывается, сообщая испытуемую зону с полостью труб 1. Происходит отбор пластового флюида при одном постоянном противодавлении на пласт. Увеличение веса труб 1 за счет поступившего пластового флюида не приводит к перемещению дифференциального поршня 9, так как в силу соотношения (1) он находится в равновесии, следовательно, увеличения давления в призабой- ной зоне пласта при этом не происходит .

Для изменения депрессии на пласт изменяют осевую нагрузку, создаваемую весом колонны труб 1. С целью выяснения оптимальных величин депрессии и оценки состояния приствольной зоны пласта (обратимости коллек- торских свойств горных пород) осевую нагрузку изменяют в обратном порядке на те же величины. При .необходимости процесс исследования при определенных значениях депрессии повторяют многократно.

Закрытие притока и регистрацию восстановления давления в любой период испытания производят после увеличения нагрузки до значений, превышающих усилие пружин 4 и 10 и усилие на запорную втулку 5 от действия пластового давления.

Формула изобретения

Скважинное оборудование для испытания пластов, содержащее колонну труб, полый корпус с входным отверстием, -перекрытым подпружиненной запорной втулкой, и установленный в корпусе ступенчатый шток с каналами, который образует с последним гидравлическую камеру, отличающе624416

е с я тем, что, с целью повышения эффективности испытания путем обеспечения возможности многократного перехода на любую депрессию, оно снабжено дифференциальным поршнем, подпружиненным плунжером и перегородкой с камерами, одна из которых герметична, а другая имеет канал для

Ю сообщения с пространством за корпу- ICOM, причем дифференциальный поршень ступенью меньшего диаметра размещен в гидравлической камере, а ступенью большего диаметра - в полости корпу15 са, связанной с полостью труб, с возможностью взаимодействия с плунжером и совместного осевого перемещения при возвратно-поступательном движении ступенчатого штока, плунжер сво20 им нижним концом установлен в камере перегородки, сообщающейся с пространством за корпусом, а запорная втулка - в ее герметичной камере с возможностью взаимодействия с плунжером

25 посредством своей пружины, при этом площади сечений дифференциального поршня, гидравлической камеры и колонны труб находятся в следующем соотношении:

30

Ч

FJ р„

5

0

где F, - площадь поперечного сечения большей ступени дифференциального поршня, м2; площадь поперечного сечения меньшей ступени диффе- . ренциального поршня, м2; площадь внутреннего поперечного сечения колонны труб, м2;

площадь поперечного сечения гидравлической камеры, м2.

1

F, Т -

F.

Изобретение относится к области горной промышленности. Цель - повышение эффективности испытания путем обеспечения возможности многократного перехода на любую депрессию. Устройство содержит колонну труб 1, полый корпус 2 с входным отверстием 3, перекрытым подпружиненной пружиной 4 запорной втулкой 5, и установленный в корпусе 2 ступенчатый шток 6 с каналами 7, который образует с корпусом 2 гидравлическую камеру 8. Устройство также имеет дифференциальный поршень 9, поджатый пружиной 10, плунжер 11 и перегородку 12 с камерами. Камера 13 герметична, а камера 14 имеет канал 15 для сообщения с пространством за корпусом 2. Поршень 9 ступенью меньшего диаметра размещен в камере 8, а ступенью большего диаметра в полости корпуса 2, связанной каналами 16 и 7 с полостью труб 1. Поршень 9 и плунжер 11 установлены с возможностью совместного осевого перемещения при возвратно-поступательном движении ступенчатого штока 6. Плунжер 11 своим нижним концом установлен в камере 14 перегородки 12, а запорная втулка 5 - в герметичной камере 13 с возможностью взаимодействия с плунжером 11 посредством своей пружины 4. Для изменения депрессии на пласт изменяют осевую нагрузку, создаваемую весом колонны труб 1. Для выяснения оптимальных величин депрессии и оценки состояния приствольной зоны пласта осевую нагрузку изменяют в обратном порядке на те же величины. 1 ил.

Составитель А.Симецкая Редактор О.Головач Техред Л.Олийнык Корректор В.Гирняк

Заказ 1042

Тираж- 477

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное