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

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к испытательному оборудованию на трубах, и предназначено для осуществления дистанционной передачи информации о процессе испытания на поверхность.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства при испы- Нании пластов с индикацией на устье искривленной скважины без контроля Йатяжения кабеля в его концевой час- ти.

На фиг. 1 изображено устройство в сборке; на фиг. 2 - клапанный узел, общий вид; на фиг. 3 - вид А ijta фиг. 2 (развертка паза); на фиг. 4 - измерительный узел. , Устройство содержит колонну бурильных труб 1, на которой спускается корпус 2, жестко связанный с ним Переводник 3 с резьбой 4 на конце Для соединения с пластоиспытателем (не показан). В корпусе 2 размещены уплотнительные элементы 5, измерительный узел с дистанционным глубинным манометром 6, соединенным с каротажным кабелем 7 и с захватом 8, имеющим цанговый наконечник 9, клапанный узел с патрубком 10, который выполнен с радиальными отверстиями 11 и кольцевым выступом 12, связанным с цанговым упором 13, посадочным конусом 14 с ребрами 15, резьбовым переводником 16 для соединения с пробоотборником (не показан) и подпружиненным дифференциальным поршнем 17 с полым штоком 18.

Устройство содержит также связанный с каротажным кабелем 7 механизм

5

0

5

0

5

0

5

освобождения клапанного узла, выполненный в виде установленного на штоке 18 с возможностью поворота и осевого перемещения подпружиненного стакана 19 и соединенной с ним пос-- редством шарикового фиксатора 20 втулки 21. На боковой поверхности стакана 19 выполнен сквозной лабиринтный паз 22, а на втулке 21 - кольцевая канавка 23 под-цанговой упор 13. Шток 18 выполнен с жестко . закрепленным, на нем пальцем 24 для размещения в лабиринтном пазу 22 и с кольцевым упором 25.

Пружина 26 выполнена с отогнутыми концами 27 и 28 для размещения их в отверстиях кольцевого упора 25 и стакана 19. Лабиринтньй паз 22 выполнен в виде последовательно соединенных между собой вертикальных прорезей 29 равной длины и прорези 30,. расположенной последней по ходу перемещения пальца 24 по лабиринтному пазу 22. Пружина 26 может передавать усилие растяжения - кручения.

Устройство работает следующим образом.

После спуска в скважину устройства на заданную глубину поворотом стакана 19 накручивают пружину 26 в сторону, противоположную указанной стрелкой на фиг. 3. Палец 24 устанавливается в начале лабиринта в точке т. После этого стыкуется измерительный узел с клапанным узлом, а к резьбе 16 присоединяется . пробоотборник4и на каротажном кабеле 7 через внутреннюю полость труб 1

устройство перемещается до посадки в корпусе 2.

Патрубок 10 свободно проходит через разрезное кольцо 31, садится на конусную поверхность переводника 3. Одновременно цанговый упор 13 взаимодействует с разрезным кольцом 31, весом всей сборки и пробоотборника раздвигает его полукольца и пружину 32 и оказывается закрытым (фиг. 1 и 2), В период спуска клапанного узла поршень 17 находится в крайнем нижнем открытом положении под действием гидравлической неуравновешенности поршня 17 и упругости пружины 33. Далее весом труб 1 создается сжигающая нагрузка на испытательное оборудование. Под действием этой нагрузки осуществляются пакеров ка скважины и открытие приемного клапана испытателя пластов.

Пластовый флюид через полость 34 и отверстия 35 попадает:вовнутрь патрубка 10 и полость 36 внутритруб- ного пространства. Этот момент времени соответствует первому открытому периоду испытания объекта. При этом . параметры давления передаются на поверхность по кабелю 7 от глубинного манометра 6, чувствительная часть которого соединена с каналом полого штока 18. и далее через каналы 37 и 38 - с полостью 39 подпакерной зоны скважины.

По истечении времени первого открытого периода испытания натяжением кабеля 7 шток вместе с поршнем 17 перемещаются вверх до выступа 12 на величину рабочего хода п. При этом окна 35-оказываются изолированными от полости 39. Поступление флюида в трубы 1 прекращается, что соответствует началу первого закрытого периода испытания. В этот момент испытания палец 24 оказывается в верхней части лабиринтного паза 22 в положении т, и при этом не касается верхней кромки паза и не воздействует на стакан 19, так как длина вертикальной прорези паза 22 больше хода п поршневого канала и составляет величину п + Дп. На поверхности в этот период испытания ведется запись кривой восстановления давления.

По истечении времени первого закрытого периода испытания натяжение.

каротажного кабеля 7 уменьшают, и поршень М под воздействием усилия гидравлической неуравновешенности возвращается в крайнее нижнее положение. Окна 35 открываются и начинается второй открытый период испытания. При этом палец 27 перемещается в точку т2. Поворот стакана 19 в

направлении, указанном стрелкой на фиг. 3, осуществляется за счет крутящего момента, создаваемого пружиной 26.

Далее циклы повторяются, т.е. в

5 точке пц - 2-й закрытый период, в точке т - 3-й открытый, и т.д. до п периодов. Количество циклов программируется заранее и определяется количеством ветвей лабиринтного па0 за 22. После перемещения пальца 24 в точку пц испытания должны быть завершены.

Колонну труб 1 приподнимают. При этом закрывается приемный клапан

5 пластоиспытателя .и открывается его уравнительный клапан. Давление под пакером выравнивается с давлением столба промывочной жидкости над пакером и осуществляется снятие па0 кера с места, после чего колонну труб 1 приподнимают на 3-4 м.

Затем натяжением кабеля палец 24 вместе со штоком 18 перемещается в точку до упора в торец укороченного паза. Дальнейшее перемещение штока 18 под действием натяжения кабеля 7 приводит к срыву втулки 21, освобождению цангового упора 13 из выточки разрезного кольца 31 и сняф тию клапанного узла. Каротажным

подъемником клапанный узел извлекается на поверхность, после чего можно приступить к подъему пластоиспы- тательного оборудования.

5 Последовательность выполнения операций по испытанию пласта с использованием предлагаемого устройства в зависимости от конкретных условий и цели проведения испытания мо0 жет быть изменена. В частности, при испытании глубокозалегающих пластов устройство целесообразно спустить после пакеровки скважины и осуществления одного или двух циклов испы5 тания. В этом случае спуск его необходимо проводить во время закрытого периода испытания. Последующие операции по работе с устройством происходят аналогичным образом.

5

о р м у л а

изобретения

1. Устройство для испытания пластов, содержащее спускаемый на колонне бурильных труб корпус, жестко связанный с ним переводник с резьбой - на конце для соединения с плас тоиспытателем, размещенные в корпусе уплотнительные элементы, измерительный узел с дистанционным глубинным манометром, соединенным с каротажным кабелем и с захватом, имеющим цанговый наконечник, клапанный узел с патрубком, выполненным с радиальными отверстиями и кольцевым выступом, связанным с цанговым упором, посадочным конусом с ребрами, резьбовым переводником для соединения с пробоотборником и подпружиненным дифференциальным поршнем с полым штоком, и связанный с каротажным кабелем механизм освобождения клапанного узла, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства при испытании пластов с индикацией на устье искривленной скважины без контроля натяжения кабеля в его концевой час

5

0

5

0

ти, механизм освобождения клапанного узла выполнен в виде установленного на полом штоке с возможностью поворота и осевого перемещения подпружиненного стакана и соединенной с ним посредством шарикового фиксатора втулки, при этом на боковой поверхности стакана выполнен сквозной лабиринтный паз, а на втулке - кольцевая канавка под цанговый упор клапанного узла, шток выполнен с жестко закрепленным на нем пальцем для размещения в лабиринтном пазу стакана и кольцевым упором над ним, причем пружина стакана размещена между ним и кольцевым упором на штоке и выполнена с отогнутыми концами, а упор и стакан имеют отверстия для установки в них последних.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что лабиринтный паз стакана выполнен в виде последовательно соединенных между собой вертикальных прорезей равной длины и одной прорези меньшей длины, расположенной последней по ходу перемещения пальца по лабиринтному пазу.

Изобретение относится к горной пром-сти и педназначено для дистанционной передачи информации о процессе испытания пластов на поверхность. Цель - повышение надежности работы устр-ва при испытании пластов с индикацией на устье искривленной скважины без контроля натяжения кабеля в его концевой части. Для этого механизм освобождения клапанного узла выполнен в виде установленного на штоке 18 с возможностью поворота и осевого перемещения подпружиненного стакана 19 и соединенной с ним посредством шарикового фиксатора 20 втулки 21. На боковой поверхности стакана 19 выполнен сквозной лабиринтный паз 22. На втулке 21 выполнена кольцевая канавка 23 под цанговый упор 13 клапанного узла. Шток 18 выполнен с жестко закрепленным на нем пальцем 24 для размещения в лабиринтном пазу 22 стакана 19 и кольцевым упором 25 под ним. Стакан 19 имеет пружину 26, выполненную с отогнутыми концами 27 и 28. Пружина 26 размещена между стаканом и кольцевым упором 25. Последний и стакан имеют отверстия для установки в них концов 27 и 28. В момент испытания палец 24 оказывается в верхней части паза 22, при этом не касается верхней кромки паза 22 и не воздействует на стакан 19. На поверхности в этот период испытания ведут запись кривой восстановления давления. Для испытания глубокозалегающих пластов устр-во целесообразно спустить после пакеровки скважины. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Вид А

29 30