Испытатель пластов Советский патент 1991 года по МПК E21B49/00 

Изобретение относится к испытаниям нефтяных и,газовых скважин и предназначено для гидродинамических исследований комплексами трубных испытателей пластов.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности- проведения дополнительно мероприятий по интенсификации притока из продуктивного пласта,

На фиг,1 показан испытатель пластов при спукоподъемных операциях, разрез; на фиг.2 -то же, во время открытого периода испытания; на фиг.З - то же, во время закрытого периода испытания; на фи г.4 - то же, в момент открытия уравнительного клапана.

Испытатель пластов включает корпус 1, внутри которого размещен полый шток. 2, имеющий телескопический ход относительно корпуса 1. На полый шток 2 навернут переводник 3, имеющий внутренний шестигранник 4, который входит в зацепление с наружным шестигранником 5 корпуса 1. Гидравлическое реле б времени с плавающим поршнем 7 размещено между корпу- 1 сом 1 и полым штоком 2. В плавающем поршне 7 выполнен канал 8, характеризующийся высоким гидравлическим сопротивлением, а на его наружной поверхности установлено уплотнение 9. Нижняя часть полого штока 2 соединена на резьбе с приемным клапаном 10, выполненным с упором Д и имеющим радиальные отверстия 11, которые расположены над уплотнениями 12. В нижней части корпуса 1 в кольцевом зазоре между его посадочным седлом А и приемным клапаном 10 штока 2 установлена подвижная ступенчатая разделительная

втулка 13. Последняя представляет собой полый цилиндр, одна часть которого ступенчато смещена относительно другой, образуя упор Г, с уплотняющими внутренней и наружной поверхностями, причем последняя ограничена высотой И.

Внутренняя уплотняющая поверхность втулки 13 снабжена уплотнением 14, а наружная уплотняющая поверхность - уплотнением 15.

В корпусе 1 выполнены радиальные отверстия 16 уравнительного клапана, над его посадочным седлом А, имеющим диаметр DL Посадочное седло А разделено на две

части кольцевой проточкой Б, Имеющей диаметр Da и высоту J2. Ниже посадочного седла А находится посадочное седло В. Диаметр D2 кольцевой проточки Б больше, чем диаметр DI посадочного седла А корпуса 1, и по высоте h кольцевая проточка Б превышает высоту h наружной уплотняемой поверхности подвижной разделительной втулки 13. Такое выполнение необходимо для обеспечения сообщения радиальных отверстий 11 приемного клапана 10 и отверстий 16 уравнительного клапана в корпусе 1 при промежуточном положении ступенчатой разделительной втулки 13,

Ниже испытателя пластов располагаются раздвижной механизм, ясс и так далее (не показаны), а также хвостовик пакера 17, в фильтровой части которого имеются отверстия 18, через которые внутренний канал 19 пластоиспытательного оборудования сорбщается с затрубным пространством или призабойной частью скважины.

Испытатель пластов работает следующим образом.

При спуске в скважину полый шток 2 занимает крайнее верхнее положение относительно корпуса 1 (фиг.1). Промывочная жидкость из затрубного пространства скважины через отверстия 18 в фильтре, внутренний канал 19, радиальные отверстия 11 приемного клапана 10 и полый шток 2 поступает в бурильные трубы.

Подвижная разделительная втулка 13 во время спуска находится в положении, как показано на фиг. 1Г герметично изолируя одно от другого радиальные отверстия 11 и 16 соответственно приемного и уравнительного клапанов.

Достигнув заданной глубины испытания, промывочную жидкость в бурильных трубах замещают на воду или другую жидкость меньшей плотности. После установления давления на устье, соответствующего необходимой депрессии на пласт, в поверхностном устьевом оборудовании закрывают кран и забойному пластоиспытательному оборудованию передают сжимающую нагрузку. Резиновый элемент пакера расширяется и отделяет призабойную зону от затрубного пространства. Эта нагрузка приводит к перемещению полого штока 2 вниз относительно корпуса 1. В начале движения это перемещение замедлено работой гидравлического реле 6 времени.

В момент выхода уплотнения 9 в расширенную часть камеры действие гидравлического реле прекращается, и полый шток 2 без промедления оказывается в нижнем положении (фиг.2). Подвижная разделительная втулка 13 нижним торцом полого штока 2 перемещается вниз по посадочному седлу А, наружное уплотнение 15 втулки 13 проходит через кольцевую проточку Б, при этом затрубное пространство и бурильные трубы кратковременно сообщаются через радиальные отверстия 11 и 16 соответственно приемного и уравнительного клапанов. Вследствие равенства давления в затруб- ном пространстве и бурильных трубах движения жидкости не происходит.. После прохождения, кольцевой проточки Б уплотнения 14 и 15 подвижной разделительной втулки 13 вновь изолируют бурильные трубы и призабойную зону от затрубного пространства.

Для осуществления открытого периода испытания снижают давление на пласт при открытии крана в поверхностном устьевом оборудовании. Это создает необходимые условия для поступления пластового флюида в бурильные трубы (фиг.2). Подвижная разделительная втулка 13 дополнительно нагружается усилием, направленным вниз и равным произведению разности давления в загрубном пространстве и бурильных трубах, на площадь кольцевой поверхности, образованной между уплотнениями Ни 15.

5Для создания закрытого периода по истечении заданного интервала времени испытания необходимо изолировать пласт от давления жидкости в бурильных трубах. Для этого колонну труб поднимают до полного

0 устранения действия сжимающей нагрузки на испытатель пластов.

Под действием растягивающего усилия полый шток 2 без замедления перемещается вверх относительно корпуса 1 до сопри5 косновения упора Д приемного клапана 10 с упором Г подвижной разделительной втулки 13. В этом положении уплотнение 12 приемного клапана 10 располагается в посадочном седле В и герметично изолиру0 ет бурильные трубы от призабойной части скважины (фиг.З). .

Смену открытых и закрытых периодов испытания осевыми перемещениями колонны бурильных труб приведенным способом

5 можно повторить многократно.

По завершении испытания под действием растягивающей нагрузки, превышающей по величине приведенное усилие от гидравлической неуравновешенности подвижной

0 разделительной втулки 13, последняя начинает перемещаться вверх вместе с полым штоком 2. Уплотнение 12 приемного клапана 10 выходит из посадочного седла В, а уплотнение 15 втулки 13 занимает промежу5 точное положение в кольцевой проточке Б,, разделяющей посадочное седло А в корпусе 1 .на две части (фиг.4). В этом положении затрубное пространство через радиальные отверстия 11 и 16 соответственно приемно0 го и уравнительного клапанов сообщается с бурильными трубами. Также устанавливается взаимосвязь затрубного пространства и подпакерной зоны, что позволяет вырав- нять давление на пакере и освободить его.

5 Этот процесс контролируется на устье скважины по резкому увеличению давления.

Дальнейшее перемещение вверх полого штока 2 приводит к полному растяжению испытателя пластов (фиг.1), в котором при0 емный и уравнительный клапаны вновь гер- метично разобщены. Таким образом, после снятия пакера сообщение трубного и затрубного пространств происходит только через фильтровую часть хвостовика.

5 Перед подъемом испытателя пластов из скважины проводится обратная циркуляция. Промывочная жидкость вследствие разницы плотностей в кольцевом пространстве скважины и трубах в начале движется отверстия 18 в фильтре, внутренний

канал 19 и радиальное отверстие 11, вытесняя продукты испытания из колонны бурильных труб. После выравнивания плотностей движение жидкости прекращается.

Для интенсификации притока возникает необходимость проведения кислотной обработки. Для этого испытатель пластов приводят в промежуточное положение, когда разделительная втулка 13 располагается в проточке Б (фиг.4), производится закачка пачки кислоты до глубины расположения испытателя пластов. Затем на шток 2 передается сжимающая нагрузка, испытатель пластов переходит в положение открытого периода (фиг.2), и кислота закачивается в пласт.через отверстия приемного клапана 11 и внутреннего клапана 19 и отверстия 18 в фильтр. Испытание повторяется описанным способом, после чего испытатель пластов извлекается на поверхность.

Формула изобретения Испытатель пластов, включающий корпус с радиальными отверстиями и посадочным седлом, телескопически связанный с полым штоком, который жестко соединен с колонной труб, установленное в корпусе реле времени, приемный и уравнительный

клапаны с радиальными отверстиями и ступенчатую разделительную втулку, установленную между полым штоком и корпусом, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем проведения дополнительно мероприятий по интенсификации притока из продуктивного пласта, радиальные отверстия уравнительного клапана расположены в корпусе выше посадочного седла, в котором выполнена кольцевая проточка диаметром, большим, чем диаметр седла, и высотой, превышающей высоту ступени большего диаметра разделительной втулки, с возможностью перекрытия

радиальных отверстий приемного и уравнительного клапанов в крайнем нижнем положении разделительной втулки и сообщения их между собой в ее промежуточном положении.

Изобретение относится к испытанию нефтяных и газовых скважин и предназначено для гидродинамических исследований комплексами трубных испытателей пластов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности проведения дополнительно мероприятий по интенсификации притока из продуктивного пласта Испытатель пластов содержит корпус 1, внутри которого размещен полый шток (ПШ) 2, гидравлическое реле 6 времени с плавающим поршнем

8

Ял-J

/

.Г