Устройство для испытания пластов Советский патент 1991 года по МПК E21B49/00 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно кус- тройствам для испытания пластов в процессе бурения скважин.

Известно устройство для испытания пластов, включающее связанный с колонной труб корпус с осевым каналом, в котором установлены гильза с впускными1 каналами, шток с каналами, в которых установлены штуцерные втулки с разными проходными сечениями, снабженный жестко связанным с ним хвостовиком для перекрытия имеющихся в корпусе радиальных отверстий.

Однако указанное устройство может обеспечить проведение определенного, ограниченного конструктивным исполнением числа циклов испытания пласта с чередованием открытого и закрытого периодов и при этом не позволяет проводить повторное применение или неоднократное изменение режимов работы пласта в течение одного рейса комплекта испытательного инструмента в исследуемом интервале.

Известно также устройство для селективного испытания пластов, включающее корпус, полый шток с радиальными каналами и фигурным пазом на наружной поверхVI

О О

ю ю Јь

мости, цилиндрический барабан, установленный на штоке с возможностью взаимодействия с фигурным пазом, гильзу и механизм преобразования вращательного движения штока в возвратно-поступательное движение гильзы.

Указанное устройство позволяет производить последовательное (селективное) или одновременное открытие и закрытие пробо- отборных камер в процессе испытания в открытом стволе. Однако оно не обеспечивает возможности повторного приведения в действие штуцирующих элементов различного проходного сечения, ранее участвовавших в регулировании расхода поступающего из пласта флюида, и не позволяет осуществить изменение режимов работы пласта в течение одного рейса комплекса испытательного инструмента в исследуемом интервале, что снижает эффективность его применения.

Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства за счет многократной смены режимов работы пласта.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, включающее корпус, полый шток с радиальными каналами и фигурным пазом, гильзу и механизм преобразования вращательного движения штока в возвратно-поступательное движение гильзы, снабжено штуцерными втулками различного проходного сечения с уплотнительными элементами, установленными в радиальных каналах штока, а барабан подпружинен в крайнем верхнем положении относительно фигурного паза на штоке и выполнен с впускным отверстием с возможностью его поо- чередного совмещения с одной из штуцерных втулок при взаимодействии барабана и гильзы.

На фиг.1 представлено предлагаемое устройство; на фиг.2-4 - сечения А-А, Б-Б и В-В на фиг. 1; на фиг.5 - развертка наружной поверхности двухходового фигурного паза.

В корпусе, составленном из верхнего 1, нижнего 2 патрубков, соединенных между собой ниппелем 3, и муфты 4 с возможностью вращения, установлен шток 5 с переводником 6 на колонну бурильных труб. На штоке 5 с помощью пружинного фиксатора 6 установлен разделительный упорный подшипник 7, служащий для разобщения вращения штока и корпусных деталей устройства. Между нижним патрубком 2 корпуса и штоком 5 установлена гильза 8, связанная с патрубком 2 шлицевым соединением, а со штоком 5 - бесконечной винтовой канавкой, образованной сопряженными между собой правой и левой

трапецеидальными резьбами, нарезанными на одном участке штока 5. Связь гильзы 8 с бесконечной винтовой канавкой осуществляется посредством направляющего штифта 9, закрепленного в теле втулки пружинным кольцом 10.

Под гильзой 8 размещен цилиндрический барабан 11, имеющий радиальный канал Г. Барабан 11 установлен на штоке 5 с

0 возможностью поворота относительно него и связан с ним при помощи шпильки 12, введенной в двухходовой паз, выполненный на наружной поверхности штока 5. Шток 5 имеет систему радиальных каналов Д и Е,

5 ряд из которых оснащен штуцерными втулками 13 различного проходного сечения, оснащенными уплотнительными элементами 14.

Барабан 11 опирается на кольцо 15,

0 между которым и муфтой 4 размещена пружина 16 сжатия. Корпусная муфта 4 имеет радиальный канал Ж, служащий для сообщения трубного и затрубного пространства при транспортировке комплекта испыта5 тельного инструмента по стволу скважины. Для изоляции канала Ж от внутренней полости труб на штоке 5 установлены уплотни- тельные кольца 17.

Устройство работает следующим обра0 зом.

Спуск устройства в скважину осуществляется в обычной компоновке испытательного оборудования. В процессе спуска устройство находится в транспортном поло5 жении, при котором шток 5 перемещен телескопически относительно корпуса до упора гильзы 8 в торец ниппеля 3. При этом шток 5 находится в шлицевом зацеплении с корпусом через шлицевой паз верхнего

0 патрубка 1. При перемещении штока 5 относительно корпуса обеспечивается открытое положение канала Ж корпусной муфты 4. За счет этого при транспортировании устройства по стволу скважины внутренняя по5 лость труб под ним сообщается с затрубным пространством.

После спуска устройства в исследуемый глубинный интервал и разгрузки инструмента при установке пакеров шток 5 выходит из

0 шлицевого зацепления с верхним патрубком 1 корпуса, в результате чего колонна бурильных труб приобретает возможность свободного вращения относительно корпуса при неподвижном положении пакерую5 щих элементов в стволе скважины. Канал Ж корпусной муфты 4 перекрывается при этом штоком 5.

При вращении колонны бурильных труб штифт 9 перемещается по направляющей винтовой канавке, обеспечивая возвратнопоступательное движение гильзы 8 относительно штока 5 и нижнего патрубка 2 корпуса.

По достижении гильзой 8 определенного положения она начинает передавать осевую нагрузку на подпружиненный цилиндрический барабан 11, который при этом за счет сжатия пружины 16 получает возможность перемещения относительно штока 5 до совмещения радиального канала Г с соответствующим каналом Д, оснащенным калиброванной втулкой 13.

Таким образом, достигается сообщение подпакерной зоны с колонной бурильных труб и доступ в нее жидкости, поступающей из пласта.

Дальнейшее вращение колонны приводит к перемещению барабана 11 относительно штока и перекрытия им .каналов Д, чем обеспечивается переход к закрытому периоду испытания.

Последующее продолжение вращения инструмента благодаря взаимодействию направляющей шпильки 12 с фигурным двухходовым пазом штока 5 обеспечивает поворот барабана 11 на заданный угол, благодаря чему при обратном ходе под воздействием пружины 16 его впускной радиальный канал Г совмещается с соседним радиальным отверстием Д, оснащенным калиброванной втулкой 13 другого сечения, после перекрытия которого при дальнейшем движении барабана осуществляется переход к следующему закрытому периоду испытания.

При такой цикличности обеспечивается возможность неоднократного изменения и воспроизводства различных режимов испытания объекта в течение одного рейса испы5 тательного инструмента.

Технико-экономический эффект от использования предлагаемого устройства определяется повышением эффективности испытания объекта за счет многократной

0 смены режимов работы пласта и воспроизводства отдельных циклов испытания для увеличения информативности геолого-про- мысловых данных.

5 Ф о рмул а и зо б рете н и я

Устройство для испытания пластов, включающее корпус, в которрм установлен полый шток с радиальными каналами и фигурным пазом на наружной поверхности,

0 размещенный на штоке на уровне фигурного паза циклический барабан, гильзу и механизм преобразования вращательного движения штока в возвратно-поступательное движение гильзы, отличающееся

5 тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства путем обеспечения возможности многократной смены режимов работы пласта, оно снабжено установленными в радиальных каналах штока штуцерными

0 втулками различного проходного сечения с уплотнениями, а барабан подпружинен в крайнем верхнем положении относительно штока и выполнен с впускным отверстием с возможностью его совмещения поочередно

5 с одной из штуцерных втулок в крайнем нижнем положении гильзы.

51

Изобретение относится к нефтегазодобывающей пром-сти и предназначено для испытания пластов в процессе бурения скважин. Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства за счет возможности многократной смены режимов работы пласта. Для этого устройство содержит корпус, полый шток с радиальными каналами и фигурным пазом на наружной поверхности, цилиндрический барабан, установленный на штоке с возможностью взаимодействия с фигурным пазом, гильзу и механизм преобразования вращательного движения штока в возвратно-поступательное движение гильзы. В радиальных каналах штока установлены штуцерные втулки различного проходного сечения с уплотни- тельными элементами. Барабан подпружинен в крайнем верхнем положении относительно фигурного паза на штоке и выполнен с впускным отверстием с возможностью его поочередного совмещения с одной из штуцерных втулок при взаимодействии барабана и гильзы Этим достигается воспроизводство отдельных циклов испытания для увеличения информативности геолого- промысловых данных, ь ил. &

i.J

Фиг.)

Фиг. 2

тшш

innnnnnnr

ФигЛ

Юиг.5