Испытатель пластов Советский патент 1992 года по МПК E21B49/00 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к испытателям пластов, позволяющим провести гидродинамические исследования скважин,

анализ пластовых флюидов и каротаж интервала испытания.

Известен испытатель пластов, содержащий трубную секцию, связанную с бурильной колонной, и зондирующую секцию, опускаемую в скважину на кабеле и входящую в зацепление с трубной секцией, которая имеет скользящий гильзовый клапан, перемещаемый в закрытое положение пружиной, установленной в трубной секции. Зондирующая секция включает механизм соединения,который взаимодействуете кулачками трубной секции для передачи направленного противодействия усилия пружины гильзовому клапану, который, сжимая пружину, позволяет скважинной жидкости входить в полость зондирующей секции, содержащей датчик давления. Соединение и рассоединение механизма с кулачками трубной секции происходит в результате возвратно-поступательного перемещения зондирующей секции.

Однако у этого испытателя пластов низкие надежность управления работой и эффективность применения. Он не позволяет проводить каротаж интервала скважины непосредственно до и после испытания, не обеспечивает дистанционного измерения дебита и состава поступающей из пласта жидкости. Сложен механизм соединения и рассоединения зондирующей и трубной секций.

Известен также испытатель пластов, включающий корпус, пакерный узел, про- босборник с впускным клапаном, сообщающимся с подпакерной зоной и связанным кабелем с наземным пультом управления, спускаемый на кабеле блок управления, выполненный в виде полого золотника с радиальным каналом и подвижной относительно него втулки с внешним выступом, и блок датчика давления.

Недостатком этого испытателя пластов является низкая надежность управления работой исключающая проведение каротажа интервала скважины непосредственно до и после испытания, не обеспечивающая дистанционное измерение дебита и состава поступающей из пласта жидкости, сложен и ненадежен механизм соединения и рассоединения блока, спускаемого на кабеле с корпусным блоком, соединенным с колонной труб.

Известен испытатель пластов, включающий корпус, верхний и нижний переходники, клапан, выполненный в виде штока и ступенчатой гильзы с каналами для гидравлической связи, блок управления, электроконтактный разьем, толкатель, привод блока управления с концевыми переключателями для фиксации гильзы в открытом и закрытом положениях клапана, ступенчатую втулку с непересекающимися радиальными и продольными каналами,

прикрепленную к ступенчатой втулке шайбу, на которой подвешены датчики давления и температуры, каротажный зонд дебитоме- ра и других дистанционных приборов. Этот

испытатель обеспечивает возможность проведения каротажа участка скважины до и после испытания и дистанционного измерения всех необходимых параметров испытуемого пласта: давления, температуры,

0 дебита и состава поступающей из пласта жидкости.

Недостаток этого испытателя пластов заключается в том, что при отказе или выходе из строя какого-либо дистанционного из5 мерительного прибора для его замены требуется поднимать на поверхность испытатель пластов и всю колонну труб, на которых он опущен в скважину, а после замены прибора снова спустить их в скважину, что

0 требует больших затрат времени, энергетических и материальных ресурсов.

Цель изобретения - обеспечение эффективности работы испытателя пластов, сокращение времени на испытание за счет

5 возможности ремонта или замены внутри- скважинных измерительных приборов без подъема колонны труб на поверхность.

Для этого испытатель пластов, содержащий корпус, верхний и нижний переход0 ники, расположенные в корпусе клапан в виде штока и ступенчатой гильзы с радиальными каналами, блокуправления с приводом, ступенчатую втулку с непересекающимися радиальными и про5 дольными каналами, шайбу, связанную с дистанционными измерительными приборами, и электроконтактный разъём, снабжен размещенной подвижно корпусе полой штангой с посадочным седлом и ус0 тановленными в ней равномерно по окружности выше посадочного седла подпружиненными кулачками, стаканом, жестко связанным с шайбой и имеющим осевые каналы в днище, и перфорирован5 ным диском, установленным в нижнем пере- ходнике под стаканом, причем дистанционные измерительные приборы размещены в стакане, электроконтактный разъем размещен между последним и дисQ ком и жестко связан с ними, корпус имеет кольцевой конический паз с возможностью размещения в нем подпружиненных кулачков в его верхнем положении.

Такая конструкция позволяет испытыg вать пласт с передачей измеряемых параметров на поверхность, проводить каротаж испытуемого участка скважины непосредственно до и после испытания, обеспечивает сокращение затрат времени, энергетических и материальных ресурсов за счет подъема при необходимости на поверхность только внутренней (клапанной) части со стаканом с приборами, подвешенной на кабеле, а внешняя корпусная часть, спущенная в скважину на колонне труб, остается на месте.

На фиг. 1 показан испытатель пластов; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - внешняя корпусная часть испытателя пластов.

Испытатель пластов содержит корпус 1, установленную в нем с возможностью осевого перемещения полую штангу 2, верхний 3 и нижний 4 переходники, клапан в виде штока 5 с каналами а и б для связи полости труб над клапаном с испытуемым пластом и перекрывающей его ступенчатой гильзы 6 с радиальными каналами виг, блок 7 управления, толкатель 8, связанный с при- водом, .выполненным в виде установленных в блоке 7 электродвигателя и винтовой пары с ползуном и концевыми переключателями (не показаны), замыкающими при контакте с ползуном цепь управления на- земного блока для фиксации гильзы 6 в открытом и закрытом положениях клала- на, крышку 9, через которую пропущены электропровода 10, соединительный патрубок 11 блока 7, разделительный кожух 12, который установлен между корпусом 1 и клапаном, ступенчатую втулку 13 с наружными 14 и внутренними 15 и 16 уплотнениями на концевых выступах и непересекающимися радиальными д и продольными е каналами, шайбу 17, которая соединена с помощью болтов 18 со ступенчатой втулкой 13, приборный контейнер 19 с продольными каналами ж на дне, прикрепленный к шайбе 17, установ- ленный в контейнере 19 блок дистанционных измерительных приборов, включающий коммутатор 20, датчики давления 21 и температуры 22, дебитомер 23 и плотностномер 24, кабель 25 и электроконтактный разъем, муфта 26 которого закреплена под приборным контейнером 19, а стержень 27 закреплен в нижнем переходнике 4 с помощью перфорированного диска 28 с отверстиями з.

Испытатель пластов снабжен замком в виде подпружиненных пружиной 29 кулачков 30, размещенных в полой штанге 2 равномерно по окружности выше посадочного гнезда К с возможностью контактирования с внутренней постепенно сужающейся стенкой корпуса 1 и выхода в полую штангу 2 (см. фиг. 2). Герметизация подвижных и неподвижных соединений обеспечивается резиновыми уплотнительными кольцами 31.

Блок 7 управления и привод защищены от попадания жидкости трубой 32, между ней и корпусом 1 имеется кольцевой зазор м для перетока поступающей из пласта жидкости в трубы над испытателем. Под диском 28 на кабеле 25 подвешен каротажный зонд 33.

Установленные во втулке 13 гильзы 6 клапана и толкатель 8чсвязаны между собой ограниченным телескопическим подвижным соединением, что облегчает пусковой момент электродвигателя блока 7 управления. Через продольные каналы е ступенчатой «тулки 13 пропущены электропровода 10 и загерметизированы кольцами 31.

Испытатель пластов работает щим образом.

С нижним переходником 4 внешней корпусной части (см. фиг. 4) соединяют патрубок каротажного зонда 33, запорно- уравнительный и циркуляционный клапаны, пакер и фильтр,, а с верхним переходником 3 - бурильные трубы. Испытательное оборудование на колонне труб спускают в скважину до заданного интервала. Затем в колонну труб на кабеле 25 спускают внутреннюю клапанную часть с блоком 7 и приводом, контейнером 19 с дистанционными приборами (элементы 20-24) и муфтой 26 электроконтактного разъема до посадки нижнего выступа втулки 13 в посадочное гнездо К штанги 2, соединения муфты 26 со стержнем 27 электроконтактного разъема и подключения к каротажному зонду 33. Путем подъема колонны труб проводят каротаж испытуемого интервала. Затем испытательное оборудование опускают до исходного положения, устанавливают пакер, при этом одновременно закрывается уравнительный клапан и открывается запорный клапан, корпус 1 испытателя пластов перемещается вниз относительно штанги 2 и подпружиненные кулачки 30, контактируя ссужающейся стенкой л корпуса 1, выходят во внутрь штанги 2, тем самым запирая соединение корпусной и клапанной частей испытателя пластов. Путем передачи сигналов с наземного блока управления (не показан) в глубинный блок 7 управления перемещают гильзу 6 вверх и открывают клапан испытателя. Начинается приток жидкости, поступающей из пласта, которая проходит через отверстия з диска 28, каналы ж на дне контейнера 19, б и а штока 5, в и г гильзы 6, д ступенчатой втулки 13 и кольцевой зазор м между корпусом 1 и трубой 32 и поступает в полость бурильных труб над испытателем пластов. Дистанционные приборы элементы (21, 22, 23 и 24) через коммутатор 20

передают измеренные параметры в наземный блок управления и регистрации. После короткого периода притока (3-5 мин) сигналом с поверхности глубинному блоку 7 гильзу 6 перемещают вниз, при этом гильза перекрывает радиальные каналы а штока 5. Клапан закрывается, начинается восстановление пластового давления с регистрацией кривой восстановления давления. По окончании периода восстановления пластового давления клапан снова открывается и осуществляется процесс притока. Таким образом, открывая и закрывая клапан, проводят несколько циклов испытания. По окончании испытания проводят повторный каротаж ис- пытуемого интервала. Затем натяжением колонны труб корпус 1 перемещают вверх относительно штанги 2, подпружиненные кулачки 30 отходят в исходное положение, открывают замок соединения разъемных ча- стей испытателя пластов, на кабеле 25 под- нимают на поверхность внутреннюю клапанную часть, а на трубах - внешнюю корпусную часть..При необходимости испытательное оборудование перемещают к дру- тому пласту и циклы каротажа и испытаний повторяются.

Использование предлагаемого испытателя по сравнению с известным обеспечивает исключение подъема колонны труб и испытателя пластов при ликвидации неисправностей или замене измерительных приборов, а следовательно, снижение времени затрат, энергетических и материальных ресурсов.

Формула изобретения

Испытатель пластов, включающий корпус, соединенный с верхним и нижним переходниками, расположенные в корпусе клапан в виде штока и ступенчатой гильзы с радиальными каналами, блок управления с приводом, ступенчатую втулку с непересекающимися радиальными и продольными каналами, шайбу, связанную с дистанционными измерительными приборами, и электроконтактный разъем, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы испытателя пластов, сокращения времени на испытание за счет возможности ремонта или замены внутрискважинных измерительных приборов без подъема колонны труб на поверхность, он снабжен размещенной подвижно в корпусе полой штангой с посадочным седлом и установленными в ней равномерно по окружности выше посадочного седла подпружиненными кулачками, стаканом, жестко связанным с шайбой и имеющим осевые каналы в днище, и перфорированным диском, установленным в нижнем переходнике под стаканом, причем дистанционные измерительные приборы размещены в стакане, электроконтактный разъем размещен между последним и диском и жестко связан с ними, корпус имеет кольцевой конический паз с возможностью размещения в нем подпружиненных кулачков в его верхнем положении.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при совместных гидродинамических и геофизических исследованиях скважин. Цель изобретения - повышение эффективности работы испытателя пластов, сокращение времени на испытание за счет возможности ремонта или замены внутрискважинных измерительных приборов без подъема колонны труб на поверхность. Испытатель пластов содержит корпус 1, подвижно установленную в нем полую штангу 2, клапан в виде штока с радиальными каналами и перекрывающей его гильзы, блок управления, толкатель, крышку, соединительный патрубок, кожух, ступенчатую втулку с наружным и внутренними уплотнениями и непересекающимися осевыми каналами, шайбу, приборный стакан с осевыми каналами в днище, датчики давления и температуры, дебитомер и плотност- номер, электроконтактный разъем, перфорированный диск 28, фиксатор в виде подпружиненных кулачков 30, установленных выше посадочной поверхности штанги 2. С переходником 4 соединяют запорно- уравнительный и циркуляционный клапаны, пакер и фильтр. На колонне труб испытатель опускают в скважину. На кабеле спускают внутреннюю клапанную часть с дистанционными приборами до посадки нижнего выступа втулки в посадочное гнездо К. Устанавливают пакер. Одновременно закрывается уравнительный клапан. Корпус 1 перемещается вниз относительно штанги 2, а кулачки 30 фиксируют клапанную часть в корпусе. Открывается запорный клапан. Путем передачи сигналов с наземного блока управления открывают клапан испытателя. После короткого периода притока сигналом с поверхности клапан закрывается, начинается процесс восстановления пластового давления с регистрацией кривой восстановления давления. Таким образом, открывая и закрывая клапан, проводят несколько циклов испытания. Натяжением колонны труб корпус 1 перемещают вверх, освобождают фиксатор и поднимают на поверхность внутреннюю клапанную часть испытателя пластов. 4 ил. сл С 1 ю fcw со о