Устройство для исследования скважин приборами на кабеле Советский патент 1992 года по МПК E21B49/00 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для исследования скважин трубными пластоиспытателями в комплексе с геофизическими методами.

Известен испытатель пластов, включающий клапан, выполненный в виде штока и перекрывающей его гильзы, спускаемый на кабеле блок управления, толкатель, связанный с приводом в виде электродвигателя с винтовой парой и концевыми переключателями, блок датчика давления, связанный кабелем с на земным блоком управ ления. Это устройство обеспечивает

дистанционное измерение только давления в процессе испытания пласта.

Недостаток этого устройства заключается в том, что оно не обеспечивает каротаж участка скважины до и после испытания, не обеспечивает дистанционное измерение температуры, плотности и др. параметров флюида в интервале продуктивного пласта, имеет сравнительно сложную конструкцию и электропривод для управления работой клапана.

Известен запорный клапан для испытателя пластов, включающий полый шток, установленный относительно его

Х|

сл ю ю

4 СО

10

15

20

17529 3

елескопически корпус с уравнительныи каналами и внутренним выступом, становленное в корпусе седло из упугого материала, связанный со штоком подвижный упор в виде цанги, взаимодействующий с верхним торцом едла, и спускаемый на кабеле запорный орган. Это устройство обеспечивает дистанционную регистрацю кривых притока и восстановления давления в процессе испытания пластов.

Недостаток устройства заключается том, что оно не позволяет проводить каротаж участка скважины непосредственно до и после испытания пласта, поскольку через устройство невозможно пропустить каротажный зонд, а также загерметизировать пропущенный через

устройство геофизический кабель. Известно запорное устройство для

испытания скважин, содержащее связанный с колонной труб клапанный механизм, включающий телескопически установленные с возможностью осе вого перемещения друг относительно руга полый корпус с посадочной втул-1

кой и уравнительным каналом и полый j шток с подвижным подпружиненным упором в виде Г-образного рычага, запорный узел, размещенный на спускаемом на кабеле дистанционном приборе и имеющий стакан с эластичной уплотнительнрй втулкой и подвижным в осевом направлении кольцом. Устройство обеспечивает дистанционную регистрацию кривых притока и восстановления давления в процессе испытания пласта. Открытый и закрытий периоды испытания осуществляются осевыми возвратно-постуаптельными перемещениями колонны труб.

25

30

ф с п д и

т н с л м л с п н н н н с п ги во л ди ко н на ти ны об вз по не ра во не ны ша ка но

35

40

Недостаток устройства заключается в том, что оно не обеспечивает каротаж участка скважины непосред- .ственно до и после испытания пласта, а также дистанционное измерение температуры, плотности и других параметров флюида в интервале продуктивного пласта. Это связано с тем, что устройство работает только при жестко зафиксированном положении дистанционного прибора во внутреннем центральном канале клапанного механизма, в результате чего отсутствует возможность пропуска каротажного зонда через устройство, герметизации и перемещения геофизического кабеля.

5

0

5

0

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства для измерения всех необходимых параметров пласта и каротажа исследуемого участка непосредственно до и после испытания.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для исследования скважин приборами на кабеле, содержащее телескопически установленные с возможностью осевого перемещения относительно друг друга полые части составного корпуса с посадочным седлом в нижней части, полый шток с подвижным подпружиненным упором, установленный в посадочном седле запорный узел, выполнен-- ный в виде втулки с размещенным в ней стаканом с сальником для пропуска кабелей прибора, снабжено подпружиненной относительно втулки гильзой и перфорированными шайбами, во втулке выполнены проточные каналы, при этом гильза выполнена с радиальными каналами и внутренними кольцевыми выступами с уплотнитель- ными кольцами на них и размещена на нижнем конце втулки для перекрытия проточных каналов, перфорированные шайбы установлены подвижно по обе стороны втулки с возможностью взаимодействия с гильзой и сальником, подвижный подпружиненный упор выполнен в виде кулачцов, размещенных равномерно по окружности в штоке с возможностью взаимодействия с верхней перфорированной шайбой, наружный диаметр нижней перфорированной шайбы больше диаметра внутреннего канала нижнего торца полого составного корпуса.

Ьбеспечение устройства подпружи-- ненной гильзой, выполненной с ради5 альными каналами и внутренними кольцевыми выступами с уплотнительными кольцами, размещенной на нижнем конце втулки для перекрытия проточных каналов и перфорированными шайбами,

0 подвижно установленными на геофизическом кабеле по обе стороны втулки с возможностью взаимодействия с гильзой и сальником позволило, во-первых, обеспечить дистанционную регистрацию

g кривых притока и восстановления давления, располагая дистанционные приборы (датчики давления, температуры, расходомер и др.) в интервале продуктивного пласта, во-вторых, обес5

0

печить проведение каротажа исследу- емого участка непосредственно до и после испытания пласта с помощью каротажного зонда., подвешенного также к геофизическому кабелю. Выполнение подвижного подпружиненного упора в виде кулачков, размещенных равномерно по окружности в штоке с возможностью взаимодействия с перфорированной шайбой, позволило повысить надежность работы упора при осевом перемещении штока относительно корпуса. Эти преимущества повышают надежность работы устройства при больших перепадах давлений, а также расширяют его Функциональные возможности.

На фиг. 1 показана схема устройства в сборе с запорным узлом; на фиг.2 - схема части устройства, спускаемого в скважину на колонне труб; на Лиг. 3 - запорный узел, спускаемый в скважину на геофизическом кабеле; на Лиг. k - схема устройства в положении срабатывания подпружиненного упора в виде кулачков.

Устройство для исследования скважин приборами на кабеле содержит телескопически установленные с возможностью осевого перемещения относительно друг друга полый составной корпус 1 и 2 с посадочным седлом а и полый шток 3 с подвижным упором k, подпружиненным пружиной 5, запорный узел, состоящий из втулки 6 с прточными каналами S, со стаканами 7 и 8, между которыми размещена элас тичная сальниковая втулка 9, пружин 10 и перфорированных шайб 11 и 12 с продольными каналами Ь и Ј , подпружиненной пружиной 13 гильзы 1 с радиальными каналами q, с внутренними выступами и уплотнительными кольцами 15 и 16.

Гильза k удерживается на втулке 6 с помощью гайки 17 и перекрывает проточные каналы 6. Для соединения с трубами устройство имеет верхний переходник 18. Уплотнение подвижных и неподвижных соединений осуществляется с помощью стандартных резиновых колец 19-22. Ниже запорного узла не геофизическом кабеле 23 подвешен блок дистанционных приборов 2 с каротажным зондом. ,

Наружный диаметр Р шайбы выпол- f нен больше диаметра D внутреннего канала нижнего торца корпусаi 2, что

обеспечивает задержку шайбы 12 в ,, корпусе 2 при перемещении вниз блока дистанционных приборов .

Устройство работает следующим образом

Устройство без запорного узла и блока дистанционных приборов (фиг.2) присоединяют к другим узлам испытательного оборудования (фильтр, пакер с впускнЫм клапаном и др.), имеющих внутренний сквозной канал, и бурильным трубам, опускают в скважину на заданную глубину. Затем

внутрь труб опускают на геофизическом кабеле 23 запорный узел с блоком 2k дистанционных приборов и каротажным зондом (фиг.З) и сажают втулку 6 в посадочное седло С| корпуса 2. Блок 2k дистанционных приборов с каротажным зондом опусклют до впускного клапана, устанавливают пакер, создают на пакер осевую сжимающую нагрузку за счет веса колон5 ны труб. При этом переходник 18 со штоком 3 перемещаются относительно составного корпуса 1 и 2, кулачки Ц, перемещаясь из широкой части, 1 в зауженную часть 2 корпуса, выходят

0 во внутрь штока 3, упираются в шайбу 1 1 и прижимают ее к втулке (Фиг.0 За счет сил упругости пружины 10 стакан 7 перемещаясь вниз, сжимает эластичную втулку 9, что обес5 печивает герметичность запорного узла в месте пропуска кабеля 23. После открытия впускного клапана испытательного оборудования блок 2k дистанционных приборов и каротажного зонда

0 опускают в интервал испытания и

проводят каротаж исследуемого участка скважины. Затем блок 2k приподнимают натяжением кабеля 23, при этом блок 2k перемещает вверх шайбу 12 и

5 вместе с ней гильзу 1, сжимая пружину 13, уравнительный проточный канал о сообщается с радиальными каналами а гильзы л пластовая жидкость начинает перетекать из-под па0 кера через каналы 4, 5 и Б в полость труб под запорным устройством. Дистанционные приборы передают на поверхность по кабелю изменение давления в процессе, притока, плотности

5 поступающей жидкости, температуры и других параметров пласта и режима испытания. По истечении периода притока ослабляют натяжение кабеля 23 и блок 2k опускают несколько вниз,

/

пружина 13 возвращает в исходное положение гильзу 14, которая перекры- вает уравнительные проточные каналы $ втулки 6. Осуществляется восста- Новление пластового давления и его измерение дистанционными приборами блока 2k. После этого блок 24 опускают в интервал испытания, проводят повторный каротаж исследуемого участ ка скважины и поднимают блок 2k под запорное устройство. При необходимости циклы испытания и каротаж можно повторить несколько раз. По окончани работ натяжением колонны труб пакер снимают с места его установки, при этом переходник 18 и шток 3 перемещаются вверх, кулачки Ц возвращаются в исходное положение и освобождают

шайбу 11, запорный узел на кабеле извлекают на поверхность, осуществляют подъем колонны труб и испытательного оборудования из скважины

Предлагаемое устройство позволяет осуществить многоцикловое испытание пластов, производить гидродинамические и геофизические исследования скважин с помощью дистанционных приборов и малогабаритных каротажных зондов, Благодаря снабжению устройства подпружиненной гильзой и перфорированными шайбами и размещением их с возможностью взаимодействия друг с другом и другими деталями конструкции обеспечивается расширение функциональных возможностей предлагаемого устройства .

. - ю и15

7529438

Формула изобретения

Устройство для исследования скважин приборами на кабеле, содер- , жащее телескопически установленные с возможностью осевого перемещения , относительно друг друга полые части составного корпуса с посадочным седлом в нижней части, полый шток с подвижным подпружиненным упором, установленный в посадочном седле запорный узел, выполненный в виде втулки с размещенным в ней стаканом с сальником для пропуска кабеля прибора, отличающееся тем что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено подпружиненной относительно втулки гильзой и перфорированными шайбами, во втулке выполнены проточные каналы, при этом гильза выполнена с радиальными каналами и внутренними кольцевыми выступами с уплотнитель- ными кольцами на них и размещена на нижнем конце втулки для перекрытия проточных каналов, перфорированные шайбы установлены подвижно по обе стороны втулки с возможностью взаимодействия с гильзой и сальником, подвижный подпружиненный упор выполнен в виде кулачков, размещенных равномерно по окружности в штоке с возможностью взаимодействия с верхней перфорированной шайбой, наружный диаметр нижней перфорированной шайбы больше диаметра внутреннего канала нижнего торца полого составного корпуса.

20

25

30

35

CN

U

Фиг. 5 .

Редактор Н„Яцола

Составитель М.Еникеев У - Ґ

Техред М.Моргентал Корректор 0.Густи

Ј3

Использование: исследования скважин трубными пластоиспытателя- ми в комплексе с геофизическими методами. Сущность изобретения: устройство содержит телескопически установлененные с возможностью осевого перемещения относительно друг друга полый составной корпус с посадоч- ным седлом и полый шток с подвижным упором, выполненным в виде кулачков. Запорный узел состоит из втулки с уравнительными каналами со стаканами, между которыми размещена эластичная втулка, пружины и перфорированных шайб с продольными каналами, подпружиненной гильзы с радиальными каналами с внутренними выступами и уплотнительными кольцами. Гильза удерживается на втулке 6 с помощью гайки и перекрывает уравнительные проточные каналы. Для соединения с трубами устройство имеет верхний переходник. Ниже запорного узла на кабеле подвешен блок дистанционных приборов, k ил. со С