Устройство для испытания пластов Советский патент 1993 года по МПК E21B49/00 

Изобретение относится к горной промышленности, а точнее к испытанию пластов пластоиспытателями в процессе бурения.

Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства за счет возможности дополнительной откачки жидкости внутрь колонны бурильных труб при многоцикловом испытании пластов с низким пластовым давлением и контроля за положением золотникового клапана.

На чертеже изображено устройство для испытания пластов, разрез.

Устройство для испытания пластов содержит верхний 1 и нижний 2 переводники,

гидравлическое реле времени с корпусом 3, шариковым фиксатором 4 и полым штоком

. 5 с поршнем 6, который с корпусом 3 образует гидравлическую камеру А, пробоотборник 7 с радиальным отверстием Б и подпружиненным обратным клапаном 8 в его дне, блок дистанционных приборов с преобразователями давления 9, температуры 10, расхода и влажности .11, расположен ный над ним золотниковый клапан 12 и уплотнительные элементы 13, 14, Кроме того, устройство снабжено концентрично установленными друг относительно друга внутренней .15 с радиальными отверстиями В и наружной 16 гильзами. Полый шток 5

00

Ј

ел ел со

СА

выполнен с внутренним кольцевым выступом Г. Наружная гильза 16 соединена в верхней части с верхним переводником 1, а в нижней - с выступом Г полого штока 5. Внутренняя гильза 15 связана с верхней частью корпуса гидравлического реле времени 3, верхний переводник 1 выполнен с внутренним кольцевым выступом 17с осевыми каналами 18 и установленными в них

подпружиненными клапанами 19, пробоотборник 7 в средней части - с кольцевым пазом 20 и выступом Д по ним, а в нижней и в верхней частях - с внутренними перегородками 21, 22, корпус гидравлического реле 3 под шариковым фиксатором 4 - с проточкой под выступ Б пробоотборника 7. Пробоотборник 7 над подпружиненным обратным клапаном 8 выполнен с гидравлической камерой. 23 низкого давления с поршнем 24, связанным с нижней частью блока приборов, который имеет дополнительный датчик контроля положения золот- никового клапана 25, кабель 26, откачивающую камеру 27, датчик регистрации плотности жидкости 28,

Устройство работает следующим образом.

Оно устанавливается в составе колонны бурильных труб над испытателем пластов ИПТ или над пакером системы исследования скважин без подъема долота путем присоединения переводников 1 и 2 корпусных деталей к бурильным трубам, а блок приборов спускаемых на кабеле 26, спускают внутрь бурильных труб тогда, когда до окончания спуска бурильных труб с испытателем пластов ИПТ остается не более 5-6 метров, или когда с помощью системы исследования скважин САИБ вскрыт испытываемый пласт и долото приподнято с забоя на 5-6 метров.

Когда спуск блока приборов 7,9,25,10,11,28 закончен и выступ Д пробоотборника 7 дошел до выступа Е корпуса гидравлического реле времени 3, а верхнее уплотнение 13 пробоотборника 7 входит во внутреннюю гильзу 15, натяжение кабеля 26

.ослабляют и производят посадку пакера путем спуска инструмента до забоя и передачи нагрузки на пакер. При этом наружная гильза 16 быстро движется вниз относительно корпуса 3, а корпус 3 движется с замедлением относительно полого штока 5, так как гидравлическое реле времени 3 замедляет это движение при перетекании вязкой гидравлической жидкости камеры А из ее верхней части в нижнюю через извилистый канал поршня 6. В процессе этого движения шарики-фиксаторы 4 заталкиваются верхним концом штока 5 в выточку 20 пробоотборника, тем самым спускаемый блок

приборов надежно фиксируется в корпусе 3 и блок приборов продолжает двигаться с корпусом 3 вниз. При этом его верхние и нижние уплотнительные кольца герметизируются соответственно в нижней части штока 5 и в верхней части гильзы 15.

Для вызова притока пластового флюида производят натяжение электрокабеля 26 и вертикальные перемещения колонны труб

вверх и вниз на длину хода гильзы 16 отно-- сительно корпуса 3.

При этом подпружиненный золотниковый клапан 12 открывает отверстия Б и пла- стовый флюид, пройдя через клапаны 8 и 12

5 поступает в отверстия В откачивающей камеры 27, а затем выходит в полость бурильных труб через клапаны 19. Контроль за открытием золотникового клапана 12 производится как в период его открывания, так

0 и в последующий период его закрытия, что необходимо для обеспечения качества КВД (кривой восстановления давления).

В это время датчики дистанционных приборов 9,10,11,28 передают на поверх5 ность по кабелю 26 свои показания, по которым ЭВМ рассчитывает параметры продуктивности пласта и оценивается промышленная ценность испытываемого пласта по данным периодов притока и

0 восстановления давления, которые могут чередоваться при открытии и закрытии золотникового клапана 12 путем натяжения кабеля 26 и ослабления натяжения, когда усилия пружины и гидравлической камеры

5 23 закрывают золотниковый клапан 12. В этих условиях гидравлическое реле времени (корпус 3, поршень 6, шток 5 и камера А) обеспечивает возможность откачки пластового флюида и удержания блока приборов с

0 пробоотборником 7 в корпусе 3. Гидравлическое реле времени 3 также обеспечивает возможность кратковременного открытия уравнительного клапана ИПТ для уменьшения вредного влияния послеприточного эф5 фекта, в связи с чем сокращается длительность периода восстановления давления,

Во время исследования пласта на приток и восстановления давления сигналы дат0 чиков записываются на магнитную ленту или дискету ЭВМ, а также выдаются на дисплей ЭВМ. Это позволяет оценивать качество испытания и определять физические параметры пласта и насыщающих его флю5 идов, что необходимо для подсчета запасов обнаруженных залежей нефти и газа и составления проектов их разработки.

После окончания исследования пласта производят натяжение бурильных труб растяжения устройства, освобождения блока

приборов, зафиксированного шариками- фиксаторами 4.

Блок приборов 9.10,11,25 ,28 на кабеле 26 поднимают на поверхность, отбирают пробы жидкостей и газов и отправляют эти пробы на анализ.

Формула изобретени я Устройство для испытания пластов, содержащее верхний и нижний переводники, гидравлическое реле времени с корпусом, шариковым фиксатором и полым штоком с поршнем, который с корпусом образует гидравлическую камеру, пробоотборник с радиальным отверстием и подпружиненным обратным клапаном в его дне, блок дистан- ционных приборов с преобразователями давления, температуры, расхода и влажности, расположенный над ним золотниковый клапан и уплотнительные элементы, о т л и ч а ю- щ е е -с я тем, что, с целью повышения эффективности в,работе устройства за счет возможности дополнительной откачки жидкости внутрь колонны труб при многоцикловом испытании пластов с низким пластовым давлением и контроля за положением зо-

лотникового клапака, оноснабжено концен- трично установленными друг относительно друга внутренней с радиальными отверстиями и наружной гильзами, полый шток выполнен с внутренним кольцевым выступом, наружная гильза соединена в верхней части с верхним переводником, а в нижней - с выступом полого штока, при этом внутренняя гильза связана с верхней частью корпуса гидравлического реле, верхний переводник выполнен с внутренним кольцевым выступом с осевыми каналами и установленными в них подпружиненными клапанами,пробоотборник в средней части - с кольцевыми пазом и выступом под ним, а в нижней и верхней частях - с внутренними перегородками, корпус гидравлического реле под шариковым фиксатором -с проточкой под выступ пробоотборника, причем последний над подпружиненным обратным клапаном выполнен с гидравлической камерой низкого давления с поршнем, связанным с нижней частью блока приборов, который имеет дополнительный датчик контроля положения золотникового клапана.

Устройство для испытания пластов устанавливается в составе колонны труб над па- кером испытателя пластов. Оно позволяет испытывать перспективные нефтегазовые пласты без подъема бурильных труб и долота. Устройство состоит из переводников, соединяющих его с колонной труб, имеет откачивающую камеру, состоящую из наружной, внутренней гильзы, верхнего и нижнего переводников и подпружиненных клапанов. Кроме того, устройство содержит гидравлическое реле времени и шарики- фиксаторы, обеспечивающие фиксацию спускаемого на кабеле внутри труб блока датчиков дистанционных приборов и пробоотборника. При этом открывание и закрывание . золотниковогоклапана пробоотборника контролируется специальным датчиком, входящим в блок спускаемых приборов. Это является необходимым для обеспечения качества получения кривой восстановления давления. 1 ил.