Испытатель пластов Советский патент 1977 года по МПК E21B49/00 

1

Изобретение относится к области испытания нефтяных скважин.

В основном авт. св. 454336 описан испытатель пластов, обеспечивающий автоматическое создание открытых и закрытых периодов испытания, продолжительность которых определяется интенсивностью притока в трубы.

Недостатками этой конструкции являются зависимость времени открытого и закрытого периода от гидростатического давления в трубах, изменяющегося в зависимости от интенсивности притока, что не дает гарантии получения во всех случаях достаточных по времени открытого и закрытого периодов испытания, для регистрации интерпретируемых кривых изменения давления, а также возможность произвольного открытия впускного клапана при гидростатическом давлении в заТрубье превышакнцем определенную величину.

Целью изобретения является повышение надежности работы испытателя в трубах на время открытого периода испытания и гидростатического давления независимо от величины гидростатического давления в скважине.

Для этого испытатель пластов снабжен размещенными в канале патрубка

седлом и подпружиненным дифференциальным плунжером с осевым каналом, который сообщает камеру атмосферного давления с внутритрубным пространством скважины.

Сообщение этой камеры с полостью труб аннулирует полость с атмосферным давлением, а следовательно, и влияние атмосферного давления на скорость перемещения плавающего штока . и на усилие сжимающее испытатель.

На чертеже изображен испытатель пластов в разрезе.

Испытатель имеет патрубок I и корпус 2, с перегородкой 3 и дополнительной перегородкой 4, связанной с впускным клапаном 5 срезными элементами 6. Корпус 2, дополнительная перегородка 4 и патрубок 1 образуют камеру, герметизированную уплотнителями 7 и 8, связанную с полостью колонны труб через редукционный клапан.

Редукционный клапан включает в себя седло 9, дифференциальный плунжер 10, регулируемую гайкой 11 пружину 12 и уплотнители 13, 14, 15. Седло связано подвижно с дифференциальным, плунжером 10 и с патрубком .

Герметизация седла относительно патрубка осуществляется уплотнителем

13, плунжера 10 относительно седла и патрубка уплотнителями 14 и 15, при этом площадь по уплотнителю 13 больше, чем по уплотнителю 15,- а площгщь по уплотнителю 15 больше чем по уплнителю 14. в камеру, образованную патрубком 1 и редукционным кЛапаном, входит верхний конец плавающего штока 16, герметизируемый уплотнителем 17. Нижний конец штока 16 имеет осевой и радиальные каналы, являющиеся уравнительными при спуске испытателя и впускными - во время притока, при переходе их в камеру над дополнительной перегородкой. Плавающий шток 16 связан с поршнем 18 гидравлического реле времени. В корпусе гидравлического реле установлен плавающий пор 11ень 19. Впускной клапан,5 имеет уплотнители 20.

Работает испытатель следующим образом.

При спуске в скважину испытатель находится в растянутом положении под действием веса нижерасположенных устройств и гидравлического усилия, возникающего на корпусе 2, за счет разности давлений в трубах и в скважине.

При сжатии испытателя на забое весом колонны труб перегородка 3 освобожДает шток 16 и он перемещается под действием гидравлического усилия возникающего .за счет разности давлений в скважине и в трубах. Когда радиальные каналы пройдут дополнительную перегородку и сообщат полость труб под испытателем с окнами впускного клапана 5, начинается приток жидкости в трубы. Дальнейшее перемещение штока 16 происходит под действием значительно меньшего усилия, равного произведению активной площади штока 16 по уплотнителю 17 на перепад давления, создаваемого редукционным клапаном.

Время открытого периода испытания (притока) определяется скоростью пермещения штока 16, которая в свою очередь зависит от перепада давления действующего на шток, и гидравлического сопротивления поршня 18 реле. В конце хода штока 16, когда перекрываются его радиальные каналы уплотнителями 20,- 17олучают закрытый период испытания (восстановление давления) .

Время закрытого периода определяется разницей общего времени стояния на забое допустимого по геологическим условиям скважичы и времени открытого периода.

Таким образом, зная допустимое общее время стояния на забое, можно заранее при настройке испытателя распределить его между открытым и закрытым периодом так, чтобы в любом случае получить интерпретируемые кривые изменения давления при испытании.

Для повторения цикла приток - восстановление необходимо сделать кратковременную натяжку инструмента .с повторной посадкой на забой. При это в момент растяжечия испытателя перегородка 3 возвращает .шток 16 в исходное положение, в котором впускной клапан испытателя закрыт, а уравнительный открыт, и далее при сжатии испытателя происходит повторение операций в описанном порядке.

Редукционный клапан работает еле дующим образом. В момент притока (после сжатия испытателя) под действием давления поступающей из пласта жидкости на площадь между уплотнителями 14 и 15 дифференциальный плунжер 10 перемещается вниз, открывая окна в седле клапана, остающемся неподвижным. При этом между полостям ниже и выше редукционного клапана поддерживается перепад давления, который действует на активную площадь шгока 16 и перемещает его с определенной скоростью. Регулируя заранее усилие пружины 12, можно получить заданный перепад на редукционном клапйне и на реле, который определяет скорость перемещения штока 16, а следовательно, и время открытого периода.

Сквозной канал в плунжере 10.передает гидростатическое давление- в трубах на активную площадь штока 16 и исключает влияние давления в трубах на скорость перемещения штока 16

В случае закачки жидкости в трубы при растянутом положении испытателя (например, при подпакерной прокачке для освобождения инструмента от прихвата) дифференциальный плунжер 10 вместе с седлом. 9 перемещается вниз, открывая сообщение по уплотнителю 13; далее давлением этой жидкости срезается элемент 6, открывая центральный канал штока 16 для прохода жидкости в подпакерное пространство.

Формула изобретения

Испытатель пластов по авт. ев. № 454336, отличающийся тем, что, с целью обеспечения нгщежности работы испытателя независимо от величины гидростатического давления в скважине, он снабжен разйещенным в канале патрубка седлом и подпружиненным дифференциальным плунжером с осевым каналом, который сообщает камеру атмосферного давления с внутритрубными пространством скважины.

V