Устройство для испытания пластов Советский патент 1977 года по МПК E21B49/00 

Изобретение относится к устройствам для кпытания продуктивных горизонтов в скважи нах в процессе бурения без подъема бурильной колонны. Известно устройство для испытания пластов |||, в котором контейнер для отбора пробы выполнен в виде секций, сообщающихся между собой. Это устройство может быть использовано лишь для качественной оценки пласта, так как данная конструкция не позволяет получить кривые притоки и восстановить давление, что исключает возможность использовать его для количественной о(1,енки пласта. Известно также устройство для испытания пластов |2, состоящее из корпуса с радиальными каналами, пакера, штока с пор1ннями и пробоотборного снаряда. Однако такое устройство не позволяет за., крыть камеру пробоотборника с целью снятия кривых притоков и восстановления давления. В этом устройстве в процессе заполнения камеры пробоотборника пластовой жидкостью скопившийся воздух или газ в верхней части камеры под действием пластового давления растворяется. При этом искажается характер записи кривых iipj rroKOB н восстановления давлений, регистрируемых глубинными манометрами, устямоЕ)ленными в пробоотборном снаряде Цель изобретения - повышение качества и многократности регистрации кривых притков t восстановления давления в трубах без подъема бурильной КОЛОР1НЫ. Указанная цель достигается тем, что п(дпружнненный золотник пробоотборного снаряда и шток устройства выполнен с дополнительными поршнями, причем в пробоотборной каме ре установлен клапанный узел. На фиг. 1 изображена компоновка буриль ной колонны с предложенным устройством в процессе восстановления давления после отбора проб и закрытия запорного клапана при открытом клапанном узле; на фиг. 2 компоновка предложенного . устройства в процессе восстановления дав-мення после отбора п()об и закрытия клапанного узла при открытом запор нОм клапане. Устройство состоит (см. фи. 1) из пакерного узла I, спускаемого в составе бурильной колонны, и пробоотборного снаряда 2, сбрасы. ваемого внутрь бурильной колонны. Перед вскрытием продуктивного пласта н нижней части бурильной колонны над дологом ;i монтируется пакерный узел 1. (,)н состоит ич корпуса 4, ирнсогдиняемого к бурильной колон не 5 птока 6. В верхней части штока прелус мотрепы поршни 7, 8 и дополнительный по. puienb 9. Корпус 4 и шток 6 имеют возможность относительного осевого перемещения и выполнены ступенчат 51ми. Между корпусом и штоком образуется буферная камера 10. На штоке установлен резиновый элемент 11. Пробоотборный снаряд 2 состоит из фильтра 12, запорного клапана 13, нижней и верхней пробоотборных камер 14 и 15, клапанного узла 16. В запорном клапане золотник 17 i. дополнительный порщень 18 под действием пружины 19 удерживаются в верхнем положении. 8 к.,апанном узле 16 .пружина 20 с определенным усилием удерживает золотник 21 в нижнем положении. Между корпусом клапанного узла 16 и верхним поршнем золотника 21 образована воздушная камера 22 Устройство работает следующим образом. В процессе бурения корпус 4 удерживается в верхнем положении относительно штока 6 усилием, равным разности гидравлического давления над долотом и давления в буферной камере 10. Крутящий момент передается на долото через щлицевое соединение штока и корпуса в камере 10. Циркуляция раствора проходит через шток 4, далее через долото 3 выходит в затрубное пространство. Для испытания пласта внутрь бурильной колонны сбрасывается пробоотборный снаряд, После его установки на штоке яа нижнюю часть бурильной колонны передают осевую нагрузку, равную величине удерживающего усилия буферной камеры 10 и сжатия резинового элемента 11. Перемещение при этом корпуса относительно щтока приведет к сообщению полости бурильных труб со скважиной через штуцерный канал А и канал Б. После этого восстанавливают циркуляцию. Перепад давления на штуцерном каМале А через канал В воздействует на золотник 17; порше нь 18 и, преодолевая жесткость пружины 19, перемещает их вниз до упора. В результате происходит сообщение каналов Г и Д. Одновременно жидкость, находящаяся в нижней части запорного клапана, через каналы Е, Ж и Б выгесняется в затрубное пространство. При этом ластовый флюид из испытуемой зоны через фильтр 12, каналы Г и Д поступит во внутреннюю полость камеры 14. В это время глубинный манометр 23, установленный в фи/ьтре, регистрирует давление столба жидкости и газсчоздушной смеси, а глубинный манометр 24, установленный в верхней части пробоотборника - давление газовоздушной смеси. По истечении некоторого времени циркулвцию раствора прекращают. Золотник 17 с поршнем 18 возвращается в верхнее положение ь герметизирует отобранную пробу. Глубинный манометр 23 регистрирует начальную кривую восстановления давления. Затем циркуляцию снова восстанавливают, чтобы вновь cooбщиtь каналы Г и Д. Приток из пласта возобновляется. Для регистрангии конечной кривой восстановления давления циркуляцию останавливают. При этом золотник 17 перемещается в исходное положение и происходит герметизация отобранной пробы. В случае, если приток очень сильный, цирку ляция eiue не остановлена, а золотник 17 находится в крайнем нижнем положении, то нластовая жидкость через каналы 3, И в клапанном узле 16 начинает поступать в верхнюю камеру 15. Давление пластового флюида через канал К воздействует на золотник 21 и при определенном значении переместит егп вверх, разобщая каналы 3 и И. Приток из пласта прекратится. Глубинный манометр 23 начнет регистрировать восстановление пластового давления раньше запланированного времени, еще до закрытия запорного кланаНа 13 После восстановления давления в пласте нагрузка с пакеоа снимается. Корпус 4 передвинется вверх относительно штока 6 и .поршень 7, находящийся в процессе испытания нласта в суженной части корпуса, переместится напротив расширенной части. При этом давление гидростатического столба в бурильной колонне через каналы А н К передается в подпакер ую зону, и происходит выравнивание давлений выше и .ниж- пакера. Внутрь труб опускают ловйльный инструмент и извлекают пробоотборный снаряд на поверхность. Параметры нласта определяют по дaнны f записей манометров 23 и 24, Предлагаемое устройство позволяет производить бурение и испытание пласта с многократным открытием и закрытием клапана пробоотборного снаряда для получения кривых притоков и восстановления давлений при любой интенсивности притока испытуемого пласта. Важным достоинством предложен}юго устройства является и то, что в случае прнхвата пакерного узла или долота в процессе испытания , срыв инструмента, можно осуществлять не только натяжением инструмента, но и созданием избыточного давления внутри бурильной колонны и циркуляции в подпакерной зоне без разгерметизации пробоотборника с отобранной пробой. Формула изобретения Устройство для испытания пластов в процессе бурения, состоящее из корпуса с радиальными каналами, пакера, штока с поршнями и пробоотборного снаряда с переточнымн каналами, отличающееся тем, что, с целью повышения качества и многократности регистрации кривых притоков и восстановления давления в трубах без подъема бурильной колонны, подпружиненный золотник пробоотборного снаряда и шток стройства выполнены с дополнительными порнями, причем в пробоотборной камере устаовлен клапанный узел. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР № 244.256 л. Е 21 в 49/00, 1966. 2.Авторское свидетельство СССР № 306.745 л Е 2 в 49/00, 1966.