Испытатель пластов Советский патент 1980 года по МПК E21B49/00 

(54) ИСПЫТАТЕЛЬ ПЛАСТОВ

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для испытания пластов скважин в процессе бурения.

Известен испытатель пластов, спускаемый на колонне труб, включающий щток, гидравлическое реле времени и впускной клапан 1.

Устройство не позволяет проводить испытания пластов при изменении депрессии на пласт. Трещины же пласта открываются только при определенной депрессии, которую определить заранее сложно. При очень больщой депрессии трещины могут сомкнуться, закрыться и Приток из пласта в этом случае получить невозможно.

Известен также испытатель пластов, спускаемый на колонне труб, включающий щток, гидравлическое реле времени и золотниковый клапан 2.

При испытании пласта, сложенного трещиноватым коллектором, необходимо выполнить несколько спусков пластоиспытателя для того, чтобы изменять от спуска к спуску величину депрессии, установить, при какой депрессии пласт будет отдавать насыщающий флюид.

Целью изобретения является обеспечение возможности испытания трещиноватых пластов при изменении депрессии на пласт.

Поставленная цель достигается тем, что испытатель пластов снабжен жестко связан5 ной с золотниковым клапаном щтангой, которая установлена в корпусе со стойкой и клапанами, размещенными во втулках, сзязанных со стойкой срезными элементами, патрубком с пальцем и порщнем со щтоками, причем втулки установлены с возможностью 10 взаимодействия с пальцем, а порщень - со штоками.

На фиг. 1 - общий вид испытателя пластов в разрезе; на фиг. 2 - форма выпблнения урановещенной втулки в увеличенном масщтабе; на фиг. 3 - форма выпол15нения неуравновешенной втулки в увеличенном масштабе; на фиг. 4 - развертка фи--дурного паза, выполненного на образующей стойки.

Испытатель пластов включает щток 1, 20 гидравлическое реле времени 2, золотниковый клапан 3. С клапаном 3 жестко связана штанга 4, которая установлена в корпусе 5 со стойкой 6 и клапанами 7, размещенными во втулках 8, связанных со стойкой 6

срезными элементами 9, патрубком 10 с пальцем 11 и поршнем 12 со штокгшн 13.

Поршень 12 и серия штоков 13 образуют между собой воздушную полость 14. Обшая площадь сечения штоков 13 несколько меньше площади сечения поршня 12. Все отверстия, в которых помещена серия штоков 13, в верхней части с помощью вьшодов 15 имеют каналы сообщения с верхней полостью 16, заполненной маслом. Каналы сообщения перекрываются втулками 8. Последние крепятся к стойке 6 с помощью срезных элементов 9. Втулка 8 может быть выполнена гидравлически уравновещенной и гидравлически неуравновещенной.

„

Внутренняя полость ее, изолированная от окружающей среды, заполена воздухом при атмосферном давлении. При работе может использоваться тот или иной вариант втулок или обе вместе. На наружной поверх-ности верхней части стойки 6 выполнен фигурный паз. По фигурному пазу стойки 6 скользит один или несколько штифтов, жестко связанных с патрубком 10. В нижней части патрубка 10 имеется упорный палец 11, а в верхней части выполнен боковой паз, в который вставляется головка штока 4. Патрубок 10 может свободно вращаться относительно штока 4. Верхняя полость 16 постоянно сообщена с затрубным пространством через радиальные отверстия 17 и 18. Чтобы масло, заполняющее полость, не перемеш-ивалось с глинистым раствором, имеется разделительный плавающий поршень 19

Подготовленный испытатель спускается в скважину в обычной компоновке и производится пакеровка. После открытия клапана испытателя под испытателем в трубах, а следовательно и внутри корпусных деталей устройства,создается зона пониженного давления. По этой причине за счет того, что дифференциальная площадь 20 несколько больще, чем площадь сечения наконечника 21, корпус 5 во время испь1тания находится в нижнем положении. При открытий испытателя щток 4, жестко связанный с клапаном испытателя, перемещается вниз, смещая патрубок 10. Патрубок 10 при смещении вниз проворачивается на определенный угол вокруг своей оси за счет того, что штифты скользят по фигурному пазу, выполненному на поверхности стойки 6. В конце движения патрубка 10 вниз ее палец 11 смещает одну из втулок 8 вниз, срезав предварительно шпильку 9. Если установлены втулки 8, как изображено на фиг. 2, то после смещения втулки вниз на верхний торец соответствующего штока 13 передаётся постоянное гидростатическое давление столба глинистого раствора в затрубном пространстве. Этот шток 13 во все последующее время испытания действует на поршень 12 с постояннрй силой. Поскольку

усилие на поршень 12 постоянное, то во время притока из пласта он будет поддерживать под собой, т. е. в испытуемой зоне, постоянное давление. Если притока из трещиноватого пласта нет или он очень слабый, можно уменьшить депрессию, на призабойную зону следующим образом. Осевая нагрузка с испытателя снимается. При этом шток и клапан испытателя смещаются вверх, перемещая за собой шток 4 и патрубок 10. Вся остальная часть устройства с корпусом 5 будет оставаться в крайнем нижнем положении. При последующем создании нагрузки на испытатель патрубок 10, смещаясь вниз, проворачивается на определенный угол, так как штифт 17 попадает уже в другой паз. При этом палец 11,смещает следующую по кругу втулку 8. После этой операции противодавление, на поршень 12 увеличится в два раза (в работе участвуют два штока 13). На соответствующую величину увеличивается и противодавление на пласт. Операцию по увеличению противодавления на пласт в процессе испытания в случае необходимости можно производить несколько раз до тех пор, пока вся серия штоков 13 не будет включена в работу. Иногда же предпочтительно измерять депрессию на пласт от минимума к максимуму. В этом случае необходимо использовать неуравновешенные втулки 8, выполненные на фиг. 3. В практике может встретиться случай, когда при испытании трещиноватого пласта, залегающего очень глубоко, необходимо точно выделить интервалы депрессии, при которых интенсивность притока максимальная. Кроме того, предварительная заливка жидкости в трубы, находящихся над испытателем, иногда измеряется несколькими тысячами метров. Для этого перед испытанием необходимо вывернуть пробку 22. В этом случае скачки депрессий будут более мелкие, но величина депрессии в каждом периоде притока не будет постоянной. Если же важно сохранить депрессию при каждом скачке постоянную, необходимо за качать в полость 14 воздух под давлением, равным давлению залитой в трубы жидкости.

Формула изобретения

Испытатель пластов, спускаемый на колонне труб, включающий шток, гидравлическое реле времени и золотниковый клапан, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности испытания трещиноватых пластов при изменении депрессии на пласт, ис1тыт атель тл стов снабжен жестко связанной с золотниковым клапаном штангой, которая установлена в корпусе со стойкой и клапанами, размещенными во втулках, связанных со стойкой срезными элементами, патрубком с пальцем .и поршнем со штоками, причем втулки установлены с возможностью взаимодействия с пальцем, а поршень - со штоками.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

10

-8

15

13

12

21

(«1,|

.-,

1 ; ,,( . .,

7Л6099

Фиг.2

Фиг.З

vvyyw

N

N

игЛ