ЗАПОРНОЕ УСТРОЙСТВО К ИСПЫТАТЕЛЮ ПЛАСТОВ Советский патент 1981 года по МПК E21B49/00 

1

Изобретение относится к глубокому буреникз, а более конкретно к испытанию скважй-н, связанному с измерением давления, и предназначено для работы в комплекте испытателя пластов для осуществления глубинным манометром многократных записей начальных кривых, кривых восстановления давления, кривых притока, используемых для определения параметров пласта, таких как пластовое давление, проницаемость пласта в радиусе, перфорации, призабойный эффект и др.

Известно запорное устройство., применяемое совместно с испытателями и опробователями пластов, для осуществления их исследования fl

Недостатком устройства является отсутствие возможности произвести полный комплекс исследований пласта одним спуском инструмента.

Известно запорное устройство к испытателю пластов, включаадее свя эанный с колонной труб полый корпус, установленную в нем с возможностью перемещения посадочную втулку с седлом под сбрасываемый клапан с манометром 2 Однако для обеспечения многократной записи кривых притока требуется

производить подъем всего инструмента на поверхность. Подъем инструмента необходим также для проверки качества записи кривых притока. На выполнение спуско-подъемных операций затрачивается значител-.ное время, которое возрастает с увеличением глубин залегания перспективных горизонтов.

0

Цель изобретения - обеспечение возможности многократной записи кривых притока без подъема инструмента при испытании нескольких объектов в обсаженной колонной скважине.

5

Поставленная цель достигается тем, что шток выполнен с седлом под запорный Клапан и радиальными отверстиями, в которых установлены фиксирующие шток шары, а посадочная втул0ка выполнена с внутренним уступом для взаимодействия с фиксирующими, шарами.

На фиг. 1 показано запорное устройство при посадке клапана, на фиг. 2 - то же, при срабатывании от посадки колонны труб, на фиг. 3 то же, при зафиксированном клапане, на фиг. 4 - шаровый фиксатор при срабатывании устройства от посадки 0 колонны труб. Запорное устройство к испытателю пластов входит в комплект испытатель ного оборудования и работает совмест но с ним. Оно состоит из спускаемой внутрь труб на тросе части и части, соединенной сколонной труб, служащей посадочным местом для первой. Спускаемая и извлекаемая на тросе часть представляет собой клапан 1, совмещенный с глубинным манометром и имеет наконечник 3 для осуществления транспортировки. Клапан 1 запо ного устройства выполнен с верхней 4 и нижней 5 кольцевыми -проточками под шары 6, разделенными между собой кольцевым бт/ртом 7. На клапане 1 име ются герметизирующие уплотнительные кольца 8. Спускаемая на трубах часть запор ного устройства имеет сквозной цент ральный канал и обеспечивает устано ку и фиксацию клапана 1 в цилиндрическом седле 9 подвижного трубчатого штока 10. Шток 10 несет в радиал ных отверстиях 11 шары 6 фиксации и имеет уравнительное отверстие 12, обеспечивающее беспрепятственну посадку клапана 1 в седло 9. В корпусе 13 устройства установлена посадочная втулка 14, служащая для первоначальной установки клапана в Седле 15 и для последующего взаимодействия с шарами 6 фиксатора .при установке клапана в цилиндрическое седло 9 штока 10. Втулка 14 выполне на с двумя внутренними кольцевыми выточками - нижней 16 большего диаметра и верхней 17 меньшего диаметра и кольцевым уступом 18 между ними. Место посадки втулки 14 в корпус 13 уплотнено резиновым кольцом В нижней части запорного устройс ва размещен узел уравновешивания, функцией которого является удержание подвижной части устройства в ра новесии при передаче между трубным и затрубным давлениями. Он представ ляет собой камеру 20, образованную переводником 21, соединенным с ним на резьбе переводником 22,имеющим внутреннюю цилиндрическую шлифоваль ную поверхность, верхней 23 и нижней 24 герметизирующими втулками с уплотнительными кольцами 25 и 26. В камере 20 перемещается шток 27 с уплотнительными кольцами 28, отверстием 29 камера 20 сообщается с затрубным пространством, а в нижней части отверстием 30 - с внутренней полостью колонны труб. Из технологи ческих соображений сборки шток 27 выполнен раздельно от штока 10 и со динен с последним. В работе запорного устройства оба штока действую как одно целое. Передача вращения от колонны тр запорному устройству осуществляетс посредством переводника 31 с разме щенньми в нем вставленными шпонкам 32, которые взаимодействуют со штоком 33 (соединен со штоком 27), имеющим пазы под шпонки. Шпонки 32 удерживаются от выпадения крышкой 34 с винтом 35. На низ штока 22 наернут переводник 36 с наружной, резьбой, присоединяемый к инструменту. Последовательно с комплектом испытательного оборудования подсоединяют к трубам корпус запорного устройства и спускают в скважину. Спускаемыми порожними трубами создают депрессию на пласт. С целью снижения депрессии на пласт трубы могут быть частично заполнены жидкостью. Для этого предварительно спускают на тросе клапан 1 с манометром 2, после чего производят заливку жидкостью. Спущенный клапан устанавливается в седле 15 посадочной втулки 14, перекрывая доступ жидкости в подклапанную полость, и образует тем самым в ней воздушную камеру. Длина и объем такой воздушной камеры определяются погонными метрами присоединенных труб от запорного устройства до приемного клапана испытателя пластов, этотобъем устанавливается в зависимости от требуемых условий испытаний. В воздушной камере располагаются глубинные манометры и другие приборы, обеспечивающие получение более глубокой информации о пласте с запи-г СЬЮ начальной кривой восстановления давления при закрытом периоде испытаний (т.е. при закрытом запорном устройстве, когда нет связи испытываемого пласта через открытый приемный клапан испытателя пластов и трубы с атмосферой). При достижении спускаемым на трубах запорным устройством в сборе интервала испытаний, посадкой колонны труб создают осевую нагрузку. При этом подвижные штоки инструментов перемещаются, в пакере деформируется резиновый элемент, тем самым изолируя испытываемый объект от гидростатического столба жидкости, в испытателе пластов открывается приемный клапан . В запорном устройстве корпус 13 с посадочной втулкой 14, несущей клапан 1 с манометром 2, перемещается вниз относительно штока 10. Буртом 7 клапана шары 6 фиксатбра штока выталкиваются в нижнюю кольцевую выточку 16 посадочной втулки 14i Клапан 1 при этом получает возможность переместиться вниз для посадки в цилиндрическое седло 9 штока 10. Бурт 7 клапана оказывается ниже шаров 6. Дальнейшее перемещение вниз корпуса 13 вместе с втулкой 14 выталкивает шары 6 (уступом 18) в верхнюю кольцевую проточку 4 клапана. Этим обеспечивается проход штока 10 в верхнюю кольцевую выточку 17 посадочной втулки 14 (фиг. 3)

и надежная фиксация клапана 1, предотвращающая его выталкивание пото-. ком жидкости, возникающим при открытии приемного клапана испытателя пластов.

После выдержки времени, требуемого для испытаний пласта при закрытом периоде, создают приток пластовой жидкости сообщением подклапанной зоны с надклапанной. Это достигают небольшой натяжкой колонны труб, Корпус 13 со втулкой 14 перемещаются вверх относительно штока 10. посадочное седло 15 втулки приподнимает клапан 1 в цилиндрическом седле 9 штока 10. Нижняя, большего диаметра, выточка 17 втулки 14 совмещается с шаровым фиксатором штока, а уступ 18 втулки выталкивает шары 6 под бурт 7 клапана, в его нижнюю кольцевую проточку 5. Происходит освобождение клапана 1 и сообщение подклапанной полости с надклапанной, так как клапан приподнимается в седле 15 действующим на него снизу давлением пластовой жидкости или газа.

При необходимости проведения повторно закрытого.периода испытаний и записи восстановления давления производят небольшую посадку колонны труб вниз, что приводит к повторной установке и фиксации клапана 1 в цилиндрическом седле штока 10.

При необходимости проверить качество записи или освободить канал труб для спуска других приборов или проведения других работ, клапан 1 извлекают при помощи лебедки на тросе со шлипсом.

Формула изобретения

Запорное устройство к испытателю

0 пластов, включающее связанный с колонной труб полый корпус, установленную в нем с возможностью перемещения посадочную втулку с седлом под сбрасываемый запорный клапан с 5 манометром, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности многократной записи кривых притока, без подъема инструмента при испытании нескольких объектов в обсаженной колонной скважине, шток

0 выполнен с седлом под запорный клапан и радиальными отверстиями, в которых установлены фиксирующие шток шары, а посадочная втулка выполнена с внутренним уступом для взаимодей5ствия с фиксирующими шарами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 317783, кл. Е 21 В 49/00, 1968.

0

2.Ясашин A.M. и Яковлев А.И. Испытание скважин. М., Недра, 1973, с. 168-170.

У5