Испытатель пластов Советский патент 1982 года по МПК E21B49/00 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промьпшенности, а именно к технике испытания скважин.

Известен испытатель пластов,включающий корпус, подвижный патрубок и реле времени 1.

Однако при испытании сильно искривленных и наклонных скважин этот испытатель может быть не доведен до забоя, так как усилие проталкивания его может превысить усилие, удерживающее его в транспортном положении.

Известен также испытатель пластов, включающий кожух с переводником, плавающий шток с радиальным каналом, . гидрсшлическое реле времени и корпус с. перегородкой и впускными каналами, на котором выполнены вертикальные Лазы, переходящие в наклонные, один из которых выполнен с ловушкой, а на кожухе выполнены выступы, один из которых съемный под паз без ловушки.

Испытатель пластов может быть опущен в вертикальные и наклонные скважины 2.

Однако известное устройство имеет недостаточный объем камеры реле времени, чтсг значительно уменьшает время перетока жидкости через гидросопротивление. Этот недостаток ограничивает применение испытателя в высокотемпературных скважинах.

Целью изобретения является повы5 шение эффективности испытания высокотемпературных скважин в автоматическом режиме закрытия испытателя при испытании сухих пластов с обеспечением подпакерной аварийной, промывки.

10

Поставленная цель достигается тем, что гидравлическое реле времени размещено между кожухом, жестко связанным с трубами и плавающим штоком, а корпусснабжен сменным диф15ференциальным поршнем, внутри которого установлена сменная втулка, жестко связанная с переводником.

Реле времени имеет подвижный разделительный поршень , а пJ aвaющий

20 шток и корпус имеют уравнительные каналы.

На корпусе установлена подпружиненная дифференциальная втулка, перекрывающая впускные каналы испыта25теля.

Дифференциальная втулка выполнена в виде раздвижной шторки из двух, входящих друг в друга деталей.

На фиг.1 показан испытатель плас30тов, общий вид; на фиг .2 - узел

соединения кожуха с корпусом, развертка; на фиг.З - подпружиненная дифференциальная втулка.

Испытатель пластов состоит из кожуха 1 с переводником 2, плавающего штока 3 с каналами 4 и 5, гидравлического реле б времени, корпуса 7 с перегородкой 8 и впускньами каналами 9, на котором выполнены вертикальные пазы 10 и 11, переходящие в наклонные 12, один из которых выполнен с ловушкой, а на кожухе 1 выполнен выступ 13 под паз без ловуки. Гидравлическое реле 6 времени размещено между кожухом 1 и плавающим штоком 3, а корпус снабжен сменным дифференциальным поршнем 14 внутри которого установлена сменная втулка 15, жестко связанная с переводником 2. Плавающий шток 3 и корпус 7 имеют уравнительные каналы 4, 5, 16 и 17, На корпусе 7 установлена подпружиненная дифференциальная втулка 18, которая состоит из входящих друг в друга деталей 19 и 20. 1идравлическое реле имеет подвижный поршень 21. Все, узлы и детали испытателя снабжены необходимыми дл работы уплотнителями..

Устройство работает следующим образом.

Испытатель пластов опускают на .трубах в скважину в составе оборудования для испытания пласта. Во спуска испытатель удерживается в растянутом положении за счет перепада давления в скважине и в трубах, действующего- на площадь между уплотнителями 22 и 23. Давление, действующее на дифференциальный поршень 14 передается через отверстия 24 и 16.

В вертикальных скважинах неуравновешенность в пределах 7-10 т обеспечивается установкой поршня 14 с соответствующей площадью, при этом устанавливается съемный выступ 25, который взаимодействует с пазом 10, блокируя захват ловущкой паза 11 выступа 13 и обеспечивающий сжатие испытателя одним осевым перемещение

В наклонных скважинах устанавливается другой поршень 14, обеспечиваюшзй неуравновешенность не более 3 т и гарантирующий открытие испытателя при пакеровке. Для исключения открытия испытателя при спуске, выступ 25 не устанавливают и испытател удерживается в растянутом положении механически за счет защелкивания вытупа 13 в ловушку паза 11.-. Для сжатия испытателя при пакеровке -выступ 13 выводится из ловушки осевым перемещением его относительного паза с одновременным правым поворотом кожуха относительно корпуса.

Камера реле и подвижный патрубок в процессе спуска гидравлически

уравновешены, т.е. внутри и снаружи камеры и патрубка устанавливается давление, равное внутритрубному за счет поршня 21 и отверстий 16, 17, 5 и 4.

По достижении испытуемого пласта сжимают испытатель, при зтом кожух вместе со штоком 3 перемещаются (за счет гидродемпфера) относительно корпуса 7, при этом уплотнители 26 и 27 переходят канал 9, через который трубное давление передается на пласт и жидкость из пласта поступает в трубы. За счет потерь давления на каналах 9 на преодоление усилия пружины втулки 15, давление над патрубком становится меньше давления под ним. Возникший перепад действует на площадь между уплотнителями 27 и 28 и перемещает патрубок вверх на закрытие. Время перемещения его от крайнего нижнего до крайнего верхнего положения определяет время притока.-В крайнем верхнем положении отверстие 9 перекрывается уплотнителем 27, а отверстие 4 уплотнителем 31. Приток прекращается и начинается восстановление давления под испытателем с регистрацией КВД.

В случае сухого пласта перепад, действуюпщй на патрубок, возникает за счет преодоления усилия пружины втулки 18. Под действием этого перепада патрубок перемещается до упора вверх и затем начинается восстановление давления.

В случае прихвата пакера и необходимости прокачки жидкости через испытатель в подпакерное пространство, в трубах создают давление, которое действует на площадь между уплотнителями 29 и 30 и сдвигает подвижную шторку 19 относительно неподвижной 20, пропуская жидкость через испытатель, при этом испытатель должен быть в сжатом положении (пакер прихвачен) и отверстие 9 не перекрыто перегородкой 8. При закачке жидкости в трубы давление ее превышает давление на площадь между уплотнителями.22 и 23.

Испытатели пластов, работающие в автоматическом режиме, предназначены для испытания наклонных, сильно искривленных скважин и скважин, бурящихся с плавающих оснований.

Испытание таких скважин глубиной более 2 тыс. метров -при температуре более известными испытателяьй, работающими в автоматическом режиме невозможно из-за неудовлетворительно малого времени притока.

Испытание скважин в таких случая проводят методами понижения уровня жидкости в скважине (желенкой,компрессором) . На испытание методом понижения уровня в скважине затрачивается не менее 8 суток на один объект.При стоимости одного часа работы бурово порядка 50 руб., затраты на испытание объекта составлят ориентировочн 9,6 тыс.руб. Для испытания объекта испытателе на трубах требуется в среднем 3 суток, затраты выраженные в рублях, составят 3,6 тыс.руб. Разница затрат .составит экономический эффект ориентировочно 6 тыс.руб на один объект. Формула изобретения 1. Испытатель пластов, включгиощи кожух с переводником, плавающий шток с радиальным каналом, гидравлическое реле, корпус с перегородкой и впускными каналами, ,.на которо выполнены вертикальные пазы, перехо дящие в наклонные, один из которых выполнен с ловушкой, а на кожухе вы полнен выступ под паз без ловушки, отличающий с я тем, что, с целью повышения эффективности испытания высокотемпературных скважин в автоматическом режиме, гидравлическое реле времени размещено межд корпусом и плавающим штоком, а корпус снабжен сменным дифференциальнь м поршнем, внутри которого установлена сменная втулка, жестко связанная с переводником. 2. Испытатель по п. 1, отличающийся тем, что реле времени имеет подвижный разделительный поршень, а плавающий шток и корпус имеют уравнительные каналы. 3..Испытатель по п. 1, о т л ичающийся тем, что, с целью автоматического закрытия испытателя при испытании сухих пла.стов, на корпусе установлена подпружиненная дифференциальная втулка, перекрывающая впускные каналы испытателя. 4. Испытатель по п. 3, отличающийся тем, что, с целью обеспечения подпакерной аварийной промывки, дифференциальная втулка выполнена в виде раздвижной шторки из двух, входящих друг в другадеталей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 441399, кл. Е 21 В 49/00, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2731032, кл. Е 21 В 49/00, 1979. (прототип).