Пробоотборник для испытателя пластов Советский патент 1982 года по МПК E21B49/08 

() ПРОБООТБОРНИК ДЛЯ ИСПЫТАТЕЛЯ ПЛАСТОВ

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам для отбора герметизированных проб пластового флюида в процессе испытания нефтегазоносных объектов в скважинах с помощью испытателя пластов на трубах.

Известен пробоотборник, включающий корпус, в котором размеиден шток соединенный через хвостовик со штоком испытаТеля пластов .

Недостатком пробоотборника является то, что он содержит одну камеру и отсекает пробу только с давлением, соответствующим во времени закрытому периоду испытания пласта.

Наиболее близким к изобретению является пробоотборник, содержащий корпус, в котором подвешены пробоотборные камеры, размещенные относительно друг друга параллельно и имеющие подпружиненные клапаны, открытие и закрытие которых происходит синхронно взаимодействием толкателя верхних клапанов со штоком впускного клапана испытателя пластов. Натяжением колонны труб закрывают впускной клапан испытателя пластов, и клапаны пробоотборных камер под действием пружин отсекают пробу пластового флюида в конце периода восстановления пластового давления с

10 одинаковыми параметоами в обеих пробоотборных камерах 2 Известный пробоотборник не позволяет регистрировать давления в

5 первой половине цикла испытания плас та в конце периода штока. Это существенно снижает достоверность и информативность полученных данных о насыщенности пласта, Физико-хими ° ческих свойствах пластового флюида и гидродинамических параметрах призабойной и удаленной зон пласта. Цель изобретения - обеспечение раздельного отсекания пробы в конце периодов притока и восстановления давления. Достигается поставленная цель те что пробоотборник для испытания пла тов, содержащий корпус, пробоотборные камеры с подпружиненными клапанами и толкатель, приводимый в деис вие штоком впускного клапана испытателя пластов, снабжен вторым толкателем, концентримно расположенным с первым и взаимодействующим со штоком уравнительного клапана испытателя пластов, причем -пробоотборные камеры размещены в корпусе последовательно друг над другом и жест ко связаны между собой патрубком с центральной перегородкой. Кроме того, второй толкатель выполнен полым со ступенчатым отверстием, а первый толкатель размещен внутри ступенчатого отверстия и жес ко связан с клапаном верхней пробоотборной камеры. При этом первый толкатель выполнен в виде стакана с наклонно-продольными щелями на его стенках и с размещенным внутри него подпружинен ным ступенчатым стержнем с выступами на его боковой поверхности, размещенными в наклонно-продольных щелях стакана, причем ступенчатый сте жень установлен с возможностью взаимодействия со штоком впускного кла пана испытателя пластов. На фиг. 1 изображен пробоотборник в транспортном положении зо вре мя спуска в скважину; на Лиг. 2 развертка стенки первого (внутренне го) толкателя с наклонно-продольным щелями; на фиг. 3 пробоотборник, в котором открыта нижняя пробоотбор ная камера от действия штока уравнительного клапана испытателя пластов; на фиг. 4 - то же, с открытыми верхней и нижней пробоотборными кам рами . В компоновке испытательных инструментов для испытания скважины пробоотборник соединяется с нижней частью многоциклового испытателя пластов. Многоцикловое испытание пласта заключается в осуществлении двух и более циклов приток-восстаноаление давления. 34 В результате многоциклового испытания пласта с помощью данного пробоотборника достигается получение в последнем цикле испытания пробы жидкости и газа с давлением в конце периода притока в одной пробоотборной камере и пробы с восстановленным Пластовым давлением в другой пробоотборной камере. Пробоотборник содержит корпус 1 (фиг.1) и последовательно установленные пробоотборные камеры 2 и 3 проточного типа, жестко соединенные между собой патрубком k с центральной перегородкой 5- В пробоотборных камерах размещены клапанные механизмы 6 и 7 золотникового типа с уплотнительными элементами, закрытые крышками-центраторами 8 и поджатые возвратными пружинами 9, которые расположены по разные стороны центральной перегородки патрубка Ц, причем клапан 6 нижней частью упирается в корпус 1. Клапаны снабжены иглами 10 для обеспечения замера давления и извлечения пробы из пробоотборных камер. Пробоотборные камеры снизу упираются в пружину 11, а сверху - в дополнительный (второй толкатель 12. В дополнительном толкателе концентрично размещен первый толкатель 13, выполненный в виде стакана с наклонно-продольными щелями а на его стенке. Первый толкатель жестко соединен с клапаном 7 верхней пробоотборной камеры 3 и имеет внутри подвижный ступенчатый стержень 14 с выступами 15 на боковой стороне большого диаметра. Ступенчатый стержень поджат легкой пружиной 16 и своими выступами входит в щели а первого толкателя 13- Стержень частью меньшего диаметра входит в отверстие дополнительного толкателя для взаимодействия со штоком 17 впускного клапана испытателя пластов, а дополнительный толкатель 12 верхним концом взаимодействует со штоком 18 уравнительного клапана испытателя пластов. Принцип работы пробоотборника заключается в следующем. После спуска инструмента на заданную глубину и запакеровки последовательно закрывается уравнительный и открывается впускной клапаны испытателя пластов. При этом шток 18 уравнительного клапана, преодолевая

усилие пружины 11 .З), через то катель 12 перемещает нижнюю пробоотборную камеру 2 относительно клапанов 6, в результате чего открываются каналы б. После этого шток 17 впускного клапана перемещает стержень , выступы 15 которого скользят по целям а из позиции I в позицию II (фиг.2) первого толкателя 13 не воздействуя на клапаны 7 верхней пробоотборной камеры.

Таким образом, первый короткий период притока отмечается потоком пластового флюида по кольцевому зазору г и проникновением в камеру 2, минуя закрытую пробоотборную камеРУ 3.

С окончанием первого цикла притока впускной клапан испытателя пластов закрывают. При этом его шток 17 отходит от стержня последний под действием пружимы 16 своими выступами 15 скользит по делям а из позиции II в позицию 111(фиг.2).

Во втором цикле притока с открытием впускного клапана испытателя пластов открывается и вторая пробоотборная камера 3 (Фиг.). Это происходит за счет того, что шток 17 впускного клапана испытателя пластов толкаетстержень Т, который своими выступами 15 переходит из позиции III в позицию IV и через толкатель 13 перемещает клапаны 7 относительно камеры 3, в результате чего открываются каналы в.

Второй или последний цикл притока отмечается потоком пластового флюида через обе пробоотборные камеры.

С закрытием впускного клапана испытателя пластов шток 17 поднимается вверх и освобождает от нагрузки стержень 14 и толкатель 13, в результате чего клапаны 7 пробоотборной камеры 3 под действием пружины 9 закрываются, отсекая пробу в конце притока. В открытой нижней пробоотборной камере 2 обеспечивается рост давления в течение всего времени, которое отводится на запись кривой восстановления давления. Закрывается нижняя пробоотборная камера 2 до открытия уравнительного клапана испытателя пластов, шток 18 которого, двигаясь вверх, освобождает дополнительный толкатель 12, а пробоотборная камера 2 движется под действием пружин Я и 11 относительно клапанов

738136

6, отсекая пробу в конце периода восстановления пластового давления.

Предлагаемый пробоотборник осуществляет отборы пробм в разные периоды испь1тания пласта (отдельно в периоды притока и в конце восстановления давления) . Сравнительный анализ герметизированных проб жидкости из двух камер с неодинаковым давлением позволяет с большой достоверностью определять- данные, необходимые для разработки нефтяных и газоносных месторождений, а именно: точнее установить характер насыщения и

свойства его насыщающей жидкости, пластовое давление и давление насыщения, гидродинамические параметры пласта в призабойной и удаленной зонах, продуктивность испытанного

объекта.

Формула изобретения

испытателя пластов, отличающийся тем, что, с целью обеспечения раздельного отсекания пробы в конце периодов притока и восстановления давления, он снабжен вторым

толкателем, концентрично расположенным с первым и взаимодействующим со штоком уравнительного клапана испытателя пластов, причем пробоотборные камеры размещены в корпусе последовательно друг над другом и жестко

связаны между собой патрубком с центральной перегородкой.

толкатель выполнен полым со ступенчатым отверстием, а первый толкатель размещен внутри ступенчатого отверстия и жестко связан с клапаном верхней пробоотборной камеры.

чатый стержень установлен с возмож- 1 . Авторское свидетельство СССР ностью взаимодействия со штоком впуск- № (85215, кл. Е 21 В +9/00, 1973. ного клапана испытателя пластов.2. Техника и методика испытания

Источники информации, 5 циклового действия. Руководство, принятые во внимание при экспертизе Уфа, 1979, с. 86.

скважин испытателями пластов много

15

Ш

41

/

Ш

Ш

mv.

xts

АлЗ

Й/г.