Устройство для определения зон поглощения в скважинах

 

Изобретение относится к иссле дованию скважин. Цель изобретения - повышение надежности. Устр-во содер- . жит перфорированный корпус с перекрываемьми верхним и нижним дросселирующими отверстиями 2 и 3 и гидравлическим пакером 4,. сбрасываемый шаровой клапан (ШК) 12 и аксиально подвижный запорный элемент с седлом 11 под ШК 12. Запорный элемент выполнен в виде двух поршней верхнего 5 и нижнего 6, соединенных между собой перфорированной трубкой 7. Корпус 1 выполнен с наклонными пазами над верхним 2 дросселирующим отверстием. Поршень 5 выполнен с пружинными фиксаторами 8, имеющими бурты 9. Последние размещены в пазах, а седло под ШК 12 распоi (Л 00 ел СП fpur.i

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 4 Е 21 В 47/10

ВСЕСИОЗКЛЯ

ll3 -;:,, „13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 404?651/22-03 (22) 27,02.86 (46) 30.11,87. Вюл. Р 44 (75) А.А.Марьин (53) 622.241 (088.8) (56) Рафиенко И.И. Разведка и охрана недр. M. Недра, 1974, с ° 52.

Ибрагимов С,С., Елизаров М.И.

Устройство для определения зоны поглощения УОЗП-1, — Информационный листок КазНИИНТИ Р 83-88, сер. 38, 59.15, 1983.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1188315, кл. Е 21 В 47/10, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗОН

ПОГЛОЩЕНИЯ В СКВАЖИНАХ (57) Изобретение относится к иссле дованию скважин. Цель изобретения— повышение надежности. Устр-во содер.жит перфорированный корпус с перекрываемыми верхним и нижним дросселирующими отверстиями 2 и 3 и гидравлическим шакером 4,. сбрасываемый шаровой клапан (ШК) 12 и аксиально подвижный запорный элемент с седлом 11 под ШК

12, Запорный элемент выполнен в виде двух поршней верхнего 5 и нижнего 6, соединенных между собой перфорированной трубкой 7. Корпус 1 выполнен с наклонными пазами над верхним 2 дросселирующим отверстием. Поршень 5 выполнен с пружинными фиксаторами 8, имеющими бурты 9. Последние размещены в пазах, а седло под liIK 12 распо1355700

q =, 1 Х,ЬГ

10 где р.=О, 2-0, 64

g=9, 81 м/с ?О ложено в поршне 6. Сбрасываю. :ШК 12, он садится в седло 11 и перекрывает отверстие 3. При подаче промывочной жидкости в колонну создается давление, под действием которого раздувается пакер 4, перекрывая зазоры между стенками скважины. Одновременно перемещается вниз запорный элеИзобретение относится к исследованию скважин, в частности к определению поглощения промывочной жидкости в скважинах.

Цепь изобретения — повышение эксплуатационной надежности устройства.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, разрез; на фиг, 2 — диаметральный разрез устройства по верх" нему дросселирующему отверстию, на фиг. 3 и 4 — положение устройства в скважине при определении нижней границы зоны поглощения, на фиг. 5 и 6 то же, при определении верхней границы поглощения.

Устройство (фиг. 1 и 2) содержит перфорированный корпус 1 с наклонными пазами над верхним дросселирующим отверстием и с перекрываемыми верхним 2 и нижним 3 дросселирующими отверстиями и гидравлическим пакером 4, аксиально подвижный запорный элемент, размещенный в корпусе 1 и включающий в себя верхний 5 и нижний 6 поршни, соединенные между собой перфорированной трубкой 7, при этом верхний пор- шень выполнен с пружинными фиксаторами 8, имеющими бурты 9 с лапами, размещенные в наклонных пазах 10 над верхним дросселирующим отверстием 2 корпуса 1, а нижний поршень имеет седло 11 под сбрасываемый шаровой клапан 12. Верхний поршень 5 выполнен как минимум с двумя пружинными фиксаторами. Усилие, необходимое для удержания аксиально подвижного запорного элемента в верхнем положении, регулируется жесткостью пружинных фиксаторов и углом наклона буртов и пазов.

Дросселирующие отверстия 2 и 3 выполнены с таким расчетом, чтобы мент, при этом бурты 9 выходят из зацепления с пазами. Запорный элемент движется вниз до упора в днище корпуса 1. Отверстие 2 полностью открывается. Если пакер 4 находится в зоне поглощения, то жидкость выходит через отверстия в поглощающие каналы. 6 ил ° создать перепад давления, необходимый для раскрытия гидравлического пакера 4 и перекрытия зазора между стенками скважины и пакером. Коли5 чество промывочной жидкости для создания необходимого перепада давления на дросселирующих отверстиях 2 и 3 определяют по формуле коэффициент сопротивления истечению зависящии от формы кромок дросселирующего отверстия; площадь сечения дросселирующих отверстий„ м, ускорение силы тяжести, перепад давления,необходимый для раздутия пакера, м вод.ст.

Площадь дросселирующих отверстий

2 и 3 одинакова.

Устройство работает следующим образом.

Устройство в собранном виде с пеЗ0 рекрытым при помощи аксиально под; вижного запорного элемента дросселирующим отверстием 2 присоединяют к колонне бурильных труб 13 и спускают в скважину ниже предполагаемой

35 зоны поглощения (фиг. 3), Насосом подают в колонну бурильных труб промывочную жидкость, которая проходит через верхний поршень 5, отверстия перфорированной трубки 7 и попадает

40 в гидравлический пакер 4, который . под действием перепада давления промывочной жидкости на дросселиз 13557 рующем отверстии 3 раздувается и пе рекрывает зазор между стенками скважины и пакером. Если пакер устройства окажется ниже поглощающей зоны

5 (фиг.3),то выходящая из дросселирующего отверстия 3 жидкость не сможет уходить в поглощающие каналы 14 и давление в системе резко повысится, что будет отмечено манометром насоса. 10

После прекращения подачи жидкости резиновый пакер сжимается, устройство перемещают вверх по стволу. скважины и снова подают жидкость. Если манометр на насосе покажет только перепад давления, необходимый для раздутия пакера, значит промывочная жидкость уходит в каналы поглощения 14 (фиг.4), Таким образом, определяется нижняя граница зоны поглощения, 20

Для определения верхней границы зоны поглощения через бурильные трубы сбрасывают шаровой клапан 12, который садится в седло 11 и перекрывает дросселирующее отверстие З.При 25 подаче промывочной жидкости в колонну создается давление, под действием которого раздувается пакер, перекрывая зазоры между стенками скважины, и одновременно перемещается вниз ак- 30 сиально подвижный запорный элемент, при этом бурты 9 пружинных фиксаторов 8 выходят из зацепления с наклонными пазами 10 корпуса 1. Запорный элемент движется вниз до упора в

35 днище корпуса 1, при этом происходит полное открытие дросселирующего отверстия 2. Если пакер устройства находится в зоне поглощения (фиг. 5), то жидкость, выходящая из дросселирующего отверстия 2, уходит в поглощающие каналы 14, не выходя на по-. верхность через устье скважины. Насос выключают, устройство поднимают выше и цикл повторяют.

Когда пакер устройства окажется выше зоны поглощения (фиг. 6), выходящая из дросселирующего отверстия 2 жидкость будет заполнять ствол скважины и изливаться через ее устье.Вре00

4 мя t, необходимое для заполнения ствола скважины, будет зависеть от производительности Q насоса, уровня

Н жидкости в скважине (уровня грунтовых вод), диаметра D скважины и диаметра d бурильных труб, т.е.

Г(Dã У)H

Таким образом, за один спуск устройства в скважину определяют нижнюю и верхнюю границы зоны поглощения, после чего приступают к ликвидации поглощения известными способами.

Таким образом, эффективность работы предлагаемого устройства (по сравнению с известными) повышена за счет более надежной фиксации запорного элемента и более качественного разобщения подпакерной и надпакерной эон при определении интервалов поглощения, при этом сокращаются затраты времени на спуско-подъемные операции на 40-50/.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для определения зон поглощения в скважинах, содержащее перфорированный корпус с перекрываемыми верхним и нижним дросселирующими отверстиями и гидравлическим пакером, сбрасываемый шаровой клапан и аксиально подвижный запорный элемент с седлом под шаровбй клапан, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, аксиально подвижный запорный элемент выполнен в виде двух поршней, соединенных между собой перфорированной трубкой, перфорированный корпус выполнен с наклонными пазами над верхним дросселирующим отверстием, причем верхний поршень выполнен с пружинными фиксаторами, имеющими бурты, размещенные в наклонных пазах перфорированного корпуса, а седло под шаровой клапан расположено в нижнем поршне.

1355700

I ) 557()0

Составитель Г.Маслова

Редактор А.Ревин Техред А.Кравчук Корректор С.Шекмар г

Заказ 5757/28 Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4