Пластоиспытатель

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к пластоиспытательному оборудованию на трубах, и предназначено для осуществления дистанционной передачи информации о процессе испытания на поверхность. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства. Пластоиспытатель содержит посадочную втулку 25 с запирающими защелками 33, уравнительным и перепускным клапанами, выполненными в виде отдельного узла, и стыковочный узел K. В кольцевом пространстве между посадочной втулкой 25 и корпусом 16 расположен гидроприводной механизм освобождения стыковочного узла с возможностью осевого перемещения, выполненный в виде золотникового клапана 1 со штоком 12 для соединения с колонной труб и плавающего кольцевого поршня 37 с возможностью взаимодействия с запирающими защелками 33. Поршень 37 размещен в полости золотникового клапана 1. Давление жидкости из затрубного пространства скважины воздействует на нижнюю кольцевую площадь поршня 37. Последний перемещается вверх и взаимодействует с защелками 33. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (II) (si)s Е 21 В 47/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, -ут(,) lÄ- д ) цыц; )

Г.;; —.- „ lÈÎTÅ A

rd

iz вв гг вг

Id

33

Jd

m вг (21) 4612781/24-03 (22) 05.11.88 (46) 30,11.90. Бюл. М 44 (71) Северо-Кавказский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) П.С. Варламов и О.В. Пилюцкий (53) 550.83.002(088.8) (56) Патент США М 4553428, кл. Е 21 В 47/06, 1985.

Патент Великобритании N. 2145451, кл. Е 21 В 47/06, 1984. (54) OflACTOMCllbl TATEflb (57) Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к пластоиспытательиому оборудованию на трубах, и предназначено для осуществления дистанционной передачи информации о процессе испытания на поверхность. Цель изобретения — повышение надежности работы устройства. Пластоиспытатель содержит посадочную втулку 25 с запирающими защелками 33, уравнительным и перепускным клапанами, выполненными в виде отдельного узла, и стыковочный узел К. В кольцевом пространстве между посадочной втулкой 25 и корпусом 16 расположен гидроприводной механизм освобождения стыковочного узла с возможностью осевого перемещения, выполненный в виде золотникового клапана 1 со штоком 12 для соединения с колонной труб и плавающего кольцевого поршня 37 с возможностью взаимодействия с запирающими защелками

33. Поршень 37 размещен в полости золотникового клапана 1. Давление жидкости из затрубного пространства скважины воздействует на нижнюю кольцевую площадь поршня 37. Последний перемещается вверх и взаимодействует с защелками 33, 5 ил. вг

1609990

Изобретение относится к нефтегазодо бывающей промышленности, в частности к пластоиспытательному оборудовани, о на, трубах, и предназначено для осуществления дистанционной передачи информации о процессе испытания на поверхность.

Цель изобретения — повышение надежности работы пластоиспытателя.

На фиг. 1 и 2 изображен пластоиспыта. тель; на фиг. 3 — сечение А — А на фиг. 1; на

: фиг. 4 — кабельная часть устройства; на фиг, 1, 5 — механизм освобождения стыковочного, узла в рабочем положении, Устройство содержит посадочную втулку с механизмом освобождения А (узел А), узел уравнительного и перепускного клапа нов Д гузел Ц1. к.: баль,н и сть!KU Io i..ый узел, К(узел К).

Узел А включает переклю-IBþùèé llopLU невой золотниковый клапан 1 с уплотни тельными элементами 2 — 5. Между уплотнительными элементами 3 и 4 в золотниковом клапане выполнена кольцевая проточка 6. Между уплотнительными элементами 2 и 3 выполнены радиальные каналы 7, которые соединены с кольцевой камерой 8. Несколько выше кольцевой камеоы 8 в золотниковом клапане 1 выполнена внутренняя кольцевая пол-сть 9,, имеюшая свободную зону 10 и вь ступ а. В верхней части полость 9 сообшена с полно1

1 проходным каналом 11, а поршень золотникового клапана 1 переходи-: в шток 12, снаб>кенный замковой муфтой 13 с присоединительной резьбой 14. На боковой поверхности штока 12 установлена шпонка 15.

Золотниковый клапан 1 установлен подвижно в корпусе 16 узла А, В верхней части корпус 16 снабжен резьбой 17 и свинчен с упорной гайкой 18, которая взаимодействует через шпоночный паз со шпанкой 15, Для фиксации UJTQKB 12 Относительно KGpi уса

16 против осевых перемещений в шп Онке 15 и пробке "!9, жесткс закрепленной в гайке

18, устан - ален хрупкий фик:. атор 20. 1 орпус

16 узла А в средней части снабжен радиальными отверстиями 21 и кольцевым выступом 22 с Осевым проходом 23, в нижней части — резьбовым соединениеь 24 для соединения с узлом Д, Б осевой расточке золотникового клапана 1 установлена герметично и подои>кно посадочная втулка 25, подпружиненная через кольцевой выступ 26 пружиной 27, которая расположеча в камере 28 корпу а 16. В средней части посадочная втулка 25 имеет небольшое внутреннее осевое сужение 29 с цилиндрической стыковоНоА поверхностью 30 и радиальными каналами 3 " . В верхней части посадочная втугую ка 25 имеет посадочн ый конус 32, в ниж5

10 15

:5

50 нюю кольцевую рассрочку которого вставлены запирающие защелки 33, Защелки 33 снабжены зубчатыми уступами 34 и стянуты прgj)KInHQA 35, Hln

Зубчатые уступы 34 через окна 38 выходят во внутреннюю осевую полость посадочной втулки 25. Кольцевой поршень 37, снабженный уплотнительными элементами

39 и 40, размещен в кольцевой полости 9 золотникового клапана 1 и установлен до взаимодействия с упором а подвижно и герметично так, что образует подпоршневую кольцевую полость б. Золотниковый клапан

1 со што,ом 12 связанным с .<ольцевым поршнем 37, образует механизм освобож,I.Е Н И Я .

Узел Д включает трубчатый полый кори;с 41, снаб>кенный в верхней части резьбой 24, каналами 42 и направляющей втулкой 43 с окнами 44 и уплотнительными элем-=нтами 45 — 47. В нижней части корпус

41 снабжен резьбой 48 для соединения с переводником 49, Во внутренней цилиндрической полости втулки 43 подвижно и герметично установ1е шток 50 с окнами 51, жестко соединенный с выступом 26 посадочной BTJJI êln 25. В нижней части шток 50 заканчивается вилкой 52. взаимодействующей с выступами 53 полногроходного нормально открытого шарового клапана 54. В цилиндрической расточке вилки 52 установлено вер",нее седло 55 шарового клапана 54, снабженнcе уплотнительныMIn элементами

56 и 57.

Седло 55 жестко закреплено относительно корпуса 41 торцом переводника 49 в расточке 58 K;рпуса 41. Во внутренней цили::- дрической полости 59 переводника 49 концентри но и подвижно установлено нижнее сед;-.о 60 с кольцом 61 шарового клапана 54, при><атое K сго сферичес,;Ой пав рхности пружиной 62 через выступ 63, выше которого имеются радиальные каналы

64. В нижней части переводник 49 снабжен присоединительной резьбой 65 для соеди нения с,злами компоновки пластоиспыгательного обсрудования.

Узел К включав- cTI=,:êîâo-:ный клапан

66, наружный диаметр;<О-.орого соответствует диаметру стыковочнсй поверхности 30 посадочной втулки 25, Клапан 66 имеет несколько вертикальных кагалов 67. pacr;oло>кенных по окружносги От Оси;.лапана, а также один радиальный канал 68, соединенный с кольцевой проточкой 69 и центральньгм каналом 70. Р ни) (ней части клапан 66

"..нвб>кен резьбовьlè наконечником 71 лля

1609990 присоединения центрирующего фонаря (не показан).

Для обеспечения надежного отделения канала 68 от полости внутритрубного пространства 72 клапан 66 снабжен уплотнительными элементами 73 и 74. В верхней части клапан 66 с помощью полого штока 75 жестко соединен с посадочной муфтой 76, снабженной выступом 77, кольцевой канавкой 78 и продольными каналами 79. Выше выступа 77 посадочная муфта 76 имеет переводник 80, к которому герметично и жестко присоединен дистанционный манометр

81 на кабеле 82 так, что центральный канал

70 в штоке 75 соединен с чувствительной камерой 83 датчика давления манометра 81, Пластоиспытатель работает следующим образом.

После сборки и спуска в скважину необходимых элементов компоновки пластоиспытательного оборудования в верхнюю ее часть навинчивается посадочная втулка с механизмом освобождения, уравнительным и перепускным клапанами (узлы А и Д).

Каких-либо предварительных операций по подготовке указанной сборки на скважине не требуется, так как все ее элементы устанавливаются в исходное состояние с помощью силовой предварительно сжатой пружины 27 во время монтажа сборки на базе. Далее с помощью резьбы 44 присоединяются бурильные или HBcocHQ-KoMflpecсорные трубы, на которых все оборудование спускается в скважину на заданную глубину, По мере спуска оборудования в скважину кольцевой поршень 37 под действием внутритрубного давления в полостях 11, 10 и 9 прижимается к упору а так, что под этим поршнем образуется атмосферная камера объемом полостей 8 и 7 вследствие того, что каналы 7 отсечены уплотнениями 2, 3 и 5 от затрубного и внутритрубного пространства скважины. Нижняя кольцевая поверхность в поршневого золотникового клапана 1 находится под действлем внутритрубного давления, которое через окна 51 и 44, канал 42, полость 28 и кольцевой канал 23 передается клапану 1.

После завершения спуска оборудова. ния на заданную глубину до начала пакеровки в скважину нэ кабеле через внутритрубный канал спускается кабельная стыковочная сборка К до упора в конус 32 посадочной втулки 25. При входе кабельной сборки К в посадочную втулку 25 корпусом клапана 66 и муфты 76 зубчатые упоры 34 подпружиненных защелок 33 раздвигаются и свободно пропускают сборку К до стыковки упора 77 с выступом конуса 32. При этом зубчатые уступы 34 входят в кольцевую вы5

55 точку 78 муфты 76 и фиксируют (защелкивают) кабельную стыковочную сборку К от осевых . перемещений относительно посадочной втулки 25. Каналы 70 и 68 клапана 66 через кольцевую полость 69 герметично сообщаются с каналом 31. В этот момент времени регистрирующие приборы на поверхности фиксируют абсолютное значение внутритрубного давления, величина которого сравнивается с расчетной депрессией на пласт.

Внутритрубное давление достигает чувствительной камеры 83 манометра 81 через каналы 70, 68 и 31, полости 23, 28 и 42 и окна

44 и 51. Если величина внутритрубного давления соответствует расчетной депрессии на пласт, производится пакеровка скважины сжимающей силой от веса труб. При этом величина сжимающей силы для осуществления пакеровки должна быть на несколько тонн меньше сжимающей силы, способной нарушить хрупкий фиксатор 20.

После выполнения пакеровки открывается клапан автономного пластоиспытателя, который находится в составе пластоиспытательного оборудования ниже пластоиспытателя, Пластовый флюид скважины из подлакерной зоны поступает во внутритрубную полость полнопроходного канала 11 через шаровой клапан 54, каналь1 67 клапана 66, полость 72 и каналы 79.

Приборы на поверхности регистрируют изменение давления во внутритрубном пространстве, Этот момент времени соответствует первому открытому периоду испытания объекта в скважине. Далее процесс испытания объекта в скважине осуществляется с помощью пластоиспытателя. Путем натяжения кабеля 82 усилие передается на муфту

76 кабельной части К, которая, будучи зафиксированной в посадочной втулке 25, передает усилие штоку 501" вилке 52. Все эти элементы, сжимая пружину 27, синхронно перемещаются вверх на величину хода и, При этом канал 51 и отверстия 44 уравнительного клапана, образованного втулкой

43 с отверстиями 44 и штоком 50, закрываются; закрывается также шаровой клапан 54 вследствие поворота его сферы на угол 90О

Поступление плэстового флюида в трубы прекрэ цается. Это состояние клапанной системы пластоиспытателя фиксируется на поверхности повышением давления, что соответствует началу первого закрытого периода испытания.

Величины давления передаются на поверхность по каротэжному кабелю 82 от глубинного манометра 81, чувствительная камера 83 которого через каналы 70, 68, 69, 1609990

31 и 23, полость 28, каналы 42, полость 59 и радиальные каналы 64 соединена с полостью под LUBpoeblM клапаном (который закрыт) и, следовательно, с подпакерной полостью скважины. В течение первого заKpblTolo периода HB поверхности в масштабе реального времени ведется запись кривой восстановления давления, По форме записи этой кривой оценивается оптимальная продолжительность закрытого периода исп ытания, По истечении времени первого закрытого периода испытания натяжение каротажного кабеля уменьшают до исходного. При этом силовая пру>кина 27 перемещает указанные элементы пластоиспытателя в исходное сс.".таяние, при этом каналы 44 и 51 уравнительного клапана совмещаются раньше, чем начинается открытие шарового клапана 54, Это необходимо Для выравнивания давления над и под шаром, что обеспечивает его свободное вращение в седлах 55 и 60.

Пс сле того, как откроется шаровой клапан 54, начинается второй открытый период испытания, начало которого регистрируют приборы на поверхности, Далее все операции повторяются.

После завершения испытания обьекта в скважине гидроприводной механизм узел А необходимо привести в положение Освобождения кабельной сборки иэ посадочной втулки. Для этого создают дополнительную кратковременную сжимающую-нагрузку на пакер весом колонны труб, в результате чего хрупкий фиксатор 20 срезается, поршневой клапан 1 переходит в крайнее нижнее положение на величину хода m, каналы 21 и 7 совмещаются. Давление жидкости из затрубного пространства скважины через каналы 21 и 7 и полость 8 воздействует на нижнюю .Ольцевую площадь поршня 37, когорый перемещается вверх и, вэаимодейств" я g рь1ча -ами 36 зубчать х уступов 34 запирающих эащелок 33, выводит уступы 34

vз = BUепления B кольцевой Bpo o 4l:е 78 муфТЫ s lЗ, Затем колонну труб приподнимают. При этом закрывается клапан автономного испытателя пластов и открывается его уравнительный клапан, давление под пакером

5 выравнивается с давлением столба промывочной жидкости в затрубном пространстве над пакером, происходит снятие последнего с места, после чего колонну труб приподнимают на 3 — 4 м, После этого стыковочную

10 сборку на кабеле извлекают на поверхность.

В скважине остается полнопроходное пластоиспытательное оборудование, через канал которого могут быть выполнены необходимые работы по геофизическому ис15 следованию зоны дренирования, а также работь. по интенсификации r.ðèòîêà из пласта.

Использование пластоиспытателя с индикацией на устье сквах<ины обеспечивает повышение информативности испытания

20 объекта, сокращение повторных спусков пластоиспытательного оборудования в

- скважину, а также сокращение объемов испытания в скважинах, Формула изобретения

25 Пластоиспытатель, содержащий расположенные в корпусе посадочную втулку с запирающими защелками, уравнлтельным и перепускным клапанами, стыковочный узел, включающий измерительный дистанцион30 ный манометр, посадочную втулку с выступом и кольцевой канавкой для взаимодействия с запирающими защелками., стыковочный узел с каналами и уплотнительными элементами, отличающийся

35 тем, что, с целью повыш "íèÿ надежности работы, он снабжен гидроприводным механизмом освобождени, стыковочного узла, расположенным с возможностью Осевого перемещения в кольцевом пространстве

40 между посадочной втулкой и корпусом и выполненным в виде эолотникового клапана со штоком для соеДинения с колонной труб и плавающего кольцевого поршня с возможностью взаимодействия с запирающими эа45 щелками, при этом плавающий кольцевой поршень размещен в полости золотникового клапана.

1609990

5б

52

57

Ф8

89 (; о с - а а и г е ь- { (и р о г1 о а

1екред Я ?фор;= ; т-ал

Редактор А.Огар

Корректор Л,Патай

Произнодстаенно-издательский ко.л хи.;:. "". BTQlIT, г, Ужгород, $

Заказ 3115 Ти раж 486 Подписное

ВНИИПИ Государс венного «омитет" г .о изобретениям и открытиям лры ГКНТ (;CCp

) 1",р035, абоские, )ь.-15, Ра1/ д ская наб,, 4/!)