Испытатель пластов

 

Изобретение относится к испытанию нефтяных и газовых скважин и предназначено для гидродинамических исследований комплексами трубных испытателей пластов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности проведения дополнительно мероприятий по интенсификации притока из продуктивного пласта Испытатель пластов содержит корпус 1, внутри которого размещен полый шток (ПШ) 2, гидравлическое реле 6 времени с плавающим поршнем

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л Е 21 В 49/00

ГОСУДАРСТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

14

1Р

11

1с

%/Е1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4740197/03 (22) 21.09.89 (46) 23,11.91. Бюл, М 43 (71) Северо-Кавказский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) П.С. Варламов, А,В, Типугин и Г.П. Варламов (53) 622.245.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 920202, кл. Е 21 В 49/00, 20.10.80.

Авторское свидетельство СССР

М 443165, кл. Е 21 В 49/00, 19.07.71.

„„5U„, 1693239 А1 (54) ИСПЫТАТЕЛЬ ПЛАСТОВ (57) Изобретение относится к испытанию нефтяных и газовых скважин и предназначено для гидродинамических исследований комплексами трубных испытателей пластов.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности проведения дополнительно мероприятий по интенсификации притока из продуктивного пласта. Испытатель пластов содержит корпус 1, внутри которого размещен полый шток (ПШ) 2, гидравлическое реле 6 времени с плавающим поршнем

О

К

Ы

1693239

7, приемный клапан 10 с радиальными отверстиями 11, которые расположены надуплотнениями 12, В кольцевом зазоре между седлом А и клапаном 10 установлена подвижная разделительная втулка (PB) 13. В корпусе 1 выполнены радиальные отверстия 16 уравнительного клапана над седлом А, которое разделено на две части кольцевой проточкой Б. Во время спуска в скважину ПШ 2

:занимает крайнее верхнее положение относительно корпуса 1, а ступенчатая РВ 13 изолирует отверстия 11 и 16. Достигнув заданной глубины испытания, промывочную жидкость в бурильныхтрубах(БТ) замещают на жидкость меньшей плотности. После установления нужного давления на устье в поверхностном устьевом оборудовании заь

Изобретение относится к испытаниям нефтяных и газовых скважин и предназначено для гидродинамических исследований комплексами трубных испытателей пластов, Цель" изобретения — расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности. проведения дополнительно мероприятий по интенсификации притока из продуктивного пласта, На фиг,1 показан испытатель пластов при спукоподьемных операциях, разрез; на фиг.2 — то же, во время открытого периода испытания; на фиг.3 — то же, во время закрытого периода испытания; на фиг.4 — то же, в момент открытия уравнительного клапана.

Испытатель пластов включает корпус 1, внутри которого размещен полый шток 2, имеющий телескопический ход относительно корпуса 1. На полый шток 2 навернут переводник 3, имеющий внутренний шестигранник 4, который входит в зацепление с наружным шестигранником 5 корпуса 1.

Гидравлическое реле 6 времени с плавающим поршнем 7 размещено между корпусом 1 и полым штоком 2, В плавающем поршне 7 выполнен канал 8, характеризующийся высоким гидравлическим сопротивлением, а на его наружной поверхности установлено уплотнение 9. Нижняя часть полого штока 2 соединена на резьбе с приемным клапаном 10, выполненным с упором

Д и имеющим радиальные отверстия 11, которые расположены над уплотнениями 12.

В нижней части корпуса 1 в кольцевом зазоре между его посадочным седлом А и приемным клапаном 10 штока 2 установлена подвижная ступенчатая разделительная

35 крывают кран. При передаче оборудованию сжимающей нагрузки PB 13 нижним торцом

ПШ 2 перемещается вниз и достигает положения, в котором изолирует БТ и призабойную зону от затрубного пространства. Для осуществления открытого периода испытания снижают давление на пласт при открытии крана. Для создания закрытого периода колонну БТ поднимают до полного устранения сжимающей нагрузки на испытатель пластов. При этом ПШ 2 переместится вверх до соприкосновения упора клапана 10 с упором Г PB 13. В этом положении БТ изолируются от призабойной части скважины.

Смену открытых и закрытых периодов испытания осевыми перемещениями колонны БТ можно повторять многократно. 4 ил. втулка 13. Последняя представляет собой полый цилиндр, одна часть которого ступенчато смещена относительно другой, образуя упор Г, с уплотняющими внутренней и наружной поверхностями, причем последняя ограничена высотой 11.

Внутренняя уплотняющая поверхность втулки 13 снабжена уплотнением 14, а наружная уплотняющая поверхность — уплотнением 15.

В корпусе 1 выполнены радиальные отверстия 16 уравнительного клапана, над его посадочным седлом А, имеющим диаметр

01. Посадочное седло А разделено на две части кольцевой проточкой Б, имеющей диаметр 02 и высоту 12. Ниже посадочного седла А находится посадочное седло В.

Диаметр Dz кольцевой проточки Б больше, чем диаметр 0< посадочного седла А корпуса 1, и по высоте lz кольцевая проточка Б превышает высоту l1 наружной уплотняемой поверхности подвижной разделительной втулки 13. Такое выполнение необходимо для обеспечения сообщения радиальных отверстий 11 приемного клапана 10 и отверстий 16 уравнительного клапана в корпусе 1 при промежуточном положении ступенчатой разделительной втулки 13, Ниже испытателя пластов располагаются раздвижной механизм, ясс и так далее (не показаны), а также хвостовик пакера 17, в фильтровой части которого имеются отверстия 18, через которые внутренний канал 19 пластоиспытательного оборудования сообщается с затрубным пространством или призабойной частью скважины.

Испытатель пластов работает следующим образом.

1693239

При спуске в скважину полый шток 2 занимает крайнее верхнее положение относительно корпуса 1 (фиг.1), Промывочная жидкость из затрубного пространства скважины через отверстия 18 в фильтре, внутренний канал 19, радиальные отверстия 11 приемного клапана 10 и полый шток 2 поступает в бурильные трубы.

Подвижная разделительная втулка 13 во время спуска находится вположении,,как показано на фиг,1, герметично изолируя одно от другого радиальные отверстия 11 и 16 соответственно приемного и уравнительного клапанов.

Достигнув заданной глубины испытания, промывочную жидкость в бурильных трубах замещают на воду или другую жидкость меньшей плотности. После установления давления на устье, соответствующего необходимой депрессии на пласт, s поверхностном устьевом оборудовании закрывают кран и забойному пластоиспытательному оборудованию передают сжимающую на-, грузку, Резиновый элемент пакера расширяется и отделяет призабойную зону от эатрубного пространства. Эта нагрузка приводит к перемещению полого штока 2 вниз относительно корпуса 1. В начале движения это перемещение замедлено работой гидравлического реле 6 времени.

В момент выхода уплотнения 9 в расширенную часть камеры действие гидравлического реле прекращается, и полый шток 2 без промедления оказывается в нижнем положении (фиг.2). Подвижная разделительная втулка 13 нижним торцом полого штока

2 перемещается вниз по посадочному седлу . А, наружное уплотнение 15 втулки 13 проходит через кольцевую проточку Б, при этом эатрубное пространство и бурильные трубы кратковременно сообщаются через радиальные отверстия 11 и 16 соответственно приемного и уравнительного клапанов.

Вследствие равенства давления в затрубном пространстве и бурильных трубах движения жидкости не происходит.. После прохождения кольцевой проточки Б уплотнения 14 и 15 подвижной разделительной втулки 13 вновь изолируют бурильные трубы и призабойную зону от эатрубного пространства.

Для осуществления открытого периода испытания снижают давление на пласт при открытии крана в поверхностном устьевом оборудовании. Это создает необходимые условия для поступления пластового флюида в бурильные трубы (фиг,2). Подвижная разделительная втулка 13 дополнительно нагружается усилием, направленным вниз и равным произведению разности дав5

15

25

50 емный и уравнительный клапаны вновь rep55

45 ления в затрубном пространстве и бурильных трубах, на площадь кольцевой поверхности, образованной между уплотнениями

14 и 15, Для создания закрытого периода по истечении заданного интервала времени испытания необходимо изолировать пласт от давления жидкости в бурильных трубах. Для этого колонну труб поднимают до полного устранения действия сжимающей нагрузки на испытатель пластов, Под действием растягивающего усилия полый шток 2 без замедления перемещается вверх относительно корпуса 1 до соприкосновения упора Д приемного клапана 10 с упором Г подвижной разделительной втулки 13. В этом положении уплотнение 12 приемного клапана 10 располагается в посадочном седле В и герметично изолирует бурильные трубы от призабойной части скважины (фиг.3).

Смену открытых и закрытых периодов испытания осевыми перемещениями колонны бурильных труб приведенным способом можно повторить многократно.

По завершении испытания поддействием растягивающей нагрузки, превышающей по величине приведенное усилие от гидравлической неуравновешенности подвижной разделительной втулки 13, последняя начинает перемещаться вверх вместе с полым штоком 2. Уплотнение 12 приемного клапана 10 выходит из посадочного седла В, а уплотнение 15 втулки 13 занимает промежуточное положение в кольцевой проточке Б,. разделяющей посадочное седло А в корпусе

1 на две части (фиг,4), В этом положении затрубное пространство через радиальные отверстия 11 и 16 соответственно приемного и уравнительного клапанов сообщается с бурильными трубами. Также устанавливается взаимосвязь затрубного пространства и подпакерной зоны, что позволяет выравнять давление на пакере и освободить его, Этот процесс контролируется на устье скважины по резкому увеличению давления

Дальнейшее перемещение вверх полого штока 2 приводит к полному растяжению испытателя пластов (фиг.1), в котором приметично разобщены. Таким образом, после снятия пакера сообщение трубного и затрубного пространств происходит только через фильтровую часть хвостовика, Перед подъемом испытателя пластов из скважины проводится обратная циркуляция. Промывочная жидкость вследствие разницы плотностей в кольцевом пространстве скважины и трубах в начале движется через отверстия 18 в фильтре, внутренний

1693239 канал 19 и радиальное отверстие 11, вытесняя продукты испытания из колонны бурильных труб. После выравнивания плотностей движение. жидкости прекращается.

Для интенсификации притока возникает необходимость проведения кислотной обработки. Для этого испытатель пластов приводят в промежуточное положение, когда разделительная втулка 13 располагается в проточке Б (фиг.4), производится закачка пачки кислоты до глубины расположения испытателя пластов. Затем на шток 2 передается сжимающая нагрузка, испытатель пластов переходит в положение "открытого периода" (фиг.2), и кислота закачивается в пласт,.через отверстия приемного клапана 11 и внутреннего клапана 19 и отверстия 18 в фильтр. Испытание повторяется описанным способом, после чего испытатель пластов извлекается на поверхность, Формула изобретения

Испытатель пластов, включающий корпус с радиальными отверстиями и посадочным седлом, телескопически связанный с полым штоком, который жестко соединен с колонной труб, установленное в корпусе реле времени, приемный и уравнительный

5 клапаны с радиальными отверстиями и ступенчатую разделительную втулку, установленную между полым штоком и корпусом, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможно10 стей путем проведения дополнительно мероприятий по интенсификации притока из продуктивного пласта, радиальные отверстия уравнительного клапана расположены в корпусе выше посадочного седла, в кото15 ром выполнена кольцевая проточка диаметром, большим, чем диаметр седла. и высотой, превышающей высоту ступени большего диаметра разделительной втулки, с возможностью перекрытия

20 радиальных отверстий приемного и уравнительного клапанов в крайнем нижнем положении разделительной втулки и сообщения их между собой в ее промежуточном положении. в

1693239

Составитель А.Фаткуллин

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор И.Муска

Редактор И.Горная

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101

Заказ 4060 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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