Испытатель пластов

 

Использование: изобретение относится к устройствам, предназначенным для исследования нефтяных и газовых скважин в процессе их бурения без подъема бурильной колонны в геологии, геофизике, горном деле. Сущность изобретения: испытатель пластов, включающий корпус с радиальными каналами, гидравлический пакер, полый пробоотборник с каналами и перегородкой, разделяющей его на пробоотборную и дополнительную камеры. Имеются подпружиненный золотниковый клапан и подпружиненная втулка, установленная в корпусе с возможностью взаимодействия с полым пробоотборником. Согласно изобретению он снабжен предохранительным циркуляционным клапаном. Пробоотборная камера имеет перегородку с осевым каналом и снабжена плавающим поршнем, клапанами ввода и вывода пластового флюида, соленоидом, двумя разомкнутыми электроконтактами. Клапан вывода пластового флюида связан с толкателем подпружиненного золотникового клапана, соленоид размещен и закреплен в пробоотборной камере не верхнем торце ее перегородки соосно с ее осевым каналом. Плавающий поршень оснащен жестко связанным с ним поводком и датчиком давления. Полный пробоотборник дополнительно снабжен глубинным насосом-мультипликатором. Рабочая камера глубинного насоса -мультипликатора гидравлически связана через обратный клапан и клапан вывода пластового флюида с подпоршневой зоной пробоотборной камеры и затрубным пространством. Гидравлический пакер выполнен с составным корпусом и имеет радиальные каналы и шесть сходящихся в полость каналов, при этом полость выполнена в стенке составного корпуса. В полости размещен подпружиненный золотник, предназначенный для связи и разобщения подпакерного, внутрипакерного и надпакерного пространств с внутритрубным и затрубным пространствами. Между клапаном для запуска рабочего агента в систему каналов поршня глубинного насоса-мультипликатора и подпружиненным золотниковым клапаном с толкателем выполнен в боковой стенке дополнительной камеры полого пробоотборника радиальный канал для запуска рабочего агента и распределения давления на смежные с ним клапаны. Выброс отработанного рабочего агента глубинного насоса-мультипликатора и водного раствора из пробоотборной камеры в затрубное пространство производится через радиальный канал в боковой стенке дополнительной камеры полого пробоотборника, радиальные каналы подпружиненной втулки и составного корпуса гидравлического пакера в процессе испытания пластов. Использование изобретения позволяет увеличить время исследования пластов за счет циркуляции бурового раствора во время стояния на притоке, оперативного измерения дебита, проницаемости пласта, фазовой проницаемости, внутрипластового давления, кривой восстановления давления во времени. 4 ил.

Изобретение относится к испытателям пластов, предназначенным для исследования нефтяных и газовых скважин в процессе их бурения без подъема бурильной колонны при поисковых работах на нефть и газ в геологии, геофизике, горном деле.

Известно устройство для испытания и очистки пласта [1] содержащее установленный на колонне труб корпус с радиальными каналами, перекрытыми втулкой-поршнем, размещенной в корпусе с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения, и подпружиненный насос с впускным и отводящим каналами и соплом с центральным каналом, установленный с возможностью взаимодействия с втулкой-поршнем, в котором дополнительно втулка-поршень выполнена дифференциальной, а корпус имеет дополнительные радиальные каналы для сообщения их с отводящим каналом насоса при возвратно-поступательных перемещениях последнего, внутренний выступ для взаимодействия с втулкой-поршнем в ее крайнем верхнем положении и перегородку, выполненную в виде жестко установленной в нем ступенчатой гильзы с проточными каналами, размещенной под насосом с возможностью перекрытия впускного канала насоса и центрального канала сопла в крайнем верхнем положении насоса, причем гильза выполнена с возможностью перекрытия ее проточных каналов и одновременного открытия впускного канала насоса и центрального канала сопла в крайнем нижнем положении насоса, а сам насос выполнен вихревым с проточными каналами. Недостатком этого устройства является то, что только после подъема бурового инструмента можно производить испытания скважины, а затем снова после испытаний производить его спуск.

Известен также испытатель пластов [2] включающий корпус с радиальными каналами, гидравлический уплотнительный элемент (пакер), полый пробоотборник с радиальными каналами и перегородкой, разделяющей его на пробоотборную и дополнительную камеры, подпружиненный золотниковый клапан и подпружиненную втулку, установленную в корпусе с возможностью взаимодействия с пробоотборником. Недостатком известного испытателя пластов является ограниченное время исследования продуктивных горизонтов, так как во время стояния на притоке он не позволяет производить циркуляцию бурового раствора в кольцевом зазоре выше места установки пакера, что снижает качество опробования пластов, а также не позволяет оперативно измерять дебит, проницаемость пласта, внутрипластовое движение, кривую восстановления давления во времени.

Техническим результатом, который будет получен при использовании изобретения, является увеличение времени исследования пластов за счет циркуляции бурового раствора во время стояния на притоке, оперативное измерение дебита, проницаемости пласта, фазовой проницаемости, внутрипластового давления, кривой восстановления давления во времени.

Испытатель пластов, включающий корпус с радиальными каналами, гидравлический пакер, полый пробоотборник с каналами и перегородкой, разделяющей его на пробоотборную и дополнительную камеры, подпружиненный золотниковый клапан и подпружиненную втулку, установленную в корпусе с возможностью взаимодействия с полым пробоотборником, согласно изобретению он снабжен предохранительным циркуляционным клапаном, пробоотборная камера имеет перегородку с осевым каналом и снабжена плавающим поршнем, клапанами ввода и вывода пластового флюида, соленоидом, предназначенным для измерения внутрипластового давления и расхода пластового флюида, двумя разомкнутыми электроконтактами, предназначенными для измерения электрического сопротивления среды, находящейся в зоне электроконтактов, подпружиненный золотниковый клапан выполнен с толкателем и расположен в верхней части дополнительной камеры полого пробоотборника под пробоотборной камерой, клапан вывода пластового флюида связан с толкателем подпружиненного золотникового клапана, соленоид размещен и закреплен в пробоотборной камере на верхнем торце ее перегородки соосно с ее осевым каналом, плавающий поршень оснащен жестко связанным с ним поводком и датчиком давления и размещен ниже перегородки пробоотборной камеры с возможностью перемещения поводка в осевом отверстии перегородки пробоотборной камеры и внутри соленоида, дав разомкнутых электроконтакта расположены в вертикальной плоскости в нижней части пробоотборной камеры у ее основания, полый пробоотборник дополнительно снабжен глубинным насосом-мультипликатором, расположенным в нижней или в верхней части дополнительной камеры полого пробоотборника, рабочая камера глубинного насоса-мультипликатора гидравлически связана через обратный клапан и клапан вывода пластового флюида с подпоршневой зоной пробоотборной камеры и затрубным пространством, поршень глубинного насоса-мультипликатора оснащен системой кольцевых проточек, радиальных и продольных каналов, предназначенной для создания его продольных колебаний при циркуляции рабочего агента, и связанной с радиальными напорными каналами направляющего патрубка глубинного насоса-мультипликатора и каналом подачи рабочего агента, перекрытым управляемым подпружиненным клапаном для запуска рабочего агента в систему каналов поршня глубинного насоса-мультипликатора, расположенным выше или соответственно ниже глубинного насоса-мультипликатора в дополнительной камере полого пробоотборника, гидравлический пакер выполнен с составным корпусом и имеет радиальные каналы и шесть сходящихся в полость каналов, при этом полость выполнена в стенке составного корпуса, в полости размещен подпружиненный золотник, предназначенный для связи и разобщения подпакерного, внутрипакерного и надпакерного пространств с внутритрубным и затрубным пространствами, подпружиненная втулка выполнена с радиальными каналами и дополнительно оснащена цангой с запорным клапаном, предназначенным для разобщения внутрипакерного пространства с внутритрубным пространством в процессе бурения и для разобщения подпакерного пространства с внутрипакерным пространством в процессе пакеровки, между клапаном для запуска рабочего агента в систему каналов поршня глубинного насоса-мультипликатора и подпружиненным золотниковым клапаном с толкателем выполнен в боковой стенке дополнительной камеры полого пробоотборника радиальный канал для запуска рабочего агента и распределения давления на смежные с ним клапаны, радиальный канал в боковой стенке дополнительной камеры полого пробоотборника имеет связь с радиальными каналами подпружиненной втулки и составного корпуса гидравлического пакера в процессе испытания пластов для выброса отработанного рабочего агента глубинного насоса-мультипликатора и водного раствора из пробоотборной камеры в затрубное пространство, а жесткости пружин клапанов имеют соотношение: C₁ <C C₄ <C, где C₁ жесткость пружина золотника, размещенного в полости стенки составного корпуса гидравлического пакера; C₂ жесткость пружины золотникового клапана с толкателем, предназначенного для запуска пластового флюида в пробоотборную камеру, а из нее в рабочую камеру глубинного насоса-мультипликатора; C₃ жесткость пружины клапана, предназначенного для запуска рабочего агента в систему каналов поршня глубинного насоса-мультипликатора; C₄ жесткость пружины предохранительного циркуляционного клапана.

На фиг. 1 представлен продольный разрез испытателя пластов в момент бурения скважины, на фиг. 2 то же в момент посадки полого пробоотборника, на фиг. 3 продольный разрез глубинного насоса-мультипликатора, на фиг. 4 - продольный разрез пробоотборной камеры в исходном состоянии.

Испытатель пластов состоит из гидравлического пакера 1, спускаемого в скважину перед вскрытием продуктивного горизонта в составе бурильной колонны 2, установленного над долотом 3, и полого пробоотборника 4.

Гидравлический пакер 1 (фиг. 1) включает составной корпус 5, герметизирующий элемент 6, предохранительный циркуляционный клапан 7. В составном корпусе 5 установлена подпружиненная втулка 8 с радиальным каналом 9 с возможностью взаимодействия с полым пробоотборником 4, пружиной 10 и дополнительно оснащена цангой 11 с запорным клапаном 12, предназначенным для разобщения внутрипакерного пространства с внутритрубным пространством в процессе бурения и для разобщения подпакерного пространства с внутрипакерным пространством в процессе пакеровки, выполнены радиальные каналы 13, 14, перекрытые в исходном состоянии в процессе бурения подпружиненной втулкой 8, радиальные каналы 15, 16, перекрытые заслонками 17, и шесть сходящихся каналов 18, 19, 20, 21, 22, 23 в полость для размещения подпружиненного золотника 24, предназначенного для связи и разобщения подпакерного, внутрипакерного и надпакерного пространств с внутритрубным и затрубным пространствами, при этом полость выполнена в стенке составного корпуса 5. Подпружиненный золотник 24 поджат пружиной 25 с жесткостью C₁. Канал 19 (фиг. 1) связывает полость для размещения подпружиненного золотника 24 с затрубным пространством (показан пунктиром, так как не лежит в плоскости разреза фиг. 1). Верхняя часть подпружиненного золотника 24 имеет три уплотнительных кольца 26, 27, 28, а нижняя два 29, 30 (фиг. 1, 2).

Полый пробоотборник 4 (фиг. 2, 4) состоит из корпуса 31, разделенного перегородками 32, 33 на три части. При этом верхняя часть корпуса составляет пробоотборную камеру 34 с клапаном 35 ввода пластового флюида и клапаном 36 его вывода. Средняя часть корпуса 31 между перегородками 32 и 33 и его нижняя часть, расположенная ниже перегородки 33, объединены общим названием - дополнительная камера полого пробоотборника 4, в которой нижняя часть выполнена в виде фильтра 37 и снабжена контрольным глубинным регистрирующим манометром 38. В дополнительной камере полого пробоотборника 4 размещен подпружиненный золотниковый клапан 39, который выполнен с толкателем 40, уплотненным по его боковой поверхности, и его неуплотненным продолжением меньшего диаметра 41, конец которого связан с клапаном 36 вывода пластового флюида из пробоотборной камеры 34. Подпружиненный золотниковый клапан 39 снабжен пружиной 42 с жесткостью C₂, расположен в верхней части дополнительной камеры полого пробоотборника 4 под пробоотборной камерой 34 и предназначен для осуществления связи двух каналов 43 и 44, выполненных в корпусе дополнительной камеры полого пробоотборника 4, для запуска пластового флюида из нижней его части в пробоотборную камеру 34 или его прерывания. Полый пробоотборник 4 в его нижней части ниже перегородки 33 дополнительно снабжен глубинным насосом-мультипликатором 45, поджатым снизу гайкой 46, предназначенным для перекачки в затрубное пространство попавшего глинистого раствора при запуске пластового флюида в пробоотборную камеру 34. Рабочая камера 47 глубинного насоса-мультипликатора 45 гидравлически связана через обратный клапан 48, открытый клапан 36 вывода пластового флюида, канал 49 с подпоршневой зоной пробоотборной камеры 34, а при совмещенных радиальных каналах 9 и 14 с помощью канала 50, обратного клапана 51, камеры 52 выброса рабочего агента глубинного насоса-мультипликатора45, радиального канала 53 с затрубным пространством. Радиальный канал 54 в корпусе дополнительной камеры полого пробоотборника 4 предназначен для запуска рабочего агента сверху по колонне 2 бурильных труб и создания давления на смежные с ним подпружиненный золотниковый клапан 39, расположенный выше канала 54 под перегородкой 32 пробоотборной камеры 34, и на управляемый подпружиненный клапан 55 с пружиной 56 с жесткостью C₃, перекрывающий канал 57 и канал 58 глубинного насоса-мультипликатора 45 для запуска рабочего агента в систему каналов его поршня. Управляемый подпружиненный клапан 55 конструктивно может быть расположен выше или соответственно ниже глубинного насоса-мультипликатора 45.

Глубинный насос-мультипликатор 45 приведен на фиг. 3 в качестве примера конкретного исполнения. Могут быть и другие конструкции насоса, например, если связать колеблющиеся элементы с поршнем насоса-мультипликатора (см. книгу: Варсанофьев В. Д. Кузнецов О. В. Гидравлические вибраторы. Изд. "Машиностроение", Ленинградское отделение, Ленинград, 1979, с. 144. Схемы клапанных автоколебателеьных гидровибраторов). В нашем случае головки 59 и 60 жестко связаны между собой втулкой 61, хотя вместо этой втулки может служить и стержень кругового сечения и цилиндр, жестко связывающий внешние цилиндрические поверхности головок. К нижней головке 60 жестко прикреплен направляющий патрубок 62 с радиальными напорными каналами 63, 64 с образованием полости 65 между втулкой 61 и направляющим патрубком 62. Колеблющийся элемент 66 жестко связан с поршнем глубинного насоса-мультипликатора, в нашем случае он представляет единый поршень. Система кольцевых проточек 67, 68 радиальных каналов 69, 70, продольных 71, 72 поршня 66 совместно с радиальными напорными каналами 63, 64 направляющего патрубка 62 предназначена для придания поршню колебательных движений вверх-вниз (см. а.с. СССР 1175205 кл. E 21 В 43/25, 27.09.83) при прокачке через нее рабочего агента. Радиальные каналы 73, 74 в головке 59, являющейся одновременно рабочим цилиндром глубинного насоса-мультипликатора 45, предназначены, соответственно, для запуска пластового флюида по каналу 49 и его выброса по каналу 50 в камеру 52 выброса отработанного рабочего агента и далее в затрубное пространство по совмещенным радиальным каналам 53, 9, 14. Таким образом, радиальный канал 54 в боковой стенке дополнительной камеры полого пробоотборника 4 имеет связь с радиальными каналами 9, 14 подпружиненной втулки 8 и составного корпуса 5 гидравлического пакера 1 в процессе испытания пластов для выброса отработанного рабочего агента глубинного насоса-мультипликатор 45 и водного раствора из пробоотборной камеры 34 в затрубное пространство. Следует указать на возможность расположения в верхней части дополнительной камеры полого пробоотборника глубинного насоса-мультипликатора и тогда управляемый подпружиненный клапан 55 окажется расположенным ниже его.

Выше перегородки 32 (фиг. 4) расположена пробоотборная камера 34, состоящая из корпуса 75, объем которой разделен перегородкой 76 с осевым каналом 77 и продольными каналами 78. На верхнем торце перегородки 76 соосно с ее осевым каналом 77 установлен и закреплен соленоид 79, вход и выход которого пропущены через электроввод 80. В пробоотборной камере 34 ниже перегородки 76 на ступенчатом выступе корпуса 75 размещен плавающий поршень 81, жестко скрепленный с полым поводком 82 из ферромагнетика с возможностью вертикального перемещения в осевом отверстии 77 и внутри соленоида 79. Плавающий поршень 81 снабжен датчиком давления из пьезокерамики. Разность потенциалов, возникающая на торцах датчика 83 при приложении к нему давления снизу, регистрируется двумя электроконтактами 84, 85 и далее по электровводу вверх внутри поводка 82 к электровводу 80. Поводок 82 и соленоид 79 предназначены для оперативного измерения расхода пластового флюида, поступающего в пробоотборную камеру 34. При вводе поводка 82 в соленоид 79 возникает разбалансировка электрического тока в цепи, которая тарируется на расход поступающего флюида. Датчик давления 83 предназначен для оперативного измерения давления пластового флюида в пробоотборной камере 34, а фактически внутрипластового давления, когда плавающий поршень 81 займет свое верхнее крайнее положение, упираясь в перегородку 76. При откачке пластового флюида из пробоотборной камеры 34 глубинным насосом-мультипликатором 45 за время Δt давление в ней изменяется на величину Δp благодаря чему можно отслеживать участок зависимости Δp(t) являющейся кривой восстановления давления. Создаваемая величина Δp зависит от производительности глубинного насоса-мультипликатора 45. Зная время истечения пластового флюида в пробоотборную камеру 34, перепад давления между внутрипластовым давлением и текущим давлением, регистрируемым датчиком давления 83, площадь вскрытой зоны пласта в скважине, расход флюида, рассчитывают его проницаемость. Продольные каналы 78 предназначены для перетока воздуха из объема между плавающим поршнем 81 и перегородкой 76 в объем над перегородкой при движении плавающего поршня 81 и поводка 82 вверх. Около основания пробоотборной камеры 34 установлены в вертикальной плоскости два разомкнутых электроконтакта 86, 87, предназначенные для измерения электрического сопротивления среды, находящейся в зоне электроконтактов, выводы которых пропущены через электроввод 88 и далее по каналу 89 в стенке корпуса 75 в камеру 90 низкого давления над перегородкой 76 к электровводу 80, к которому присоединен электрокабель, связанный с регистрирующей аппаратурой на поверхности Земли, которая не приводится. Пробоотборная камера 34 предназначена для заполнения пластовым флюидом, представляющим обычно смесь (вода+нефть). Заполнение пробоотборной камеры 34 будет происходить постепенно по мере откачки электропроводящих глинистого раствора и воды глубинным насосом-мультипликатором 45. Зная время заполнения пробоотборной камеры нефтью, перепад давления в камере при откачке воды, параметры площади фильтрации скважины, объем нефти от нижнего края плавающего поршня 81 в его крайнем верхнем положении до верхнего электроконтакта 87, можно рассчитать фазовую проницаемость пласта.

Испытатель пластов работает следующим образом.

Гидравлический пакер (фиг. 1), являясь частью бурильной колонны 2, участвует в процессе бурения скважины при вскрытии продуктивного горизонта. При этом циркуляция бурового раствора осуществляется через бурильную колонну 2, составной корпус 5 гидравлического пакера 1 и долото 3. Для испытания вскрытого продуктивного горизонта циркуляцию бурового раствора прекращают, внутрь бурильных труб 2 спускают полый пробоотборник 4, который, дойдя до составного корпуса 5, садится на подпружиненную втулку 8, сжимая при этом пружину 10 (фиг. 2). После полного сжатия пружины 10, цанга 11 вместе с запорным клапаном 12 опускается вниз внутри полости радиального канала 15, связывая внутрипакерное пространство с подпакерным. Радиальный канал 16, заслонки 17 выполнены для удобства технологии сборки запорного клапана 12. Затем по колонне бурильных труб 2 прокачивают жидкость сдавлением p₁, которая по радиальному каналу 13 и продольному 18 попадает на подпружиненный золотник 24, сжимая пружину 25 с жесткостью C₁. Подпружиненный золотник 24, опускаясь вниз в крайнее нижнее положение, перекрывает собой каналы 19 и 21, а также канал 22, открывая канал 20. При этом канал 19 окажется запертым между уплотнительными кольцами 26, 27, а канал 21 между кольцами 27, 28, а канал 22 между кольцами 29, 30. Жидкость из-под подпружиненного золотника 24 выходит по каналу 23. Поступающая жидкость под давлением p₁ по открывшемуся каналу 20 при закрывшихся остальных каналах в емкости подпружиненного золотника 24 начнет раздувать герметизирующий элемент 6 до полной пакеровки стенок скважины. После этого создают давление p₂ > p₁ в колонне бурильных труб, которое по радиальному каналу 54 попадает на нижний торец подпружиненного золотникового клапана 39 с толкателем 40, 41 сжимая пружину 42, имеющую жесткость C₂ > C₁. Поскольку жесткости пружин предохранительного циркуляционного клапана 7 и подпружиненного золотникового клапана 39 с толкателем 40, 41 выбираем одинаковыми C₂ C₄, где C₄ жесткость пружины предохранительного циркуляционного клапана 7, то излишки поступающего рабочего агента (промывочной жидкости) будут сбрасываться по радиальному каналу 13 в затрубное пространство. Подпружиненный золотниковый клапан 39, поднимаясь вверх, сообщает между собой каналы 43 и 44, запуская по ним пластовый флюид через фильтр 37, клапан 35 ввода флюида в пробоотборную камеру 34. В ходе подъема подпружиненного золотникового клапана 39, его толкатель 40, 41 открывает клапан 36 вывода флюида из пробоотборной камеры 34 через обратный клапан 48 по каналу 49, каналу 73 в рабочую камеру 47 глубинного насоса-мультипликатора 45. При этом, по мере заполнения пробоотборной камеры 34, плавающий поршень 81 начнет подниматься вверх, вытесняя воздух по продольным каналам 78 в камеру 90, вызывая поводком 82 разбалансировку тока в цепи соленоида 79, оттарированную на величину расхода флюида. Величина переменного давления в пробоотборной камере 34 регистрируется датчиком давления 83 в виде электрического сигнала, поступающего на поверхность Земли по проводникам от электроконтактов 84, 85, к электровводу 80 и далее по электрокабелю. Как только плавающий поршень 81 займет свое крайнее верхнее положение, давление в камере будет нарастать некоторое время от величины p_о до p_пл, где p_o давление жидкости в камере 34, определяемое весом плавающего поршня 81 и создавшимся давлением воздуха в камере 90, p_пл внутрипластовое давление, которое контролируется глубинным манометром 38. В начале электроконтакты 86, 87 показывают низкое сопротивление среды (бурового раствора) между ними, поэтому необходимо произвести откачу этой среды в затрубное пространство. Проводники проходят от разомкнутых электроконтактов 86, 87 в электроввод 88, затем по каналу 89 в камеру 90 и далее в электроввод 80 к электрокабелю на регистрирующий прибор, расположенный на поверхности Земли. Откачку среды низкого сопротивления производят из пробоотборной камеры 34 путем подачи промывочной жидкости (рабочего агента) по радиальному каналу 54 под давлением p₃ на управляемый подпружиненный клапан 55, сжимающий пружину 56 с жесткостью C₃ > C₂ C₄. В результате управляемый подпружиненный клапан 55 запуска рабочего агента в глубинный насос-мультипликатор 45 откроет канал 57 для ввода рабочего агента по каналу 58 в систему каналов 63, 67, 69, 71 поршня 66 глубинного насоса-мультипликатора 45. В результате этого поршень 66 начнет двигаться вверх, выбрасывая отработанный агент в камеру выброса 52, а из нее по совмещенным каналам 53, 9, 14 в затрубное пространство. Пластовый флюид низкого сопротивления, находящийся в рабочей камере 47 глубинного насоса-мультипликатора 45, будет выбрасываться по каналам 74, через обратный клапан 51, по каналу 50, преодолевая давление в камере 52 выброса отработанного рабочего агента и далее по каналам 53, 9, 14 в затрубное пространство. По мере движения поршня 66 вверх кольцевая проточка 68 совпадет с радиальным напорным каналом 64 в патрубке 62, после чего движение поршня 66 продолжается вверх с торможением до полной его остановки, затем движение поршня 66 начинается в противоположном направлении, когда рабочий агент протекает по системе каналов 64, 68, 70, 72, прерывая течение по системе каналов 63, 67, 69, 71, производя всасывание пластового флюида из камеры 34 в рабочую камеру 47, а из нее выброс в затрубное пространство. Перекачка пластового флюида длятся до тех пор, пока нефть не заполнит всю пробоотборную камеру 34, что зарегистрируют путем измерения электросопротивления среды между разомкнутыми электроконтактами 86, 87. Электросопротивление нефти вместо водного раствора резко возрастет. После этого процесс испытания пласта заканчивается, рассчитывают проницаемость пласта, дебит скважины, кривую восстановления давления, фазовую проницаемость, долю нефти в общем потоке пластового флюида. Давление p₃ сбpасывают до p₂, а затем от p₂ до p₁. При этом последовательно управляемый подпружиненный клапан 55 перекроет канал 57, подпружиненный золотниковый клапан 39 разобщит каналы 43, 44, клапан вывода флюида 36 закроется, так как толкатель 40, 41 займет свое исходное положение. Сбрасывая давление в колонне бурильных труб от p₁ до p_г, где p_г гидростатическое давление, подпружиненный золотник пружины 25, при этом каналы 19, 21, 22 сообщаются, сообщая между собой подпакерное, внутрипакерное и надпакерное пространства, в результате чего герметизирующий элемент 6 быстро возвращается в исходное положение, которое он занимал до своей деформации. Полый пробоотборник 4 извлекают из скважины на поверхность вместе с пробой пластовой нефти в пробоотборной камере 34. Подпружиненная втулка 8 под действием пружина 10 возвратится в исходное состояние, перекрывая своим корпусом каналы 13, 18, а цанга 11 своим запорным клапаном 12 перекроет канал 23, после чего получаем положение пакера, изображенного на фиг. 1. Теперь производят дальнейшее бурение вместе с герметизирующим элементом 6 до следующего перспективного пласта на нефть и операции повторяются.

Формула изобретения

Испытатель пластов, включающий корпус с радиальными каналами, гидравлический пакер, полый пробоотборник с каналами и перегородкой, разделяющей его на пробоотборную и дополнительную камеры, подпружиненный золотниковый клапан и подпружиненную втулку, установленную в корпусе с возможностью взаимодействия с полым пробоотборником, отличающийся тем, что он снабжен предохранительным циркуляционным клапаном, пробоотборная камера имеет перегородку с осевым каналом и снабжена плавающим поршнем, клапанами ввода и вывода пластового флюида, соленоидом, предназначенным для измерения внутрипластового давления и расхода пластового флюида, двумя разомкнутыми электроконтактами, предназначенными для измерения электрического сопротивления среды, находящейся в зоне электроконтактов, подпружиненный золотниковый клапан выполнен с толкателем и расположен в верхней части дополнительной камеры полого пробоотборника под пробоотборной камерой, клапан вывода пластового флюида связан с толкателем подпружиненного золотникового клапана, соленоид размещен и закреплен в пробоотборной камере на верхнем торце ее перегородки соосно с ее осевым каналом, плавающий поршень оснащен жестко связанным с ним поводком и датчиком давления и размещен ниже перегородки пробоотборной камеры с возможностью перемещения поводка в осевом отверстии перегородки пробоотборной камеры и внутри соленоида, два разомкнутых электроконтакта расположены в вертикальной плоскости в нижней части пробоотборной камеры у ее основания, полый пробоотборник дополнительно снабжен глубинным насосом-мультипликатором, расположенным в нижней или в верхней части дополнительной камеры полого пробоотборника, рабочая камера глубинного насоса-мультипликатора гидравлически связана через обратный клапан и клапан вывода пластового флюида c подпоршневой зоной пробоотборной камеры и затрубным пространством, поршень глубинного насоса-мультипликатора оснащен системой кольцевых проточек, радиальных и продольных каналов, предназначенной для создания его продольных колебаний при циркуляции рабочего агента и связанной с радиальными напорными каналами направляющего патрубка глубинного насоса-мультипликатора и каналом подачи рабочего агента, перекрытым управляемым подпружиненным клапаном для запуска рабочего агента в систему каналов поршня глубинного насоса-мультипликатора, расположенным выше или соответственно ниже глубинного насоса-мультипликатора в дополнительной камере полого пробоотборника, гидравлический пакер выполнен с составным корпусом и имеет радиальные каналы и шесть сходящихся в полость каналов, при этом полость выполнена в стенке составного корпуса, в полости размещен подпружиненный золотник, предназначенный для связи и разобщения подпакерного, внутрипакерного и надпакерного пространств с внутритрубным и затрубным пространствами, подпружиненная втулка выполнена с радиальными каналами и дополнительно оснащена цангой с запорным клапаном, предназначенным для разобщения внутрипакерного пространства с внутритрубным пространством в процессе бурения и для разобщения подпакерного пространства с внутрипакерным пространством в процессе пакеровки, между клапаном для запуска рабочего агента в систему каналов поршня глубинного насоса-мультипликатора и подпружиненным золотниковым клапаном с толкателем выполнен в боковой стенке дополнительной камеры полого пробоотборника радиальный канал для запуска рабочего агента и распределения давления на смежные с ним клапаны, радиальный канал в боковой стенке дополнительной камеры полого пробоотборника имеет связь с радиальными каналами подпружиненной втулки и составного корпуса гидравлического пакера в процессе испытания пластов для выброса отработанного рабочего агента глубинного насоса мультипликатора и водного раствора из пробоотборной камеры в затрубное пространство, а жесткости пружин клапанов имеют соотношение: С₁ < С₂ С₄ < С₃, где С₁- жесткость пружины золотника, размещенного в полости стенки составного корпуса гидравлического пакера;
C₂ жесткость пружины золотникового клапана с толкателем, предназначенного для запуска пластового флюида в пробоотборную камеру, а из нее в рабочую камеру глубинного насоса-мультипликатора;
С₃ жесткость пружины клапана, предназначенного для запуска рабочего агента в систему каналов поршня глубинного насоса-мультипликатора;
С₄ жесткость пружины предохранительного циркуляционного клапана.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4