Универсальный пластоиспытатель

Универсальный пластоиспытатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для испытания объектов в глубоких скважинах на нефть, газ или воду. Цель - повышение надежности в работе пластоиспытателя при многократных открытых и закрытых периодах испытания. Для этого золотник выполнен в виде подпружиненной втулки с радиальными каналами и верхней и нижней кольцевыми выточками, полый шток выполнен с кольцевой камерой для размещения в ней подпружиненной втулки. С последней взаимодействует упор в ее крайнем нижнем положении. Устройство имеет кольцевой выступ для установки в нем приемного шарового клапана. Последний имеет выступы на боковой поверхности и дополнительное седло с радиальными каналами и прижимной гайкой, жестко связанное с полым штоком. Механизм управления приемным шаровым и уравнительным клапанами выполнен в виде подвижной дифференциальной втулки с радиальными каналами в нижней части и с жестко и симметрично расположенными на ее боковой поверхности планками с пазами. В последних размещены выступы шарового клапана. В верхней части дифференциальная втулка выполнена с осевым кольцевым пазом и образует с корпусом камеру, гидравлически связанную с полостью под шаровым клапаном .После открытия приемного шарового клапана и закрытия уравнительного кпапана внутритрубная область сообщается с подпакерной, создается депрессия на пласт. Этот период соответствует 1-му открытому периоду испытания. Для перевода пластоиспытателя в состояние первого закрытого периода после завершения 1-го открытого периода необходимо приподнять колонну бурильных труб на величину 50- 60% рабочего хода раздвижного механизма . После завершения 1-го закрытого периода испытания колонну бурильных труб опускают до отметки 1-го открытого периода . Начинают 2-й открытый период испытания . 2 з.п. ф-лы, 12 ил. ON 00 О Ю VI

СОЮЗ COBETCKNX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)s Е 21 В 49/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4740198/03 (22) 21,09.89 (46) 30.09,91. Бюл, № 36 (71) Северо-Кавказский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (?2) П, С. Варламов и О, В. Пилюцкий (53) 622.245.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 920202, кл. Е 21 В 49/00, 1982.

Патент США ¹ 4624317, кл, Е 21 8 34/12, опубл. 1 984.

Патент Великобритании ¹ 2145451, кл.

Е 21 В 47/06, опубл. 1984, (54) УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ПЛАСТОИСПЫТАТЕЛЪ (57) Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназна.чено для испытания объектов в глубоких скважинах на нефть, газ или воду. Цель— повышение надежности в работе пластоиспытателя при многократных открытых и закрытых периодах испытания..Для этого золотник выполнен в виде подпружиненной втулки с радиальными каналами и верхней и нижней кольцевыми выточками, полый шток выполнен с кольцевой камерой для размещения в ней подпружиненной втулки.

С последней взаимодействует упор в ее крайнем нижнем положении. Устройство имеет кольцевой выступ для установки в нем приемного шарового клапана. ПоследИзобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к пластоиспытательному оборудованию на трубах, и предназначено для испытания

„,, Я „„168Î971 А1 ний имеет выступы на боковой поверхности и дополнительное седло с радиальными каналами и прижимной гайкой, жестко связанное с полым штоком. Механизм управления приемным шаровым и уравнительным клапанами выполнен в виде подвижной дифференциальной втулки с радиальными каналами в нижней части и с жестко и симметрично расположенными на ее боковой повеохности планками с пазами. В последних размещены выступы шарового клапана.

В верхней части дифференциальная втулка выполнена с осевым кольцевым пазом и образует с корпусом камеру, гидравлически связанную с полостью под шаровым клапаном.После открытия приемного шарового клапана и закрытия уравнительного клапана внутритрубная область сообщается с подпакерной. создается депрессия на пласт, Этот период соответствует 1-му открытому периоду испытания. Для перевода пластоиспытателя в состояние первого закрытого периода после завершения 1-го открытого периода необходимо приподнять колонну бурильных труб на величину 5060 рабочего хода раздвижного механизма. После завершения 1-ro закрытого периода испытания колонну бурильных труб опускают до отметки 1-ro открытого периода. Начинают 2-й открытый период испытания. 2 з,п, ф-лы, 12 ил, обьектов в глубоких скважинах на нефть, газ или воду с возможностью дистанционной передачи информации о процессе испытания объекта на поверхность.

1680971

Цель изобретения — повышение надежности в работе пластоиспытателя при многократных открытых и закрытых периодах испытания.

На фиг, 1 изображен пластоиспытатель, общий вид, разрез; на фиг. 2 — то же, продолжение; на фиг. 3 — то же, продолжение; на фиг, 4 — вид С на фиг. 2; на фиг. 5— сечение А-А на фиг, 2; на фиг, 6 — пластоиспытатель в открытом периоде испытания, разрез; на фиг. 7 — то же, продолжение; на фиг, 8 — то же, продолжение; на фиг, 9— стыковочный узел с дистанционным манометром, состыкованный с пластоиспытателем; на фиг. 10 — сечение Б — Б на фиг. 9; на фиг, 11 — стыковочный узел с дистанционным манометром пластоиспытателя; на фиг.

12 — схема компоновки пластоиспытателя, Пластоиспытатель содержит верхний присоединительный переводник (узел А), подпружиненную стыковочную втулку (узел

Б), приемный шаровой и уравнительный клапан (узел В), гидравлическое реле времени (узел Г), стыковочный узел с дистанционным манометром (узел К).

Узел А включает присоединительную муфту 1 с конической резьбой 2 для присоединения к бурильным трубам 3, верхний переводник 4, герметично свинченный с муфтой 1, В верхней части переводник 4 имеет выточку, в которую свободно вставлен цанговый замок 5, В нижней части переводник 4 жестко соединен с полым штоком 6, находящимся в телескопическом шестигранном соединении с верхней частью цилиндрического корпуса 7 пластоиспытателя. Шток 6 в нижней части снабжен упором 8 для ограничения хода вверх или вниз в пределах размера M и резьбой 9 для соединения со штоком 10 узла Б (и родолжение штока 6). Для соединения узла А с узлом

Б по корпусу служит резьба 11, Узел Б включает цилиндрический корпус 12 (продолжение корпуса 7), в утолщенной верхней части которого имеется осевая расточка по размеру штока 10, снабженная уплотнением 13, В нижней части корпус 12 соединен резьбой 14 с узлом В. Внутри корпуса 12 подвижно расположен шток 10 с полнопроходным осевым каналом 15. В средней части шток 10 ступенчато и симметрично.увеличивается по внутреннему диа\ метру и образует камеру 16 с наружным диаметром, обеспечивающим кольцевой эа30р 17 в виде полости с внутренней поверхностью корпуса 12. В нижней части камера

16 снабжена резьбой для соединения с узлом В, а в средней части имеет радиальные отверстия 18, Внутри камеры 16 подвижно и подпружиненно пружиной 19 установлена втулка

20, выполненная в виде золотникового отсекателя и снабженная уплотнениями 21-23, 5 верхней выточкой 24, радиальными каналами 25 и нижней кольцевой выточкой 26, Для ограничения перемещения вниз подпружиненной втулки 20, внутри камеры 16 в теле штока 10 имеется упор 27.

10 Узел В включает цилиндрический корпус 28 (продолжение корпуса 12), снабженный в верхней части утолщенной частью с резьбой 14, радиальными отверстиями 29, кольцевым внутренним упором 30, а в ниж15 ней части — кольцевыми внутренними выточками 31 и 32, радиальными отверстиями 33 и резьбой 34 для соединения с узлом Г. В верхней части корпуса 28 подвижно установлена дифференциальная втулка 35, 20 меньший ее наружный диаметр выполнен по размеру утолщенной части корпуса 28 и снабжен уплотнением 36, а больший ее наружный диаметр равен внутреннему диаметру корпуса 28 и снабжен уплотнением

Ф

25 37. В результате такой конструкции втулки

35 образована кольцевая камера 38, сообщающаяся с радиальными каналами 29, Внутренняя расточка втулки 35 выполнена с кольцевым зазором 39 по отношению к на30 ружной поверхности вставляемого в нее элемента. Конструктивным продолжением дифференциальной втулки 35 в ее нижней части является цилиндрический участок 40, сопряженный с дифференциальной втулкой

35 35 посредством каналов 41, входящих в кольцевую расточку 42, Наружный диаметр этого участка 40 выбран таким, чтобы образовать кольцевой зазор 43 в зоне выступа

30, Внутренняя осевая полость участка 40

40 снабжена уплотнениями 44 — 46. Между уплотнениями 45 и 46 выполнены радиальные каналы 47, На наружной цилиндрической поверхности участка 40 симметрично и противопо45 ложно жестко закреплены винтами 48 левая

49 и правая 50 планки, снабженные пазами

51 и 52. Внутри осевой расточки участка 40 дифференциальной втулки 35 подвижно установлен полый шток 53, снабженный в вер50 хней части переводником 54, с помощью которого он жестко свинчен с камерой 16 стыковочной втулки 20, предварительно сжав пружину 19. В полости участка 40 шток

53 снабжен радиальными каналами 55.

55 Таким образом, цилиндрический участок 40 дифференциальной втулки 35 с уплотнениями 44 — 46, радиальными каналами

47 и шток 53 с каналами 55 образуют уравнительный клапан, 1680971

40

55

Ниже участка 40 шток 53 ступенчато увеличивает диаметр до размера, несколько меньше внутреннего размера корпуса 28 так, что остается кольцевой зазор 56. Часть цилиндрической поверхности с противоположных сторон этой увеличенной по диаметру части штока 53 срезана параллельно оси штока 53 так, что образуется камера 57 с открытыми боковыми сторонами 58 и 59.

Ниже камера 57 вновь переходит в цилиндрическую часть для присоединения с последующими элементами. Внутри камеры 57 установлен приемный шаровой клапан, включающий шар 60 с полнопроходным отверстием 61, Параллельно отверстию 61 шар 60 снабжен плоскими торцами, на катоpblx жестко.и co0GHo противоположно-установлены выступы 62 и 63, которые жестко взаимодействуют с пазами 51 и 52 планок

49 и 50. Шар 60 в верхней части опирается на упорное седло 64 с уплотнением 65, ко-. торое герметично вмонтировано в расточку штока 53 и уплотнено кольцом 66. В нижней части шар 60 опирается на вспомогательное седло 67 с радиальными каналами 68, которое прижато к шару 60 специальной гайкой

69, завинченной по резьбе цилиндрической части, являющейся присоединительной муфтой 70 камеры 57 штока 53, В нижней части корпуса 28 установлен уравнительный клапан 71 с уплотнительными элементами

72 и 73 и цанговым фиксатором 74. В исходном состоянии клапан 71 выведен из седла

75 и зафиксирован в крайнем верхнем положении цангой 74 в выточке 31. Благодаря такой фиксации радиальные каналы 33 открыты, Для связи с узлом Г в-присоединительную муфту 70 ввинчен полый шток 76, который перед входом в корпус узла Г снабжен кольцевым выступом 77 и радиальными отверстиями 78.

Узел Г является известным типовым устройством пластоиспытателей на трубах.

Он включает цилиндрический корпус 79 с верхней резьбой 34 для-соединения с узлом

В, в утолщенной части которого установлено уплотнение 80, нижней резьбой 81 для соединения с переводником 82, снабженного конической резьбой 83, Внутри корпуса

79 соосно проходит шток 76 с полнопроходным.осевым каналом 84, на котором между выступами 85 и 86 установлен тормозной разделительный поршень 87 с уплотнением

88 и стержнями 89 гидравлического сопротивления, Внутри полость корпуса 79 заполнена тормозной жидкостью 90, Для поддержания давления внутри этой полости, равного гидростатическому, в скважине узел Г снабжен дожимным плавающим поршнем 91 с уплотнениями 92 и 93, верхняя плоскость которого контактирует с жидкостью в скважине через каналы 94. Для исключения утечки тормозной жидкости шток

76 в нижней части уплотнен кольцом 95 в утолщенной части переводника 82, подсоединенного к корпусу 79.

Узел К включает каротажный кабель 96, соединенный с манометрическим прибором

97 дистанционного контроля. Нижняя чувствительная часть прибора 97 соединена с замковой муфтой 98 так, что образуется кольцевая полость 99, сообщенная с осевым каналом 100 муфты. Замковая муфта 98. кроме осевого канала ",00 снабжена параллельными вертикальными каналами 101 и упорной кромкой )02. K нижней части замковой муфты 98 жестко и герметично присоединен трубчатый удлинитель 103 с каналом

104, Нижний конец удлинителя 103 жестко и герметично соединен со стыковочной головкой 105, включающей посадочный выступ 106, кольцевые уплотнения 107, между которыми имеется кольцевая проточка 108 с радиальным каналом 109. Стыковочная головка 105 снабжена рядом вертикальных каналов 110 так, что они не пересекают радиальный канал 109. В нижней части стыковочная головка 105 переходит в стержень

111 с уступом l12, к которому гайкой 113 прижат цанговый фиксатор 114.

Пластоиспытательная компоновка до пакеровки включает колонну бурильных труб 3, пластоиспытатель, его узлы А — Г, раздвижной механизм 115 с ходом Е, ясс 116, паке р t17, фильтр 118, хвостовик 119 с опорной пробкой 120.

Компоновка показана в открытом стволе скважины 121 с объектом 122 испытания.

Работа устройства заключается в следующем, Универсальный пластоиспытатель предназначен для эсплуатации в двух режимах работы, 1, Для испытания объектов с автономной регистрацией характеристики объектов приборами, установленными на забое скважины, с расшифровкой их диаграмм после подъема оборудования на поверхность (обычный режим эксплуатации).

2, Режим работы с дистанционной передачей информации о характеристике объекта испытания в масштабе реального времени с одновременной обработкой информации с помощью бортовых ЭВМ каротажных станций геофизического сопровождения.

Преимущество предлагаемого пластоиспытателя заключается в том, что пластоиспытатель не имеет специализированного признака на эксплуатацию в 1-м или 2-м

1680971

50 режиме работы. Решение о режиме эксплуатации может быть принято после спуска оборудования в скважину, при этом возможен и смешанный режим работы в зависимости от конкретной технологической и геологической обстановки в скважине, Перед спуском в скважину все узлы А — Г пластоиспытателя должны быть герметично свинчены между собой и переведены в состояние согласно фиг. 1 — 3. По мере спуска оборудования в скважину замещение жидкости из падпакерной полости в надпакерную происходит по осевому каналу 84 через радиальные каналы 78 в штоке 76 и радиальные каналы 33 в корпусе 28 так, как уравнительный клапан 71 открыт и зафиксирован цангавым фиксатором 74 в выточке 31 корпуса 28.

На протяжении всего спуска оборудования в скважину на элементы пластаиспытатепя действует гидрастатическое давление, в результате через радиальные каналы 94 (фиг, 2) ана действует на кол ьцевой поршень

91, постоянно выравнивая давление тормозной жидкости 90, Это обеспечивает одинаковое давление на корпус 79 как внутри, так и снаружи, Через осевой канал 84 гидростатическое давление действует на закрытый шар

60, создавая значительное прижимающее усилие через шар 60 на седло 64, не позволяя жидкос1и из затрубного праслгранства проникнуть в полость над шаром 60, в которой действует внутритрубное давление, равное расчетной депрессии на пласт и па величине значительно меньшее гидростатического давления.

Через отверстия 68, кольцевой зазор 56 гидростатическое давление действует в радиальных каналах 47, íî ани отсечены уплотнениями 45 и 46 от каналов 55, вследствие чего они не сообщаются между собой. Далее гидростатическое давление через кольцевой зазор 43, отверстия 41, полость 42, зазоры 39 и 17 действует на радиальные каналы 18, которые уплотнениями

21 — 23 отсечены от каналов 25 стыковочной муфты, Еще гидростатическае давление действует через каналы 29 и полость 38 (фиг. 1), но поскольку такое же давление действует внутри корпуса 28 и 12, дифференциальная втулка 35 остается гидравлически уравновешенной.

Затем путем установки хвосговика 119 с пробкой 120 на забой скважины (фиг, 12), создается сжимающая нагрузка весом колонны бурильных труб 3 дпя пакеровки. Под действием этой нагрузки раздвижной механизм 1 15 полностью сжимается и усилие через штоки 6, 10, 53 и 76 и тормозной порше ь 87 узла Г передается корпусам 79, 28, 12 и 7 пластоиспытателя, а через его переводник 82 сжимающее усилие передается яссу 116, пакеру 117. После сжатия уплатнительного элемента пакера 117 и пакеровки кольцевого пространства скважины движение корпусов 79, 28, 12 и 7 пластоиспытателя прекращается.

Под действием этой нагрузки начинают перемещаться штоки 6, 10, 53 и 76 с задержкой благодаря действию реле времени Г.

Вместе с ним перемещается вниз, оставаясь закрытым, приемный шаровой клапан 60 с седлами 64 и 67, стыковочная втулка 20 с пружиной 19 и тормозной поршень 87. Что касае гся дифференциальной втулки 35, то в ее состоянии возможны два случая; — когда втулка 35 перемещается синхронна со штоком (если силы трения кольцевых уплотнений 44 — 46 по участку штока 53 превышают силы трения уплотнений 36 и 37 внутри части корпуса 28); — когда втулка 35 некоторое время остается неподвижной относительно части корпуса 28 (если силы трения уплотнений 36 и

37 о корпус 28 превышают силы трения уплотнений 44 — 46 па участку штока 53 (фиг. 1а, 2, 4), Впервом случае,,пройдя вместе со штоками б, 10, 53 и 76 ход M/2 дифференциальная втулка 35 достигает кольцевого упора 30 в корпусе 28 и останавливается вместе с цилиндрическим участком 40 и планками 49 и 50. Одновременно с остановкой дифференциальной втулки 35 нижний торец муфты

70 достигает тела уравнительного клапана

71, а кольцевой выступ 77 на штоке 76 отходит ат тела уравнительного клапана 71 на величину M/2 (фиг. 7). В результате дальнейшего движения штоков 6, 10, 53 и 76 каналы

55 в штоке 53 и каналы 47 цилиндрического участка 40 начинают сближаться, в момент их совмещения выступы 62 и 63 шара 60 перемещаются по пазам 51 и 52 планок 49 и 50 из крайнего верхнего положения вниз до упора в нижние торцы пазов 51 и 52, а уравнительный клапан 71 расфиксирован (Выступы цанги 74 ВыхОДЯт из проточки выточки 31) и ега уплотнительный элемент 72 частично заходит в седло 75 (фиг. 2), в результате каналы 33 в корпусе 28 перекрыты.

Вследствие совмещения радиальных каналов 47 и 55 происходит выравнивание давления над и под шарам 60, прижимающая его сила от гидростатическага давления снимается и через выступы 62 и 63 (фиг, 4) при неподвижных планках 49 и 50 шар 60 поворачивается на 90 и переходит в аткрытое положение при продолжении движения штоков 6, 10, 53 и 76 вниз. Уравнительный

168097! Q клапан 71 полностью заходит в седло 75 и цангой 74 фиксируется в проточке выточки

32, а переводник 4 своим нижним торцом садится на верхний торец корпуса 7 (фиг.

6 — 8). Дальнейшее перемещение штоков 6, 10, 53 и 76 прекращается.

Во втором случае дифференциальная втулка 35 остается некоторое время наподвижной (по отмеченной причине), неподвижны также цилиндрический участок 40 и планки 49 и 50. Втулка 35 в этом случае неподвижна до тех пор, пока выступы 62 и

63 шара 60, перемещаясь по пазам 51 и 52 (фиг. 2, 4), не подойдут в упор в нижние торцы пазов 51 и 52. В этот момент совместятся каналы 55 в штоке 53 и каналы 47 цилиндрического участка 40, в результате давление над шаром 60 и под ним выравнено и он подготовлен к открытию, Но для открытия шарового клапана его шар 60 необходимо повернуть на 900, на что требуется усилие. гораздо большее, чем то, которое удерживает дифференциальную втулку 35 в неподвижном состоянии. Поэтому дифференциальная втулка 35 начинает синхронное движение со штоками 6, 10, 53 и 76 до тех пор, пока она не достигнет кольцевого упора 30 в корпусе 28. За это время штоки

6, 10, 53 и 76 проходят ход, превышающий

M/2 на величину, равнуюдлине паза 51 и 52.

Оставшаяся часть хода от M как раз равна той, которая необходима для поворота шара

60 на угол 90 .

Механизм движения уравнительного клапана 71 таков, как и в первом случае.

После открытия приемного шарового клапана 60 и закрытия уравнительного клапана 71 (узел В) внутритрубная область сообщается с подпакерной, создается депрессия на пласт. Этот период испытания объекта в скважине соответствует 1-му открытому периоду испытания. В этом периоде снаружи корпусов 79, 28, 12 и 7 пластоиспытателя действует гидростатическое давление скважины, а внутри его действует внутритрубное давление. В результате этого состояния дифференциальная втулка 35 оказывается под перепадом этих давлений (эатрубное гидростатическое давление действует снаружи через каналы 29, а в кольцевом зазоре

39 выше и ниже его действует внутритруб ное), выходит из равновесия и прижимается к упору 30 корпуса 28. Все элементы пластоиспытателя приходят в состояние, показанное на фиг. 6 — 8, В описанном периоде испытания, пластоиспытатель работает в первом (обычном) режиме эксплуатации, когда происходит автономная регистрация параметров объекта испытания приборами, 5

f5

50 установленными в компоновке испытательного оборудования. В первом открытом периоде испытания по косвенным признакам может врыть установлена продуктивность испытуемого объекта и принято решение произвести исследования .характеристики обьекта испытания дистанционными методами, во втором открытом и закрытом периодах испытания.

Для этого необходимо выполнить следующие операции: — перевести пластоиспытатель в состояние 1-го закрытого периода испытания; — за время снятия КВД спустить через вну1ритрубную полость кабельную сборку (узел К), произвести стыковку и фиксацию кабсльной сборки; — перевести пластоиспытатель в состояние 2- о открытого периода испытания; — перевести пластоиспытатель в состояние 2-го закрытого периода для снятия

КВД дистанционными методами через каротажный кабель и обработки данных средствами наземного геофизического комплекса.

Для перевода пластоиспытателя в состояние 1-го закрытого периода, после завершения 1-го открытого периода, необходимо приподнять колонну бурильных труб 3 на величину 50 — 60% рабочего хода раздвижно-о механизма 115. Однако вследствие того, что затрубное гидростатическое давление больше внутритрубного давления, в раздвижном механизме 115 возникает усилие, удерживающее его в сжатом положении. При работе раздвижного механизма

115 с предлагаемым пластоиспытателем это усилие регламентируется так. чтобы оно на

15-207 . было меньше усилия. прижимающего неуравновешенную дифференциальную втулку 35 к упору 30. При соблюдении этого условия в первый момент подьема колонны бурильных труб 3 начинают перемещаться вверх штоки 6, 10, 53 и 76 вместе с шаровым клапаном 60. При этом планки 49 и 50 (фиг. 4) остаются неподвижными, так как они жестко закреплены на дифференциальной втулке 35, которая прижата к упору

30 корпуса 28. Как только будет пройден ход вверх штоками 6. 10, 53 и 76, равный длине пазов

51 и 52 планок 49 и 50, выступы 62 и 63 шара

60 войдут в контакт с верхним торцом пазов

51 и 52 и при дальнейшем перемещении штоков 6, 10, 53 и 76 шар 60 будет повернут на угол 90 и займет положение, как зто показано на фиг. 2, т.е. перейдет в закрытое состояние, В этот момент ступенчатая камера 57 штоков 6, 10, 53 и 76 упрется в нижний торец цилиндрического участка 40 дифференциальной втулки 35 и дальнейшее пере1680971

12 мещение штоков 6, 10, 53 и 76 прекратится, но поскольку перемещение колонны бурильных труб 3 вверх продолжается, в рабогу вступает раздвижной механизм 115. В результате поворота шара 60 íà 90 осевой канал 84 будет перекрыт. При этом также отсекаются и герметиэируются каналы 47 и

55, а уравнительный клапан 71 остается закрытым, так как упор 77 на участке штока 76 ри перемещении на ход М/2 лишь приближается к нижнему торцу клапана 71 (для его открытия, как это видно из чертежей, необходим полный ход М).

После подъема бурильной колонны 3 на величину 50-60 рабочего хода раздвижного механизма 115 колонна бурильных труб 3 на поверхности фиксируется, начинается 1-й закрытый период испытания, Поскольку за-: крытый период по регламенту может длиться несколько часов, то в этот период в порядке совмещения операций целесообразно произвести спуск на кабеле стыковочного узла К (фиг. 9-11). При входе стыковочного узла К в осевой канал 15 пластоиспытателя стыковочная головка 105 вместе с цанговым флксатором 114 входит во внутреннюю полость посадочной втулки

20 до соприкосновения посадочного выступа 106 головки 105 с посадочной кромкой втулки 20, Под весом стыковочного узла К пружина 19 сжимается и стыковочная втулка 20 перемещается вниз до упора 27 полой оболочки камеры 16. В этой моме:-;т замковая головка 98 фиксируется цанговым замком 5, а цанговый фикса1ор 114 фиксирует стыковочную втулку 20 в кольцевой выточке

26 против смещения ее относительно стыковочной головки 105. Состояние элементов узла К после стыковки показано на фиг. 9, где видно, что радиальные каналы 18, 25 и

109 сообщаются, причем канал 109 в стыковочной головке 105 сообщаешься с каналом

25 через кольцевую выточку 108, поэтому в момент стыковки пространственное положение канала 109 значения не имеет.

В результате этого полость 17 пластоиспытателя внутри корпуса 12 гидравлически соединяется с каналами 104 и 100 и кольцевой полостью 99 стыковочного узла К.

Поскольку чувствительная часть манометрических приборов 97 дистанционного контроля находится в этой полости 99, приборы начинаюг регистрировать давление 1го закрытого периода, соответствующего моменту стыковки (полость 17 соединена с подпакерной полостью через кольцевой зазор 39 отверстия 41, зазоры 43 и 56 отверстия 68, канал 84 и осевые каналы раздвижного механизма 1 i 5, ясса 116, пакера 1173. Сведения о давлении этого нериода испытания на поверхности фиксируют сам факт нормальной стыковки стыковочного узла К в полости стыковочной втулки 20 и в дальнейшем, если 1-й закрытый период еще

5 не завершен, а это видно по ходу КВД, расчет оптимального времени продолжительности этого периода. На этом стыковка считается выполненной и какие-либо перемещения каротажного кабеля 96 внутри ко10 лонны бурильных труб 3 прекращаются.

После завершения 1-ro закрытого периода испытания колонну бурильных труб 3 опускают до отметки 1-го открытого периода. все элементы пластоиспытателя прихо15 дят в состояние согласно фиг. 6-9, начинается 2-й открытый период испытания. Поскольку подпакерная полость при этом сообщается с внутритрубной, а стыковочный узел К каких-либо изменений не пре20 терпевает в своем положении элементов, приборы на поверхности фиксируют параметры притока в бурильные трубы 3.

При этом необходимо отметить следующее. Интенсивный приток флюида и буриль25 ные трубы 3, проходя стыковочный узел K через каналы 110 и 101, которые обладают гидравлическим сопротивлением, может поднять узел К втрубы,,Чтобы этого не случилось, узел К в состоянии стыковки фикси30 рован цанговым замком 5 через муфту 98.

Он должен быть рассчитан так, чтобы удерживать стыковочный узел К при скорости восходящего потока, соответствующего потенциальному дебиту испытываемого объ35 екта.

После завершения 2-го открытого периода бурильная колонна труб 3 вновь и риподнимается на 50-60;ь величины хода раздвижного механизма 115 и все элементы

40 пластоиспытателя приходят в состояние

1-го закры ого периода. Дистанционным методом регистрируется и обрабатывается

КВД, Так может быть выполнено любое мно45 гоцикловое испытание, на что и рассчитан предлагаемый универсальный пластоиспы/ татель как с дистанционной, так и автономной регистрацией характеристики объекта испытания.

50 После завершения программы испытания необходимо выполнить следующие операции, 1, Поднять на поверхность кабельную сть:.ковочную сборку. Для этого создают на55 тяжение кабеля такой величины, чтобы раскрыть цанговый замок 5, далее за счет взаимодействия цангового упора 114 со с" ыковочной втулкой 20 последняя принудительно поднимается до исходного состоя::- ия (это принудительное перемещение

1680971

10

40

50 нижней части имеет цанговый фиксатор для взаимодействия с подпружиненной втулкой. необходимо для того, чтобы отсечь каналы

18 и 25 между собой, так как усилие пружины 19 может оказаться недостаточным для этой операции, особенно если во флюиде пласта присутствуют механические частички, которые способствуют приклиниванию втулки 20). После упора стыковочной втулки

20 в нижний торец штока 10 вновь создается натяжение кабеля 96. За счет этого усилия цанга 114 сжимается и выходит в осевую полость стыковочной втулки 20. На этом расстыковка заканчивается и узел К поднимается на.поверхность.

2. Провести дополнительные циклы испытания объекта беэ дистанционной пере- 1 дачи информации (если это необходимо).

3. Произвести выравнивание давления над и под пакером для возможности его снятия с места. Для выполнения этой операции необходимо открыть уравнительный клапан 71 (фиг. 7). Для этого бурильные трубы 3 приподнимают на величину, превышающую ход раздвижного механизма 115 в

1,5-2 раза. В начале подъема колонны бу-. рильных труб в пределах хода раздвижного механизма 115 приемный шаровый клапан

60 закрывается, проходя ход М/2 (см. описание 1-ro закрытого периода), ступенчатая камера 57 штоков 6, 10, 53 и 76 входит в контакт с нижним торцом цилиндрического участка 40, а кольцевой выступ 77 на штоке

76 сближается с телом уравнительного клапана 71.

Далее, как только ход раздвижного механизма 115 полностью выбран, усилие 3 подъема бурильной колонны передается штокам 6, 10, 53, 76 пластоиспытателя, через который усилие подъема прилагается к цилиндрическому участку 40 дифференциальной втулки 35. Когда зто усилие превысит усилие неуравновешенности диффренциальной втулки 35, она будет поднята на величину хода M/2, в это же время и уравнительный клапан 71 кольцевым выступом 77 на штоке 76 также будет 4 поднят на величину М/2, т.е. в исходное состояние (фиг. 7), что соответствует его открытому состоянию. Все элементы пластоиспытателя займут исходное положение (фиг. 1-3). После этой операции пластоиспытательное оборудование извлекают на поверхность, Формула изобретения

1. Универсальный пластоиспытатель, содержащий связанный с верхним и нижним переводниками цилиндрический корпус с радиальными отверстиями, в котором размещены уравнительный клапан и приемный шаровой клапан с седлом и проходным каналом, механизм управления клапанами, полый шток с радиальными каналами, гидравлическое реле времени и раэделительным и плавающим поршнями, стыковочный узел с дистанционным манометром и уплотнительные элементы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе пластоиспытателя при многократных открытых и закрытых периодах испытания, он снабжен золотниковым отсекателем, выполненным в виде подпружиненной втулки с радиальными каналами и верхней и нижней кольцевыми выточками, полый шток выполнен с кольцевой камерой для размещения в ней попружиненной втулки, упором для взаимодействия с последней в ее крайнем нижнем положении и кольцевым выступом для установки в нем приемного шарового клапана, который имеет выступы на боковой поверхности и дополнительное седло с радиальными каналами и прижимной гайкой, жестко связанное с полым штоком, причем механизм управления приемным шаровым и уравнительным клапанами выполнен в виде подвижной дифференциальной втулки с радиальными каналами в нижней части и с жестко и симметрично расположенными на ее боковой поверхности планками с пазами для размещения в них выступов шарового клапана, при этом в верхней части дифференциальная втулка выполнена с осевым кольцевым лазом и образует с корпусом камеру. гидравлически связанную с полостью под шаровым клапаном.

2. Пластоиспытатель по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что верхний присоединительный переводник выполнен с размещенным в нем цанговым замком для взаимодействия со стыковочным узлом.

3. Пластоиспытатель по п.п. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что стыковочный узел в

1б80971

1680971

1680971

Гб

Я

Ж

Г9

2В

Ч1

ФО

1680971

88

89 у ) 3

76 1

82 Е

f02

fZ

17

Д( 1б

26

z7

1680971

1680971

17

118

122

Фиг 12

Составитель А. Симецкая

Редактор M. Кобылянская Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Т. Палий

Заказ 3296. Тираж 34Е Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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