SU1434090A1 - Устройство дл исследовани пластов в процессе бурени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горной промьгашенности. Цель изобретени  - повьшение надежности работы устройства за счет исключени  неконтролируемого выброса нефти и газа на поверхность и уменьшение опасности прихвата бурильных труб. Устройство содержит корпус (к) 1, на котором установлен пакерный узел 4 и съемный блок с фиксирующим механизмом д,ч  размещени  в К 1. Блок включает на- гз (Л с 4а 00 4 О ;о о

Description

сое и контейнер 10 с пробоотборной камерой и измерительиь№.т приборами Концентрично в К 1 установлена подпружиненна  ступенчата  втулка 5, С последней и с узлом 4 св заны штанги 8. Втулка 5 выполнена с конической внутренней поверхностью и полым хвостовиком. Насос выполнен в виде гильзы 11,, в которой размещен .подпружиненный полый поршень 13 с 14 и нижним 15 полыми штоками (Ш)„ Гильза 11 и Ш 14 имеют обратные клапаны 18 и образуют между собой накопительную кольцевую камеру 23 Гильза

1 на нижнем торце выполнена конической и взаимодействует с поверхностью втулки 5. Храповую нарезку 9 имеет К 1 . Фиксирующий механизм выполнен в виде зацепного элемента дл  взаимодействи  с нарезкой 9. Измерительные приборы, наход щиес  в контейнере 10 с пластовой жидкостью, передают информацию о ее параметрах. Пробоотбор- на  камера заполн етс  пробой дл  лабораторного анализа. Между циклами включени  и выключени  насоса делают выдержку, при которой восстанавливаетс  давление. 1 з,п. ф-лы, 3 ил.

1

Изобретение относитс  к горной прмышленности , в частности к исследованию (испытанию) пластов в скважинах в процессе бурени .

Цель изобретени  - повытаение на- деткности работы устройства за счет исклк1чени  неконтролируемого выброса нефти и газа на поверхность и уменьшение опасности прихвата бурильных труб.

На фиг.1 изображен буровой снар д в процессе бурени ; на фиг, 2 - то же, в момент испытаний, поршень в нижнем положении; на фиг. 3 - то же, в момент испытаний, поршень в верхнем положении.

Буровой снар д включает корпус 1j установленный на нижнем конце бурильных труб 2 выте долота 3,, пакерный узел 4, ступенчатую подпружиненную втулку 5, имеющую коническ та внутреннюю поверхность 6, пружину 7 и штанги 8 в Корпус 1 имеет храповую нарезку 9 и радиальное отверстие А. Ступенчата  втулка 5 установлена концентрично в корпусе 1 с возможностью осевого перемещени , а штанги 8 прикреплены к низу втулки 5 с возможностью регулировани  их длины и взаи модействуют с пакерным узлом 4. В такой компоновке буровой снар д примен етс  дл  бурени 

Съемньп блок содержит насос пори- нерого типа, механизм зацепа и кон- тейнрр 10, в котором установлены из-

5

0

мерительные приборы и пробоотборна  камера.

Насос съемного блока включает гильзу -1 1 5 подпружиненный пруткиной 12 гидравлически неуравновешенный полый поршень 13 с двухсторонним полым штоком, состо щим из верхнего 14 и нижнего 15 полых штоков, причем в верхнем штоке 14 установлен обратный клапан 16,, Нижний торец 17 гильзы 11 выполнен конической формы, а в верхнем ее торце установлен обратный клапан 18,

В стенке гильзы 11 выполнены впускное Б, отсечное В и впускное Г отверсти . В верхней части гильзы 11 установлен фиксирующий механизм, включающий зацепный элемент с упора- ми 19, пружиной 20 и тросиками 21, закрепленными на упорах 19 и кабеле 22, на котором спускаетс  и поднимаетс  съемный блок.

Гильза 11с корпусом 1 образует кольцевую камеру 23, а верхний шток 14, взаимодействует с гильзой II, образует в ее верхней части кольцевую накопительную камеру 24,

Надпорпшевое пространство 25 сообщено с полостью бурильных труб 2 через отверстие Б, а через отверстие Вр в котором установлен .обратный клапан 26, камеру 23 и отверстие А - с затрубным пространством.

3 1

Подпоршневое пространство 27 сообщено с затрубным простр нством через отверсти  Г и А,

Устройство работает следующим образом .

При глубине скважины, близкой к глубине, на котор ой находитс  подлежащий испытанию пласт, бурильные трубы поднимают на поверхность, напри- мер, дл  смены долота и к ним присоедин ют буровой снар д. В такой компоновке продолжают бурение до вскрыти  исследуемого пласта, после чего бурение останавливают и скважи- ну промывают.

Затем спускают на кабеле 22 в бурильную колонну съемный блок с приборами .

После посадки гильзы 11 торцом 17 в коническую поверхность 6 втулки 5 приспускают кабель 22, герметизируют на ycfbe скважины его ввод и включают буровой насос, создава  давление в полости бурильных труб 2, Это дав- ление, действу  на поршень 13 через впускное отверстие Б, заставл ет его перемещатьс  вниз, сжима  пружину 12 Усилие от поршн  13 через пружину 12 передаетс  на нижний торец 17 гиль- зы 11, Который, взаимодейству  с конической поверхностью 6 втулки 5,создает герметичный контакт по коническим поверхност м и одновременно заставл ет двигатьс  гильзу 11 и втулку 5 вниз, сжима  пружину 7 и через штанги 8 пакерный узел 4, который разобщает исследуемый пласт от остальной части скважины. При этом упоры 19, перемеща сь с гильзой 11 вниз, вход т в зацепление с храповой нарезкой 9 корпуса 1, прочно фиксиру  гнл зу 11 в нижнем положении, а пакерный узел 4 - а сжатом состо нии.

Далее повьша т давление бурового раств ора в полости бурильных труб 2 с помощью буровых насосов. Это повышенное давление заставл ет продолжать перемещатьс  поршень 13 вниз, еще более сжима  пружину 12, Перемеща сь вниз, верхний шток 14 увеличивает объем камеры 24, в результате чего в ней происходит понижение давлени , что вызывает приток жидкости из пласта, котора  проходит через полые штоки 14 и 15, измерительные приборы и пробоотборную камеру, установленные в контейнере 10, и открывшийс  при этом обратный клапан 16, Кла

пан 18, испытыва  повышенное давление из бурильных труб 2, закрыт. При дальнейшем перемещении порщн  13 вниз открываютс  отсечное отверстие В и клапан 26 и действие давлени  бурового раствора на поршень 13 прекращаетс . Момент открыти  отверсти  В определ етс  по манометру бурового насоса , давление на котором резко уменьшаетс , или с помощью электрических сигнальных устройств, например конечным выключателем, установленным на клапане 26 и св занным с приборами на поверхности через кабель 22,Получив на поверхности сигнал об открытии отверсти  В (поршень 13 в нижнем положении), включают буровые насосы и пружина 12, име  в сжатом состо нии достаточный запас энергии , перемещает поршень 13 в верхнее положение, Как только поршень 13 перекроет отверстие В, давление зат- рубного пространства помогает пружине 12 перемещать поршень 13, действу  через отверсти  А и Г на нижнюю плоскость поршн  13, име  большую поверхность , чем верхн   плоскость,

Верхний шток 14, у которого в этот момент клапан 16 закрытый, вытесн ет через открывшийс  при этом клапан 18 накопленную пластовую жидкость из камеры 25 в полость бурильных труб 2,

Измерительные приборы, наход щиес  в контейнере 10 с пластовой жидкостью , передают по кабелю 22 информацию о ее параметрах, а пробоотбор- на  камера заполн етс  пробой дл  лабораторного анализа.

Череду  циклы включени  бурового насоса, заставл ют поршень 13 работать необходимое врем , вызыва  приток пластовой жидкости в камеру 24 и ее перекачку в полость бурильных труб 2, Между циклами включени  и выключени  бурового насоса делают выдержку, в течение которой проис

ходит процесс восстановлени  давлени , информацию о характере которого передают по кабелю 22 измерительные приборы, а наземные приборы фиксируют кривую восстановлени  дав1лени  (КВД),

По окончании испытани  пластами получени  необходимой информации, включают буровой насос, создают давление в бурильных трубах несколько большее, чем дл  работы поршн  13,

:при этом последний перемещаетс  в |нижнее положение и давление бурово- :го раствора через отверсти  В и Г действует на дно гильзы 1, дополни- тельйо сжима , пакерный узел А, В ре- |зультате нагрузка с упоров 19 сни- маетс  и, нат гива  кабель 22 и св - :эанкые с ним тросики 21, вывод т упоры из зацеплени  с храповой нарезкой 9 корпуса 1, выключают буровой нас ос и поднимают съемный блок с приборами на поверхность,

После разгерметизации стыка между коническими поверхност ми втулки 5 и гильзы 11 давление в подпакерной JH надпакерной зонах выравниваетс  через долото 3, полый хвостовик втулки 5 И отверстие А, пружина 7 перемещает втулку 5 и штанги 8 вверх, а пакерный узел раст гиваетс , т.е. йроисходит распакеровка скважин и можно продолжать бурение,

Claims (1)

1. Устройство дл  исследовани  пластов в процессе бурени , содержащее корпус, на котором установлен пЭкериый узел, и съемный блок с фик- сирук цим механизмом дл  размещени  в корпусе, включающий насос и контейнер с пробоотборной камерой и измерительными приборами, о т л -и - чающеес  тем, что, с целью повьппени  надежности работы устройства за счет исключени  неконтролируемого выброса нефти и газа на поверхность и уменьшени  опасности прихвата бурильных труб, оно снабжено установленной концентрично в корпусе подпружиненной ступенчатой втулкой и св занными с ней и пакерным узлом штангами, причем втулка выполнена с конической внутренней поверхностью

и полым хвостовиком, а насос съемного блока - в виде гильзы, в которой размещен подпружиненный полый поршень с верхним и нижним полыми штоками , при этом гильза и верхний полый шток поршн  имеют обратные клапаны и образуют между собой накопитель- кольцевую камеру, причем гильза на нижнем торце вьтолнена конической дл  взаимодействи  с конической поверхностью втулки.

2, Устройство по П.1, о тл и- чающеес  тем, что корпус имеет храповую нарезку, а фиксирукиций механизм съемного блока вьтолнен в виде зацепного элемента дл  взаимодействи  с храповой нарезкой корпуса.

t

:s

фае. 7

Редактор А.Лежнина

Составитель А.Симецка  Техред Л.Сердюкова

.J

Корректор Г.Решетник