SU1747686A1 - Испытатель пластов - Google Patents

Abstract

Использование: испытание нефт ных и газовых скважин испытател ми пластов, спускаемых в скважину на трубах. Цель: обеспечение надежности и безопасности работы по многоцикловой технологии. Сущность изобретени : испытатель снабжен впускным клапаном, размещенным на клапанной головке подвижного штока 3 и сЬоб- щающим его центральный канал 5 с испытываемой зоной пласта. В средней части канала штока выполнена герметична  перегородка 17, выше и ниже которой имеютс  радиальные отверсти  20 и 21, сообщающиес  или разобщающиес  размещенным на штоке подвижным золотником 22. В результате этого осуществл етс  повторение циклов испытани  пласта. На верхней части штока 3 телескопически подвижно размещена соединенна  с колонной труб штанга 2, сообщающа  центральный какал 5 штока 3 полостью труб. Штанга 2 имеет упорный торец 28 и цангу 26 с пружин щими лапами, с помощью которых осуществл етс  управление положением золотника 22 при вертикальных перемещени х колонны труб. Диаметр клапанной головки штока 3 имеет больший размер, чем диам,етр в месте соединени  его со штангой 2. Это обеспечивает возникновение усили  гидравлической неуравновешенности штока, которое удерживает его неподвижным при управлении положением золотника. Таким образом повышаетс  надежность управлени  золотником и повторение циклов испытани  пласта. 1 ил. ts10 2 XI а 00 О, -А

Description

Изобретение относитс  к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к испытанию нефт ных и газовых скважин испытател ми пластов, спускаемыми е скважину на трубах.

Известна конструкци  испытател  пластов, включающа  впускной и уравнительный клапаны, котора  позвол ет многократное повторение циклов испытани  путем открыти  и закрыти  его впускного клапана при вертикальных перемещени х колонны труб.

Недостатком этой конструкции  вл етс  низка  надежность впускного клапана, так как многократное открытие и закрытие приводит к разрушению его уплотнений и при подьеме испытател  из скважины не обеспечиваетс  герметичность полости труб относительно скважины. Это недопустимо из-за возможности неконтролируемого фонтанировани , т.е. аварии Кроме того, испытатель имеет сложную конструкцию клапанной системы, что также снижает ее надежность.

Известен также испытатель пластов, позвол ющий повтор ть циклы испытани  путем открыти  и закрыти  его впускного клапана при вертикальных перемещени х колонны труб.

Недостатки этой конструкции те же, что и у рассмотренного выше испытател  пластов , поскольку конструкци  клапанной системы у них одинакова.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  испытатель пластов, клапанна  система которого имеет весьма простую конструкцию. Она состоит из впускного и уравнительного клапанов, образованных на головке подвижного относительного корпуса полого штока двум  непересекающимис  каналами: радиальным, сообщающим испытываемую зону с полостью труб - впускной клапан; и продольным, сообщающим эту зону с затрубным пространством - уравни- тельный клапан. Каналы разобщены подвижными сальниковыми уплотнени ми.

Недостатком данного испытател   вл етс  отсутствие возможности многократного повторени  циклов испытани .

Цель изобретени  - обеспечение надежного и безопасного испытани  пласта по многоцикловой технологии за счет совершенствовани  конструкции клапанной системы испытател  пластов.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что испытатель пластов, включающий корпус, впускной и уравнительный клапаны, выполненные а виде двух непересекающихс  каналов , размещенных на клапанной головке подвижного относительно корпуса полого

штока, и подвижные сальниковые уплотнени , снабжен золотниковым клапаном с установленной в средней части центрального канала штока герметичной перегородкой.

выше и ниже которой выполнены радиальные отверсти , и телескопической полой штангой, размещенной на верхнем конце штока, Ближней части полой штанги выполнен упор и цанга, установленна  с возмож0 ностью взаимодействи  с золотником, причем диаметр клапанной головки штока больше диаметра последнего в месте размещени  полой штанги

Надежность повторени  циклов испы5 тани  достигаетс  наличием гидравлической неуравновешенности штока, преп тствующей открытию уравнительного клапана при управлении золотником

Положительный эффект заключаетс  в

0 исключении выхода из стро  впускного клапана испытател  пластов, так как повторение открытых и закрытых периодов осуществл етс  золотниковым клапаном при неподвижном впускном клапане, а на5 дежность управлени  золотником достигаетс  за счет удержани  штока неподвижным усилием гидравлической неуравновешенности , возникающим за счет наличи  упом нутой разницы размеров диаметров штока

0 На чертеже изображен испытатель пластов в раст нутом транспортном положении в скважине, общий вид.

Испытатель пластов состоит из корпуса 1, соединенного с пакером (не показан),

5 штанги 2, соединенной с колонной труб, и штока 3, размещенного между корпусом 1 и штангой 2, и имеет телескопический ход относительно этих деталей. На головке штска 3 выполнены канал 4, соедин ющийс  с цен0 тральным каналом 5 штока (впускной кла- пан), и канал 6, соедин ющийс  с ззтрубным пространством через отверстие 7 корпуса 1 (уравнительный клапан). Каналы 4 и 6 разобщены сальниками 8, Внутренние выступы 9

5 и 10 на корпусе 1, снабженные сальниками, образуют камеру гидравлического реле 11, котора  заполнена тормозной жидкостью, а на штоке 3 выполнен выступ 12 с дроссельным отверстием А дл  перетока жидкости

0 и размещен в камере 11. Корпус 1 в верхней части имеет шлицевой выступ 13, ограничивающий ход штока 3 относительно корпуса.

Шток 3 выше выступа 13 корпуса 1 снаб5 жен трубой 14, котора  образует кольцевую камеру 15, сообщающуюс  с затрубным пространством через отверстие «6 В зоне камеры 15 центральный канал 5 штока имеет герметичную перегородку 17, котора  делит канал на две части- нижнюю 5,

сообщающуюс  через канал 4 с испытываемой зоной скважины, и верхнюю 18, сообщающуюс  через канал 19 штанги 2 с полостью колонны труб, на которой оборудование спущено в скззжину. Выше и ниже перегородки выполнены радиальныечотвер- сти  20 и 21, изолированные от полости 15 подвижным золотником 22. Золотник снабжен трем  сальниками 23, между двум  из них выполнена выточка, образующа  внут- реннюю кольцевую полость 24. котора  со- обшает отверсти  20 и 21. На наружной поверхности золотника имеетс  кольцевой выступ 25 дл  взаимодействи  с пружин щими лапами цанги 26, установленной в нижней части штанги 2. Штанга в полости 15 трубы 14 имеет утолщение 27, нижний торец 28 которого взаимодействует с золотником 22, а верхний 29 - с внутренним торцом трубы 14. Верхний конец штока 3 через сальник 30 пропущен в канал 19 штанги 2. Труба 14 имеет верхний торец 31, а штанга 2 - торец 32, которые могут взаимодействовать друг с другом при осевом сжатии испы- тател  пластов. На штоке имеетс  кольцевом упор 31, ограничивающий перемещение золотника.

Устройство работает следующим образом .

После спуска испытател  пластов в скважину на него и расположенные ниже него пакер передают сжимающую нагрузку весом колонны труб. Под действием этой нагрузки резиновый элемент пакера изолирует испытываемую зону скважины. Одно- временно штанга 2 перемещаетс  до упора торцов 31 и 32. Далее трубз 14 со штоком 3 перемещаетс  вниз до упора о Ёыступ 13 корпуса 1. Это перемещение происходит замедленно благодар  перетоку тормозной жидкости через дроссельное отверстие в выступе 12 в камере реле 11. Торец 28 штанги , достигнув золотника 22, смещает его вниз.

Отверсти  20 и 21 через полость 24 со- общаютс , а пружин ющие лапы цанги 26 переход т через выступ 25. Отверстие канала 6 н  головке штока 3 герметизируетс  сальниками 8, разобща  затрубное пространство , а канал 4 выходит из сальникг 8 в кихнее положение. Таким образом, через каналы 4 и 5, отверстие 21, кольцевую полость 24 золотника, отверстие 20, каналы 18 и 19 происходит сообщение испытываемой зоны скважины с полостью коюнны труб. Наступает период притока.

Дл  прекращени  притока и получени  периода восстановлени  давлени , не наруша  герметичности испытываемой зоны, медленно приподнимают колонну труб.

Штанга 2 вместе с колонной труб перемещаетс  вверх относительно деталей штока 3. Торец 28 отходит от золотника 22, а цанга своими пружин щими лапами увлекает золотник за кольцевой выступ 25 до упора 33. После этого пружин щие лапы перескакивают через выступ 25 и дальнейшее движение штанги происходит свободно . Этот ход компенсирует неточность длины подъема труб, В этом положении золотник разобщает отверсти  20 и 21. приток прекращаетс  и начинаетс  период восстановлени  давлени  Подъем колонны прекращаетс .

При подъеме колонны труб со штангой 2 шток 3 удерживаетс  в неподвижном положении за счет его гидравлической неуравновешенности . В период притока давление со стороны нижнего торца головки штока 3 меньше, чем в скважине выше пакера. Этот перепад давлени  А Р через отверстие 7 корпуса 1 и отверстие 16 трубы 14 создает усилие Q, удерживающее шток неподвижно в нижнем положении. Величина этого усили  выражаетс  следующим уравнением:

Q (Fdi -Fd2) АРгде Fdi - площадь сечени  штока в нижней части по диаметру ch:

Fd2 площадь сечени  штока в верхней части по диаметру da.

После периода восстановлени  повторить цикл испытани  Дл  этого восстанавливают нагрузку от еесэ колонны труб.

Период притока повтор етс  Дл  прекращени  притока приподнимают колонну и повтор ют период восстановлени  давлени . После выполнени  необходимого количества циклов и завершени  испытани  производ т нат жку колонны труб и, преодолева  силу гидравлической неуравновешенности штока 3, раст гивают испытатель пластов до транспортного положени . При этом золотник 22 разобщает отверсти  20 и 21. Затем закрываетс  канал 4 (впускной клапан), а канал 6 через отверстие 7 сообщаетс  с затрубным пространством (уравнительный клапан), Дагпенис над и под пакером выравниваетс  После этого при- ступают к подъему оборудовани  из скважины ,

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Испытатель пластов, включающий корпус , впускной и уравнительный клапаны, выполненные в виде двух непересекающихс  каналов, размещенные на клапанной головке подвижного относительно корпуса по

   лого штока, и подвижные сальниковые уп-ные отверсти , и телескопической полой

   лотнени , отличающийс  тем, что, сштангой, размещенной на верхнем конце

   целью обеспечени  надежности и безопас-штока, в нижней части пола  штанга выполности работы по многоцикловой техноло-нена с упором и цангой, установленной с

   гии, он снабжен золотниковым клапаном с5 возможностью взаимодействи  с золотниустановленной в средней части центрально-ком, причем диаметр клапанной головки

   го канала штока герметичной перегородкой,штока больше диаметра последнего в месте

   выше и. ниже которой выполнены радиаль-размещени  полой штанги.