SU794215A1

SU794215A1 - Formation tester

Info

Publication number: SU794215A1
Application number: SU792707709A
Authority: SU
Inventors: Федор Иванович Тетерин; Георгий Данилович Сухоносов; Борис Аронович Блейх
Original assignee: Волгоградский Государственный На-Учно-Исследовательский И Проектныйинститут Нефтяной Промышленности
Priority date: 1979-01-04
Filing date: 1979-01-04
Publication date: 1981-01-07

Description

поршень выполнен полым с кольцевой проточкой и подпружинен относительно корпуса , а диаметры штока и приемного клапана св заны отношением. D,,the piston is made hollow with an annular groove and is spring-loaded relative to the body, and the diameters of the rod and the receiving valve are connected by a ratio. D ,,

,5-0,9,, 5-0.9,

DD

где Ош - диаметр штока, мм; DK - диаметр корпуса, мм..where Osh - stem diameter, mm; DK - case diameter, mm ..

На чертеже показано устройство дл испытани пластов.The drawing shows a formation tester.

Устройство содержит клапаны - запорный 1, приемный 2. Корпус выполнен из двух частей - верхней 3 с хвостовиком 4 и нижней 5, причем в верхней части 3 расположен поршень 6 опорного клапана, который поджат пружиной 7 к хвостовику 4 и имеет кольцевую проточку, образуюш,ую с внутренней поверхностью корпуса полость А, св занную через радиальный канал 8 с затрубным пространством. Кроме того, в верхней части 3 корпуса выполнен осевой канал 9, служаший дл сообшени внутритрубного пространства над и под клапаном, а поршень 6 запорного клапана снабжен переточными окнами 10. В нижней части 5, неподвижно соединенной со штоком 11 приемного клапана 2, размешен шток 12, диаметр Oi которого меньше диаметра Ф2 приемного клапана. Хвостовик 4, которым оканчиваетс верхн часть 3, входит в полость Б, образованную штоком 12 и внутренней поверхностью нижней части 5, причем высота полости Б принимаетс равной рассто нию между верхней 3 и нижней 5 част ми.The device contains valves - shut-off 1, receiving 2. The body is made of two parts - the upper 3 with the shank 4 and the lower 5, and in the upper part 3 there is a piston 6 of the support valve, which is pressed by the spring 7 to the shank 4 and has an annular groove, forming A cavity A connected to the inner surface of the housing is connected through the radial channel 8 to the annular space. In addition, in the upper part 3 of the housing there is an axial channel 9, which serves for the common internal space above and below the valve, and the piston 6 of the shut-off valve is provided with drip-holes 10. In the lower part 5, which is fixedly connected to the rod 11 of the receiving valve 2, the rod 12 is placed whose diameter Oi is smaller than the diameter F2 of the intake valve. Shank 4, which ends the upper part 3, enters the cavity B formed by the rod 12 and the inner surface of the lower part 5, the height of cavity B being equal to the distance between the upper 3 and lower 5 parts.

Поршень 6 и шток 1 герметизированы уплотнительными элементами 13 и 14. Устройство содержит также уравнительный клапан 15, реле времени 16, пакер 17 и фильтр 18.The piston 6 and the stem 1 are sealed by sealing elements 13 and 14. The device also contains a balancing valve 15, a time relay 16, a packer 17 and a filter 18.

Работает устройство следуюшим образом.The device works as follows.

При спуске устройства, скомпонованного на бурильных трубах, в скважину запорный 1 и приемный 2 клапаны закрыты, а клапан 15 открыт.When lowering the device, arranged on the drill pipe, into the well, the shut-off valve 1 and the receiver valve 2 are closed and the valve 15 is open.

Затрубное пространство заполнено глинистым раствором, и в процессе спуска переток жидкости из подпакерной в надиакерную зону происходит через шели фильтра 18, канал штока накера 17, кольцевые зазоры между штоком 11 и корпусом 1У приемного клапана и далее через огверсти 15 уравнительного кланана в затрубное пространство. Верхн 3 и нижн 5 части корпуса наход тс в «раст нутом положении . Так как клапан 1 закрыт, то это означает , что поршень 6 находитс в крайнем нижнем положении и упираетс в торец хвостовика 4 под действием усили пружины 7 и разности давлений глинистого раствора-затрубного , передаваемого по каналу 8 в полость А, и внутритрубного, передаваемого на торцы поршн 6. При этом канал 8 перекрыт поршнем 6 и герметизирован &Лементами 13, что предотвраш.ает сообшение внутритрубного пространства над и под клапаном 1.The annular space is filled with clay mortar, and in the process of draining the flow of fluid from the subpacker into the nadiaker zone occurs through the shells of the filter 18, the channel of the rod poker 17, the annular gaps between the stem 11 and the housing 1U of the receiving valve and then through the equpper casing 15 into the annulus. The upper 3 and lower 5 parts of the body are in an “extended position. Since the valve 1 is closed, this means that the piston 6 is in its lowest position and rests against the end of the shank 4 under the action of the force of the spring 7 and the pressure difference of the slurry-annular fluid transmitted through the channel 8 into the cavity A, and the intratubular fluid transferred to the ends of the piston 6. At the same time, the channel 8 is blocked by the piston 6 and sealed by & Segments 13, which prevents the communication of the in-line space above and below the valve 1.

При достижении инструментом забо приступают к испытани м, в данном случае- к вызову притока и сн тию кривых восстановлени давлени .When the tool reaches the bottom, it starts the tests, in this case, the call for inflow and the removal of the pressure recovery curves.

Дл вызова притока необходимо открыть запорный 1 и приемный 2 клапаны и закрыть уравнительный кланан. Дл этого производ т механическое нагружение инструмента массой бурильных труб, что приводит к перемешению верхней части 3 относительно нижней части 5 за счет перемешени хвостовика 4 в нолости Б по штоку 12, герметизированному элементом 14.To call the inflow, it is necessary to open the shut-off valve 1 and the receiving valve 2 and close the equalizing clanan. To do this, the tool is mechanically loaded with a mass of drill pipes, which leads to the mixing of the upper part 3 relative to the lower part 5 due to the mixing of the shank 4 in the bottom B on the rod 12 sealed by the element 14.

Па определенной глубине опускани хвостовика в полости Б торец поршн 6 достигнет торца штока 12 и нри дальнейшем приложении нагрузки их взаимодействие приведет к преодолению усили поджати к хвостовику 4 поршн 6 и его перемешению вверх, на величину, равную величине дальнейшего опускани хвостовика 4 в полости Б. Произойдет открытие запорного клапана и, тем самым, сообшение внутритрубного пространства над и под клапаном через переточные окна 8 и канал 9. После этого производитс пакеровка дальнейшей передачей нагрузки инструментом через шток 11, реле и масл ную камеру 16 и корпус 19 на резиновый элемент пакера 17.Pa a certain depth of the lowering of the shank in the cavity of the B end of the piston 6 will reach the end of the rod 12 and upon further application of the load, their interaction will lead to overcoming the force of pressing the shank 4 of the piston 6 and mixing it upwards by an amount equal to the amount of further lowering of the shank 4 in the cavity B. The shut-off valve will open and, in this way, the in-line space above and below the valve will be generated through the overflow ports 8 and channel 9. After that, packing is performed by further transfer of the load with the tool The rod 11, the relay and the oil chamber 16 and the housing 19 on the rubber element of the packer 17.

При этом резиновый элемент, деформиру сь , прилегает к стенке скважины, изолирует вли ние жидкости в скважине над пакером на пласт, наход шийс под пакером, и шток 11 перемешаетс относительно корпуса 19. Через заданное врем , например, 3- 5 минут, открываетс приемный клапан 2, перемеша сь в крайнее нижнее ноложение, что позвол ет сообшить подпакерное и внутритрубное пространство и приложить депрессию к испытуемому пласту. При таком положении клапанов пластовый флюид 5 поступает во внутритрубное пространство. Глубинный манометр производит при этом запись кривой притока.In this case, the rubber element, deformed, is adjacent to the borehole wall, isolates the influence of fluid in the borehole above the packer on the formation below the packer, and the rod 11 is mixed relative to the housing 19. After a specified time, for example, 3-5 minutes, valve 2, being mixed to the lowest position, which allows the sub-packer and in-tube space to be combined and apply a depression to the formation being tested. With this valve position, formation fluid 5 enters into the internal pipe. The depth gauge records the flow curve.

Дл записи кривой восстановлени давлени необходимо, чтобы запорный 1 и уравнительный клапаны были закрыты, а клапан 2 открыт. Дл этого верхнюю часть 3 корпуса 1 перемешают вверх нат жением инструмента до перекрыти поршнем 4 канала 9.To record the pressure recovery curve, it is necessary that the shut-off 1 and balancing valves are closed and the valve 2 is open. For this, the upper part 3 of the housing 1 is stirred up by the tension of the tool until the piston 4 is blocked by the channel 9.

В услови х отсутстви отрицательных технологических факторов, например, деформации , зависани инструмента и т. д. было бы достаточно нат нуть инструмент на величину хода поршн .Under the conditions of the absence of negative technological factors, for example, deformation, freezing of the tool, etc., it would be sufficient to tension the tool by the magnitude of the piston stroke.

Однако такие услови почти ни в одной скважине не встречаютс , дл гарантированного закрыти клапана 1 необходима больша «выт жка инструмента, наход шегос непосредственно над клапаном 1, что возможно за счет телескопического соединени частей 3 и 5. При &тбм, происходит перемещение верхней части 3 вверх, а вместе с ней и хвостовика 4, который движетс в полости Б по штоку 12. Перемещение верхней части 3 приводит к выходу из контакта торцевых поверхностей штока 12 и поршн 6, в результате чего поршень 6 под действием усили пружины 7 и разности давлений, передаваемый в полость А по каналу 8 и действующей на торцы поршн 6, перемещаетс вниз. Таким образом, происходит закрытие клапана 1. Клапан 2, несмотр на «выт жение инструмента, остаетс открытым в период перемещени верхней 3 относительно нижней 5 части корпуса . Этому способствует наличие телескопического хода частей 3 и 5 корпуса, а также усилие, возникающее от действи затрубного надпакерного давлени по разности кольцевых торцевых площадей 5i и Sz нижней части 5 устройства и корпуса 19, приемного клапана. При этом соотношение диаметров Oi и Фа штоков 12 и И прин то 0,5-0,9.However, such conditions do not occur in almost any well, to ensure the closing of valve 1, a large amount of tool extraction is required, located directly above valve 1, which is possible due to the telescopic connection of parts 3 and 5. When & tbm, the upper part moves 3 up, and with it, the shank 4, which moves in the cavity B along the rod 12. The movement of the upper part 3 causes the end surfaces of the rod 12 and the piston 6 to exit from the contact, causing the piston 6 under the force of the spring 7 and the difference pressure transmitted into the cavity A via a duct 8 and acting on the end faces of the piston 6 is moved down. Thus, the valve 1 is closed. The valve 2, despite the tool extension, remains open during the movement of the upper 3 relative to the bottom 5 of the body. This is facilitated by the presence of the telescopic stroke of parts 3 and 5 of the body, as well as the force arising from the action of annular supra-packer pressure on the difference between the annular end areas 5i and Sz of the lower part 5 of the device and the body 19, the receiving valve. The ratio of the diameters of Oi and Fa stock 12 and And then it is 0.5-0.9.

Соотношение диаметров меньше величины 0,5 ограничено минимальным диаметром проходного канала штока 12. Соотношение диаметров больше величины 0,9 ограничено возможностью возникновени усили , превосход щего усилие от действи затрубного давлени по упом нутым площад м и способного вызвать перемещение нижней части 5 корпуса вверх и, как следствие, закрытие приемного 2 и открытие уравнительного клапанов.The ratio of diameters smaller than 0.5 is limited by the minimum diameter of the passage through channel of rod 12. The ratio of diameters larger than 0.9 is limited by the possibility of an effort that exceeds the force from the annular pressure over the areas and can cause the lower body part 5 to move up and as a result, closing the receiving 2 and opening the balancing valves.

При этом произойдет распакеровка испытательного инструмента и поэтому невозможно будет записать кривую восстановлени давлени .This will unzip the test tool and therefore it will not be possible to record the pressure recovery curve.

Таким образом, при открытом приемном и закрытом запорным клапанах идет восстановление забойного давлени , запись кривой которого ведетс глубинным манометром . Цикл завершен.Thus, when the receiving and closed shut-off valves are open, the bottomhole pressure is restored, the curve of which is recorded by the depth gauge. The cycle is complete.

Однако дл получени качественной характеристики пласта необходимо многократное сн тие кривых притока и восстановлени давлени , т. е. многоцикловыеHowever, to obtain a qualitative characteristic of the reservoir, it is necessary to repeatedly reduce the flow and pressure recovery curves, i.e., multi-cycle

испытани . Причем дл ускорени процесса важно чтобы испытани велись без подъема бурильной колонны.test Moreover, to speed up the process, it is important that the tests were conducted without lifting the drill string.

Эти услови обеспечиваютс конструктивными особенност ми предлагаемого устройства и дл повторени цикла необходимо повторить действи , характеризующие его работу.These conditions are provided by the design features of the proposed device and to repeat the cycle, it is necessary to repeat the actions characterizing its operation.

Claims

1. Temporary structures for the assembly and operation of the “Set of test tools NII-2-146, 1967, p. 28-31.

2. USSR author's certificate number 163985, cl. E 21B 49/00, 4.06.62.

IS