Doslidjenya

каротажному кабелі був запропонований в 1937 році Г.С. Морозовим, Г.Н. Строцьким та К.І. Бондаренком.

В США роботи по створенню випробовувачів пластів на кабелі проводились фірмою Шлюмберже. З 1955 року ці прилади почали широко використовуватись фірмою Шлюмберже та іншими фірмами світу.

Випробовувач фірми Шлюмберже спускають в свердловинунасемижильному броньованому кабелі (див. рис.

поршнях, притискаються до протилежної стінки свердловини з

143

зусиллям в декілька сот кілограмів. Після цього по сигналу з поверхні спрацьовує перфораційний пристрій 9, який створює дренажний канал в пласті і відкриває доступ пластовому флюїду в ємкістьприладу 18.

Ємкість для проби є складною по конструкції. Вона розділена на дві частини перегородкою, в якій є дросельний отвір-штуцер 17 дуже малого січення (0,2 - 0,002 мм).

В верхню частину ємності перед спуском приладу заливається вода, очищена від твердих частинок, в нижній знаходиться повітря під атмосферним тиском. Поступаючи із пласта флюїди тиснуть на рухомий поршень, який витісняє воду із верхньої частини ємності в нижню через штуцер. Депресія, яка діє на пласт, визначається гідравлічним опором штуцера. Зниження величини депресії, викликане побоюванням викликати руйнування колекторів, дозволяє полегшити умови роботи ущільнюючого башмака і виключити ударні навантаження в приладі. Після відбору проби відкривається клапан 6, який подає робочу рідину до гідравлічного клапана балону 14. Клапан переміщається, герметизуючи пробу в балоні. Для зняття зажимного пристрою відкривається клапан 5, який з'єднує гідравлічну систему із зливною камерою 19, заповненою повітрям під атмосферним тиском. Робоча рідина скидається в змивну камеру, а зворотні пружини 13 допомагають повернути башмак і зажимну планку в попереднє положення. Поскільки різниця тиску під башмаком з гідростатичним тиском продовжує створювати притискуюче зусилля, що утримує башмак, то при цьому загоряється зрівнювальний пороховий заряд 10, який відриває від стінки башмак або руйнує його. Якщо не спрацює клапан зливної камери, то натяжкою кабеля зрізають аварійний штифт 3. При цьому порушується ущільнення гідравлічної системи, і тиск в ній вирівнюється з гідростатичним. Зворотні пружини прибирають зажимний пристрій.

Тиск в гідравлічній системі і в каналі відбору пластових

144

флюїдів контролюється дистанційними датчиками тиску 7 і 15. В якості перфораційногопристроюзастосовуютькумулятивний перфоратор. При установці блоку з кумулятивним зарядом великоїпотужності, здатнимпробитиобсаднуколонуіцементне кільце, прилад може застосовуватися для випробування обсадженихколоноюсвердловин. Найбільшийрозмірприладу в поперечному січенні 140-160 мм (в залежності від перфораційного блоку дозволяє використовувати його в необсаджених свердловинах діаметром 228 мм і більше ) в обсаджених свердловинах діаметром понад 157 мм.

ВінтервальномувипробовувачіпластівфірмиШлюмберже, установлюються два кумулятивних зарядина відстані 30 см один від другого. В приладі, зібраному для роботи в необсаджених свердловинах, обидва заряди знаходяться всередині одного герметизуючого башмака, а при зборці для обсаджених свердловин у кожної точки відбору є індивідуальний ущільнюючий елемент невеликих розмірів. Обидві точки відбору з'єднані каналом з балоном для проби.

Наявність двох точок відбору проби викликана бажанням підвищити результативність робіт в неоднорідних колекторах, коли попадання на непроникний пропласток служить умовною причиною відсутності припливу, що вимагає додаткових спусків приладу. В обсаджених свердловинах, крім того, наявність двох зарядів підвищує надійність відкриття пласта. В зборці для обсаджених свердловин герметизуючі елементи жорстко під'єднуються на блоці зажимного пристрою. Зрівнювальний пороховий заряд та руйнуючий башмак змінено керуючим зрівнювальним клапаном, який відкривається при прибиранні зажимного пристрою. Між каналом відбору і балоном встановлено регулюючий клапан, який дозволяє відбирати пробубезвистрілукумулятивнимизарядамишляхомз’єднання герметизованих ділянок відбору з балоном. Для підвищення надійності герметизації балону встановлюють зворотній клапан.

145

Випробовувачі пластів, які використовуються іншими фірмами, незначно відрізняються від приведеного вище фірми Шлюмберже.

Технічні характеристики випробовувачів пластів на кабелі приведено в таблиці 8.1.

Таблиця 8.1 - Технічна характеристика випробовувачів пластів на каротажному кабелі фірми Дрессер Атлас

Для створення термостійкого випробовувача пластів ВПТ-7-10 використана замкнута гідравлічна система подвійної

146

дії із золотниковим клапаном-розподільником. Застосування золотникового перемикача у термостійкому випробовувачі пластів ВПТ-7-10 виключає можливість виникнення різких гідравлічних ударів у гідравлічній системі приладу і великих ударних навантажень в його деталях, які були у випробовувачах типу ВПК при подачі високого гідростатичного тиску на силовий і зворотній клапани. В приладі ВПТ-7-10 менша небезпека заклинювання рухомих частин із-за температурних деформацій, ніж у силовому вузлі випробовувача пластів типу ВПК. Ці обставини, а також понижені робочі перепади тиску забезпечують роботу приладу ВПТ-7-10 на великих глибинах при значних гідростатичних тисках.

Випробовувачі пластів з дистанційними датчиками тиску ВПД-7-10 розробленінаосновіприладу ВПТ-7-10 іповторяють його принципову схему. Випробовувач ВПД-7-10 забезпечує при відборі проб дистанційнуреєстраціютискувбалонізметою контролю процесу випробування, визначення пластового тиску і оцінку гідродинамічних параметрів пласта.

Випробовувачі пластів для необсаджених свердловин ВПН-7-10 призначені для дослідження колекторів, в яких чергуютьсящільнііпроникніпласти і де значна частина об'єкту не дає припливу. Тому необхідно збільшувати кількість досліджуваних точок, що збільшує час і вартість робіт.

Прилад ВПН-7-10 при відсутності-припливу із досліджуваної дільниці пласта, що видно за показами датчиків, може послідовно досліджувати ще 8-10 ділянок без підйому на поверхню, доки не буде отримано приплив. При необхідності випробування найбільш перспективної ділянки можна повторити дослідженням з вистрілом кумулятивним зарядом.

ВПН-7-10 економічно виправдовує “прощупування” верхньої і нижньої частин пласта для оцінки їх ефективної потужності. Випробовувач ВПН-7-10 в даний час є основним приладом для дослідження необсаджених свердловин.

147

Випускаються також випробовувачі пластів для необсаджених глибоких свердловин малого діаметру ВПН-5-7 і випробовувач пластів для обсаджених свердловин ВПО-5-6. Прилад ВПО-5-6 призначений для дослідження основного фонду обсаджених свердловин з колонами діаметром від 125 до 152 мм.

В його конструкції використана принципова схема приводу від гідростатичного тиску з замкнутою гідравлічною системою подвійного ходу, золотниковим розприділювачем і поршнем-демультиплікатором, аналогічносхеміприладівВПН.

Випускаються також випробовувачі пластів для структурно-пошукових і гідрогеологічних свердловин ВПГ-4-7. В конструкції цього приладу використана принципова схема електромеханічного приводу. Такий тип приводу може бути успішно реалізований на глибині до 3000 м, дозволяє проводити роботу незалежно від величини гідростатичного тиску і дає можливість багаторазового спрацювання приладу.

Для роботи з випробовувачами пластів на кабелі використовується пересувна лабораторія на автомобілі. В ній змонтоване обладнання, необхідне для розборки і перевірки випробовувачів, тарування дистанційних датчиків. Пульт управління і контролю знаходиться на другій машині - каротажній станції-підйомнику.

Контрольні питання до лекції 8

1 Які операції виконуються під час роботи випробовувача пластів на кабелі?

2 Які характерні особливості мають випробування пластів приладами, які спускаються на кабелі?

3 На які стадії поділяють процес випробування випробовувачами пластів на кабелі?

4 Поясніть процес випробування пластів випробовувачем фірми Шлюмберже (США).

148

5Поясніть технічні особливості випробовувача пластів типу ВПТ-7-10.

6Поясніть технічні особливості випробовувача пластів типу ВПД-7-10.

7Поясніть технічні особливості випробовувача пластів типу ВПН-7-10.

8Поясніть технічні особливості випробовувача пластів типу ВПГ-4-7.

149

ЛЕКЦІЯ 9

ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОДУКТИВНИХ ПЛАСТІВ ЗА ДОПОМОГОЮ ЕЖЕКТОРНИХ НАСОСНИХ ПРИСТРОЇВ

9.1 Комплекс обладнання для інтенсифікації, освоєння та дослідження свердловин КІОД-110

Комплекс призначений для дослідження, інтенсифікації та освоєння промислових об’єктів у свердловині, які обсаджені експлуатаційною колоною, а також їх до розвідки. Комплекс спускається в свердловину на насосно-компресорних трубах (НКТ) або колоні бурильних труб.

Комплекс (див. рис. 9.1) включає багатоцикловий випробовувач пластів 8, пробовідбірник 9, циркуляційний 11 і зрівнювальний 12 клапани, якір 13, секційний пакер 10 і малогабаритну гирлову головку 1.

КІОД-110 дозволяє проводити дослідження як з однопакерною, так і селективне з двопакерною компоновками, а також випробовувати декілька об'єктів за один спуск комплексу обладнання в свердловину, виконувати інтенсифікацію припливу із пласта за рахунок очищення привибійної зони пласта шляхом багаторазової гідравлічної дії на неї чергуванням депресії і репресії. Його конструктивні параметри дозволяють працювати в свердловинах з гідростатичним тиском до 30 МПа.

Технічна характеристика комплексу КІОД-110:

Густина промивальної рідини, кг/м3 . . . . . . . . . . . . . . 900-1200 Максимальна глибина випробуваного об'єкта, м . . . . . . 5000 Мінімальна глибина випробуваного об'єкта, м . . . . . . . 900 Максимальна робоча температура, °С. . . . . . . . . . . . . . 120 Допустимі осьові навантаження, кН:

при стиску . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 при розтягу . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300

Допустимий перепад тиску на комплексі, МПа . . . . . . . . . . 30

150

1- гирлова головка ГУ-30Ш;

2,6 – НКТ;

3- зливний клапан КС-100;

4 – перепускний клапан КП110;

5 – заливний клапан КЗА-110;

7 – пристрій для встановлення свердловинного манометра; 8 – випробовував пластів

ВПТ-110; 9 – пробовідбірник ПО-110;

10 – пакер секційний ПС-115,

ПС-135; 11 – фільтр Ф-110;

12 – клапан зрівняльний КЗ110;

13 – якір ЯК-110/136, ЯК135/156

Рисунок 9.1 – Комплекс обладнання КІОД - 110

151

9.2 Пристрій для селективного випробування пластів УСПД-146-168

Обладнання УСПД-146-168 призначено для випробування в багаторазовому режимі одного або декількох пластів, причому випробування до трьох пластів може виконуватисязвідборомгерметизованоїпробиізкожного з них. Обладнання використовується в складі серійних ВП з якорями або в компоновці з упором на вибій свердловини.

Пристрій для селективного випробування складається із упорного вузла, вузла впускного та зрівнювального клапанів з блоком пробовідбірних камер і сигнального пристрою.

Упорний вузол служить для попередження самовільного прокручування штока при спуско-підіймальних операціях, передачі крутного моменту розташованим нижче вузлам ВП і забезпечення вільного обертання УСПД в стисненому положенні.

Вузол впускного клапана служить для чергування відкриття і закриття прохідного каналу пристрою (виконання періодів “приплив - відновлення тиску”), а також управління роботою пробовідбірних камер.

Зрівнювальний клапан призначений для вирівнювання тиску на пакері після закінчення дослідження, а також служить байпасом для спуску іпідйомуобладнання.

Шток зрівнювального клапана через змінну муфту з'єднаний із штоком впускного клапана каркасом блоку пробовідбірника, на якому закріпленітрипробовідбірнікамери. Пристрій управління їх роботою забезпечує почергову роботу камер або одночасну. Режим роботи пробовідбірника задається при зборці УСПД перед черговим випробуванням. Сигнальний пристрійУС-146 призначенийдляпередачінаповерхнюсигналу про створення депресії на пласт. Сигнал про створення депресії передається на поверхню в формі збільшення навантаження на індикаторі ваги з одночасним просіданням труб на 3-10 см. Принцип роботи УС полягає в тому, що до передачі депресії на

152