Ответ на вопрос: «Принципиальная схема опробования продуктивного горизонта с помощью пластоиспытателя на трубах. Диаграмма глубинного манометра, установленного на фильтре».
Пакер, предназначен для герметичного разобщения опробуемого участка в разрезе скважины от остального ствола.
Чаще всего используется цилиндрические пакеры механического действия с опорой на забой. Принцип действия этих пакеров заключается в том, что при упоре фильтра-хвостовика в забой скважины на остов пакера действует сжимающее усилие, которое деформирует резиновый элемент пакера до соприкосновения его со стенками скважины.
Фильтр-хвостовик предназначен для пропуска жидкости из подпакерного пространства скважины в полость опробователя и предотвращения поступления вместе с ней твердых частиц (шлама, содержащегося в промывочной жидкости, и песка, выносимого пластовым флюидом из опробуемого горизонта). Поэтому ширина щелей мала и не превышает обычно 3-5 мм.
- В состав ИПГ входят узлы:
- впускной клапан золотникового типа, при открытии которого сообщается внутренняя полость бурильных труб с зоной опробования;
- уравнительный клапан, предназначенный для выравнивания давлений выше и ниже пакера до и после опробования;
- гидротормозная камера, которая обеспечивает открытие впускного клапана ИПГ после закрытия уравнительного клапана и деформации резинового элемента пакера;
- шток и корпус, в которых размещены перечисленные выше устройства и с посредством которых передаются осевые усилия и вращающий момент от колонны труб узлам КИИ.
Шток может перемещаться вдоль корпуса (ход ИПГ — 200 мм) и имеет шлицевое зацепление с корпусом для передачи крутящего момента. Между верхним переводником и штангой устанавливается сменный штуцер для регулирования интенсивности притока. Гидротормазная камера не допускает преждевременного открытия впускного клапана при “посадке” инструмента во время спуска КИИ и предупреждает преждевременное открытие его на забое при установке пакера.
Оборудование должно обеспечивать возможность управления клапанными механизмами ИПТ для реализации открытых и закрытых периодов испытания, как путем вращения колонны бурильных труб, так и посредством их осевых перемещений.
При спуске-подъеме ИПГ впускной клапан закрыт, уравнительный клапан открыт. Раствор свободно перетекает из-под пакера в затрубное пространство над ним при спуске КИИ и в обратном направлении — при его подъеме.
При сжатии ИПГ шток его перемещается вниз и уравнительный клапан закрывается, а впускной клапан открывается, сообщая полость труб над ИПГ с подпакерным пространством скважины (испытуемым интервалом).
При приложении к ИПГ растягивающей нагрузки шток перемещается вверх. Закрывается впускной клапан и открывается уравнительный клапан. Промывочная жидкость над пакером через уравнительный клапан попадает под пакер. Давление над и под пакером выравниваются. Этой операцией обеспечиваются и нормальные условия для снятия пакера и подъема КИИ с забоя.
Дополнительные узлы КИИ
Запорные устройства применяются в комплектах с одноцикловыми (ИПГ) и многоцикловыми (МИГ) испытателями пластов с целью осуществления закрытого этапа опробования при открытом впускном клапане.
Циркуляционный клапан используют в комплекте КИИ для создания прямой или обратной циркуляции в любой момент проведения операции по испытанию скважин. Устанавливают клапан выше четвёртого манометра через 2-3 свечи бурильных труб.м клапане пластоиспытателя.
Работа КИИ на забое
В момент открытия впускного клапана противодавление на опробуемый горизонт резко снижается (оно соответствует давлению столба жидкости внутри колонны бурильных труб). Под действием разности между пластовым давлением и давлением столба жидкости в трубах пластовый флюид из пласта перемещается сначала в зону испытания, а через фильтр и впускной клапан — внутрь колонны. Этот этап опробования называется открытым, в течение которого осуществляется приток пластового флюида.
По истечении открытого периода испытания движение пластового флюида в трубы закрывается для регистрации восстановления пластового давления. Для этого вращением или растяжением колонны труб закрывается запорный клапан, разобщая полость колонны труб с поступившим в нее флюидом от подпакерной зоны. Этот этап опробования называется закрытым. (одноцикловой ИПГ) (многоцикловой МИГ)
О негерметичности колонны можно судить по диаграмме 4 манометра, т.к. в период спуска будет зафиксировано увеличение давления во времени, тогда как при герметичности колонны давление должно оставаться неизменным (при условии, что не используются устройства, автоматически заполняющие жидкостью колонну бурильных труб).
Если негерметичен впускной клапан, то на диаграмме третьего манометра: будет зафиксирован рост давления не с момента открытия клапана, а еще в период спуска ИПТ в скважину; в период же подъема из скважины, напротив, он зарегистрирует снижение давления.
Сопоставляя диаграммы, записанные манометрами, установленными в разных сечениях ИПТ, между собой и с диаграммами, которые должны быть записаны в случае применения исправного комплекта ИПТ и герметичной пакеровки, можно выяснить места и причины неисправностей реально применяемого комплекта МИГ, а также причины нарушения нормального хода опробования.
Искажения формы диаграмм могут быть связаны также с особенностями опробуемого горизонта. Так, если опробуемый горизонт оказался «сухим», то 1, 2 и 3 манометры в открытые и закрытые периоды опробования будут регистрировать лишь давление столба жидкости, которая заполнит испытатель из колонны труб после открытия впускного клапана.