Установка для определения влияния буровых растворов на призабойную зону скважины

(72) Автары изобретения

Р.А.Гнатюк и В.В.Ианюх. t

3 Ма и р, Центральная научно-исследовательская .лабр йторвя-" ; - <,, "

Производственного объединения "Укрнефть Ййнй< рстеа: нефтяной промышленности СССР

1 (71) Заявитель (4) УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛИЯНИЯ БУРОВЫХ

РАСТВОРОВ НА ПРИЗАБОЙНУ6 ЗОНУ

СКВАЖИН

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к устройствам для изучения фильтрационной характеристики систем, и может быть использовано для сцен ки эффект и вности

5 буровых раст воров при вскрытии продуктивных горизонтов.

Известна установка для исследования кернов УИПК-1м, содержащая из" мерительные прессы жидкостные контейю

lO неры с поршневыми разделителями, манометрами и кернодержателем, каналами и керном между, верхним и нижним плунжерами t1 j, Однако эта установка не обеспечивает воспроизведения процессов цирку" ляции бурового раствора около стенок скважин и проникновение фильтратов в пласт, так как прокачив аемая жидкость находится в кернодержателе в статических условиях и не воспроизводится процесс разрушения корки на стенках скважины буровым инструментом при спуско-подъемных операциях, 2 буровыми трубами при роторном бурении и осколками выбуренной породы.

Корка, образующаяся на торце при исследовании на установке УИПК"1м, затрудняет фильтрацию промывочной жидкости в образец, что не позволяет таким образом моделировать процес» сы, происходящие в скважине.

Известна установка, которая позволяет снимать корку с торца керна.

В фильтрационной камере этой установки помещен осевой насос, обеспечивающий внутреннюю циркуляцию исследуемой жидкости. На валу насоса имеется сменная вращающаяся насадка (лопасть, диск и др.), расстояние которой от фильтрационной поверх" ности может меняться с помощью специального устройства. Иеняя число, оборотов, тип насадки, ее расстояние от фильтрационных поверхностей можно создать скорость промыеочной жидкости, при которой будет сниматься корка121.

3 90148

В известной установке не воспроизводится процесс механического разрушения корки на стенках скважины при ее бурении.

Наиболее близкой к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является установка для определения влияния буровых растворов на приэабойную зону скважин, которая содержит измерительный пресс, ô жидкостные контейнеры с поршневыми разделителями, соединительные трубопроводы, манометры и кернодержатель с камерой, в которой размещены керн, верхний плунжер c öåíòðàëüíûì 15 каналом и. боковым отводным каналом и нижний плунжер с отводным каналом.

Для создания условий обмыва всей торцовой площади керна в верхней плунжер вставляется мешалка. Скорость рв обмыва и толщина корки регулируются изменением расстояния между торцом керна и лопастью мешалки, а также изменением числа ее оборотов f3)

Однако эта установка,не предусмат- 2s ривает необходимость и воэможность механического разрушения корки с последующим ее выносом, как это происходит в бурящейся скважине (например, во время спуско-подъемных one- З рации), а воспроизводит тольке заклю» чительный этап ее промывки при опущенном на забой и неработающем инструменте, например перед его подъемом (ствол скважины уже очищен от выбуренной породы).

В верхнем плунжере 9 в камере 8 размещен скребок 18, укрепленный на стержне 19, герметизированный в канале 10 сальником 20 и снабженный маховиком 21 на верхнем конце.

Установка работает следующим образом. буровой раствор иэ контейнера проходит через боковой канал 11 верхнего плунжера 9 в камеру 8, где намывает на торце керна 22 корку и фильтруется сквозь него. Скорость намыва и толщина корки регулируется РДД 15.Перепад давления на образце керна 22 задается с помощью

РДД 15 и 16.

Периодически, через заданное вре" мя, нажатием на маховик 21 скребок

18 в нормальном положении отжатый давлением промывочной жидкости в камере 8 от торца керна 22, соприкасается с последним. Затем поворотом маховика 21 разрушается корка, которая выносится через канал 12.

Количество отобранного фильтра фиксируется в мерном сосуде 17 °

Цель изобретения - повышение точности измерений путем обеспечения механического удаления корки с торца керна, а также обеспечение регулирования скорости намыва, толщины корки и перепада давления на керне.

Указанная цель достигается тем, что установка снабжена стержнем с ма45 ховиком на одном конце и скребком на другом, а в верхнем плунжере выполнен дополнительный боковой канал для подвода жидкости, причем стержень свободно размещен в центральном канале верхнего плунжера и эагерметизирован в нем, а скребок расположен в камере. кернодержателя над керном.

Кроме того, установка снабжена двумя регуляторами давления "до себя", установленными в трубопроводах, сообщающихся с отводными каналами плунжеров °

8 в

На фиг. 1 приведена принципиальная схема установки, на фиг. 2 - узел кернодержателя.

Установка включает в себя измерительный пресс 1, жидкостные контейнеры с поршневыми разделителями для флюида 2 и бурового раствора 3, манометры 4-7, кернодержатель с камерой

8 и с верхним плунжером 9 с центральным каналом 10 и боковыми 11 и 12 для подвода и отвода жидкости соответственно, и с нижним плунжером 13 с центральным отводным каналом 14, регуляторами 15 и 16 давления "до себя" и мерного сосуда 17.

Для определения фильтрационных свойств исследуемого керна до и после воздействия на него буровым раствором осуществляется фильтрация флюи да через керн с заданным расходом и перепадом давления.

Предлагаемая установка позволяет с большой .эффективностью исследовать влияние буровых растворов на призабойную зону бурящихся скважин, что повышает точность исследований благодаря исключению влияния на результаты эксперимента такого фактора, как неудаляемая корка, образующаяся при фильтрации буровых растворов.

901488

Формула изобретения

1. Установка для определения влияния буровых растворов на призабойную зону скважин, включающая измерительный пресс, жидкостные контейнеры с пораневыми разделителями, соединительные трубопроводы, манометры и кернодержатель с камерой, в которой размещены керн, верхний плунжер с центральным каналом и бо- 10 ковым отводным каналом и нижний плунжер с отводным каналом, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности измерений путем обес-! печения механического удаления корки с торца керна, она снабжена стержнем с. маховиком на одном конце и скребком на другом, а в верхнем плунжере выполнен дополнительный боковой канал для подвода жидкости, при" 36 чем стержень свободно размещен в центральном канале верхнего плунжера и загерметизирован в нем, а скре". бок расположен в камере кернодержателя над керном. 23

2. Установка п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью обеспечения регулирования скорости намыва, толщины корки и перепада давления на керне, она снабжена двумя регуляторами давления "до себя", установленными в трубопроводах, сообщающихся с отводными каналами плунжеров.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

Калинко И.К. Методика исследования коллекторских свойств кернов. И., Гостоптехиздат, 1963, с.95120.

2. Касперский Б.В. и Ранов Б Д

К

° ° ° ° вопросу исследования влияния промывочной жидкости на пропускную способность пористой среды. Труды

КФ ВНИИНефть, Краснодарское книжное издательство, 1970, вып. 23, с.91-96.

3. Авторское свидетельство СССР

И 600294, кл. E 21 B 49/00 1977 (прототип).

Редактор Ю.Ковач

Составитель B. Никулин

Техред Л. Пекарь КорректорА. Гриценко

° в.е ее «е ее в

Заказ 12323/33

Тираж 623 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб,, д. 4/5

° ею е ««! филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4