На стінки свердловини

Випробувач фірми «Джонстон» призначений для випробування пластів, які були виявлені у свердловині з використанням геофізичних методів. У більшості випадків такі пласти розташовані на великій відстані від вибою, тому технологія робіт з довгими хвостовиками призводить до багатьох незручностей і може викликати серйозні ускладнення.

Випробовуваний об’єкт зверху і знизу ізолюють пакеруючими елементами механічного стиснення. Осьова сила, яка необхідна для деформації пружних елементів, сприймається спеціальною опорою. З допомогою пружини і відповідного пристрою сухарі висуваються в робоче положення і сприймають осьове навантаження під час пакеровки. Осьове навантаження дорівнює силі, яка необхідна для деформації пакеруючих елементів і вазі самого випробувача пластів.

У процесі випробування частина свердловини, яка розташована під нижнім пакером, гідравлічно поєднана з тією частиною, що знаходиться над верхнім пакером та зрівноважувальним клапаном. Тому після відкриття впускного клапана випробувача стискуюче гідравлічне навантаження діє на корпусні деталі між пакерами.

Необхідно відмітити, що в цьому відношенні випробувачі пластів поінтервального типу вигідно відрізняються від випробувачів, що працюють з одним пакером. При роботі з одним пакером випробувач гідравлічно не врівноважений і все гідростатичне навантаження передається або на вибій свердловини через хвостовик, або на її стінки через осьову опору. У першому випадку це часто призводить до поломки хвостовика, проковзування пакера, а в другому –до руйнування стінок і проковзування пакера. І в першому і другому випадках це нерідко призводить до невдалих операцій випробування пластів.

Випробувач з двома пакерами має подвійну перевагу: забезпечує більш широкі технологічні можливості при випробуванні об’єкта та полегшує умови роботи вузлів і деталей самого випробувача і попереджує руйнування стінок свердловини.

Для більшої надійності роботи і полегшення зняття пакера після закінчення випробування зверху встановлюють пакер з пелюстковою опорою (бобтейл-пакер). Пелюсткова опора розташована під гумовим елементом у вигляді набору конічних пелюсткових пластин. При деформації пакера під дією навантаження конічні пластини сплющуються до площини, практично перекриваючи зазор між інструментом та стінкою свердловини. Таким чином, створюється надійна опора для пакеруючого елемента, яка виключає затікання гуми в зазор.

Між пакерами встановлюють глибинний манометр для реєстрації зміни тиску в процесі випробування. Для зняття пакера бурильну колону натягують, сухарі опори заходять у відповідні гнізда, після чого вона звільняється від контакту зі стінками свердловини.

Однак, з осьових опор найбільше розповсюдження знайшла опора плашкового типу (рисунок 2.49). Вона має більшу площу контакту з стінками свердловини, що значно зменшує ймовірність її руйнування.

Після спуску на задану глибину колону труб на пів-оберта повертають вліво, в результаті чого кільце центруючого пристрою звільняє плашки. При розвантаженні бурильної колони плашки, опираючись на центруючий пристрій, переміщуються вверх відносно конічної поверхні корпуса опори до щільного контакту з стінками свердловини. При підйомі бурильної колони плашки переміщаються вниз відносно корпуса опори і захоплюються кільцем, займаючи транспортне положення.

Схема випробувача пластів фірми «Халлібуртон» без опори на вибій показана на рисунку 2.50. Осьове навантаження, яке стискує пакер, сприймається стінкою свердловини через осьову опору плашкового типу, конструкція якої дещо відрізняється від опори фірми «Джонстон». Основні елементи осьової опори (кожух і плашка) не переміщуються одне відносно одного в процесі спуску інструменту. По досягненні заданої глибини колону труб повертають вправо, спеціальні фіксатори виходять з Г-подібної щілини і при подальшому русі бурильної колони вниз кожух сковзає з плашок, які утримуються центруючим пристроєм. Подальше розвантаження бурильної колони призводить до щільного контакту плашок зі стінками свердловини і, як наслідок, можливості сприйняття осьового стискуючого навантаження.

Зняття пакерів після закінчення випробування досягається натягяганням інструменту, за рахунок чого корпус піднімається вверх, а плашки зміщуються до центральної осі опори, займаючи транспортне положення.