Устройство для испытания пласта (его варианты)

Устройство для испытания пласта (его варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Соц,иалистическнк

Республик (и)1002557 (6!) Дополнительное к авт. свид-ву—

{22) Заявяеио0б. 04. 81 (2!) 3292925/22-03

Р М Кд з

Е 21 В 49/00 с присоединением заявки М—

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 070383. Бюллетень N9 9

Дата опубликования описания 07. 03. 83

Д31УДК622, 245. .7(088.8) A.Н. Замараев, Ю.A. Дудин, A.A. ДомалЬ!чу!к,.

С.М. Мазурик, В.И. Гайдамака.и В.П. елей " с

* *"- :4у -,--., (72) Авторы изобретения (7! ) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский инс геофизики

ысловой (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПЛАСТА (ЕГО ВАРИАН%!) 30

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для испытания продуктивных пластов в разведочных скважинах.

Известно устройство для испытания пласта, включающее корпус и шток, имеющие при сжатии свободный ход относительно корпуса (1.!.

Недостатком укаэанного устройства является низкая надежность работы, связанная со сложностью создания оптимальной сжимающей нагрузки на инструмент в скважине, т.е. сложность . обеспечения наиболее благоприятных условий работы, особенно в глубоких, наклонно-направленных н осложненных скважинах, Значительные отклонения осевой нагрузки от оптимальной,в ту или иную сторону приводят к различФ ного пода неудачам при испытании пластов — негерметичности пакеровки, изгибу и слому опорного хвостовика, преждевременному износу и выходу иэ строя отдельных узлов испытательного оборудования, разрушению опорной части ствола скважины и т.д.

Осевая нагрузка на инструмент при испытании пластов контролируется по гидравлическому индикатору веса (ГИВ), расположенному на поверхности скважины. Однако в условиях глубоких и наклонных скважин показания ГИВ могут существенно, иногда в несколько раз, отличаться от фактической нагрузки на испытательный инструмент, так как значнтеньная часть нагрузки воспринимается стенкой скважины.

Известно также устройство для испытания пласта, включающее шток с уступом в верхней части, телескопически связанный с корпусом и имеющий относительно него свободный ход и впускной клапан (2 ).

Недостатком данной конструкции также является низкая надежность работы, связанная со сложностью создания оптимальной сжимающей нагрузки на инструмент в скважине.

Цель изобретения — повышение надежности испытания в глубоких и искривленных скважинах путем получения сигнала о создании оптимальной сжимающей нагрузки.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для испытания пласта, включающем шток с уступом в верхней части, телескопически связанный с корпусом и имеющем относи1002557 тельно него свободный ход и впускной клапан, между корпусом и уступом штока установлен упругий элемент с возможностью потери устойчивой формы равновесия при заданной нагрузке, например группа стержней, располо- 5 женных вокруг штока.

Кроме того, в устройстве для испытания пласта, включающем шток с ! уступом в верхней части, телескопически связанный с корпусом и имеющем относительно него свободный ход и впускной клапан, между корпусом и уступом штока установлен охватывающий их патрубок с внутренней кольцевой перегородкой с каналами и пла- )5 вающим поршнем под ней, причем пространство над поршнем заполнено жидкостью, пространство под поршнем сообщено со скважиной, в каналах перегородки установлены обратный и золотниковый клапаны, а между золотниковым клапаном и нижней частью перегородки установлен упругий элемент с возможностью потери устойчивой формы равновесия заданной нагрузке, нап- 25 ример стержень. .

На фиг.1 показан механический вариант исполнения устройства, на фиг.2 — вариант с гидравлической камерой, общий вид) на фиг,3 — узел золотникового клапана с упругим элементом (узел I фиг.2).

В корпусе 1 (по первому варианту) установлен шток 2, имеющий при сжатии свободный ход относительно корпуса 1 и выполненный с уступом 3 в З5 верхней части. Между корпусом 1 и уступом З.штока установлены два упругих стержня 4, которые своей нижней частью опираются на обойму 5.

Для предохранения упругих элемен 40 тов 4 от излома (в сжатом состоянии устройства) ход штока 2 ограничен торцом А по сравнению. с расстоянием между выступом 3 и обоймой 5. В растянутом состоянии устройства корпус

1 и шток 2 зацеплены шлицами б, раэмыкающимися при сжатии устройства.

На нижнем конце штока 2 имеется впускной йлапан 7, выполненный, например, в виде бесконечной винтовой канавки на штоке, скользящей по ней скобы, связанный со штангой и гильзой.

При работе устройства сжимающая нагрузка воспринимается упругими элементами 4 ° При достижении величины нагрузки критического значения упругие элемент 4 теряют продольную устойчивость и, мгновенно изгибаясь, дают возможность штоку 2 быстро (скачкообразно) сместиться вниз, пе- 60 редавая на поверхность сигнал о создании оптимальной сжимающей нагрузки на устройство и испытательный инструмент в целом. -Изгиб элементов

4 в пределах их упругой деформации $5 обеспечивает штоку 2 просКОК до касания торца А с обоймой 5, после чего дальнейший изгиб элементов 4 становится невоэможным, и нагрузка передается через шток 2, обойму 5 и корпус 1, В гидравлическом варианте устройства в корпусе 1 также установлен шток 2 свободный ход относительно корпуса 1 и выполненный с уступом 3 в верхней части.

Корпус 1 и уступ 3 охватывает труба

4 с перегородкой 5, Между штоком 2 и трубой 4 ниже перегородки 5 размещен плавающий поршень 6, делящий прост.ранство между штоком 2 и трубой 4 на две части: верхнюю — маслоэаполг ненную гидрокамеру и нижнюю — сообщающуюся со скважиной.В перегородке 5,расположенной в гидрокамере,установлены обратный 7 и эолотниковый 8 клапаны.Золотниковый клапан 8 снабжен продольными пазами 9. Между клапаном 8 и дном 10 перегородки 5 установлен упругий элемент 11.

В растянутом состоянии устройства корпус 1 и шток 2 зецеплены шлицами 12, раэмыкающимися при сжатии устройства. На нижнем конце штока 2 имеется впускной клапан 13, выполнен-. ный, например, также в виде бесконечной винтовой канавки на штоке, скользящей по ней скобы, связанной со штангой и гильзой, При работе устройства ход штока

2 осуществляется до соприкосновения уступа 3 с перегородкой 5 и составляет в реальной конструкции 8 см, Шток

2 после приложения достаточной (оптимальной) сжимающей нагрузки также перемещается скачком за короткий промежуток времени; так как упругий элемент 11, теряя устойчивость, позволяет давлению масла открыть эолотниковый клапан 8, и жидкость иэ пространства над перегородкой 5 по открывшимся каналам 9 и имеющимся в. дне 10 быстро поступает в пространство под перегородкой 5, Происшедший скачок штока поступает по трубам на по-: верхность в качестве сигнала о достижении оптимальной нагрузки на устройство., Далее вращением труб управляют работой впускного клапана 13.

Критическую силу можно определить как силу, при которой возможна как прямолинейная форма равновесия стержня, так и близкая к ней криволинейная. .Пока сжимающая сила меньше критической, прогибы стержня небольшие но ри приближении значения силы к критическому они начинают неограниченно,:возрастать.

Этот критерий (неограниченный рост прогибов при ограниченном росте сжимающей силы) и может быть принят за критерий потери устойчивости.

1002557

Формула изобретения

Ф

Г

Экономический эффект возникает от применения изобретения, повышения надежности работы основных узлов испытательного оборудования, сокращения числа неудачных спусков пластоиспытателей.

1. Устройство для испытания пласта, включающее шток с уступом в верхней части, телескопически связанный с корпусом и имеющий .относительно него свободный ход и впускной клапан, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности испытания в глубоких и искривленных ,скважинах путем получения сигнала о создании оптимальной сжимающей нагрузки, между корпусом и уступом што- 2О ка установлен упругий элемент с возможностью потери устойчивой формы равновесия при- заданной нагрузке, например группа стержней, расположенных вокруг штока. 25

2.устройство для испытания пласта, включающее шток с уступом в верхней части, телескопически связанный с корпусом и имеющий относительно него свободный ход и впускной клапан, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности испытания в глубоких и искривленных скважинах путем получения сигнала о создании .оптимальной сжимающей нагрузки, между корпусом и уступом штока установлен охватывающий их патрубок с внутренней кольцевой перегородкой с каналами и плавающим поршнем под ней, причем пространство над поршнем заполнено жидкостью, пространство под поршнем сообщено со скважиной, в каналах перегородки установлены обратный и золотниковый клапайы, а между золотниковым клапаном и нижней частью перегородки установлен упругий элемент с воэможностью потери устойчивой формы равновесия при заданной нагрузке, например стержень.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

Р б70723, кл, Е 21 В 49/00, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

6 0410, K, E 21 B 49/00, 1977 °

ВНИИПИ Заказ 1486/5

Тираж б01 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4