Запорное устройство для испытания скважины

Запорное устройство для испытания скважины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ЗАПОРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ СКВАЖИНЬЬ состотцеб ввз свяаанвого с колонной труб кпапанного механизма, включающего установпенные относитепьно друг друга с возможностью осевого перемещения шток и попый KOJVпус с уравнитепьными каналами рпатру бок, и запорного узпа, выполненного в виде спускаемых на кабеле для перекрткрытия каната .патрубка уплотнительной втулки с дистанционными приборами, отличающееся тем, что, с цепью повышения надежности работы устройства при многотжловом испытании за счет улучшения йачества, герметизации, патру бок . установлен в корпусе и имеет конический верхний , а в нижней части штока установлен подвижный в раднальном направлении подпружиненный упор с конической нижней поверхностью вод конический патрубка.I

(19) .01) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) Е 21 В 49/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ОССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABTOPCKOlVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3348934/22-03 (22) 16.10.81 (46) 07.Сф.83. Бюп. Ж 29

{72) М,М. Нагуманов и Т.Ш.Har уманова (53) 622.245.4 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 751978, кл. Е 21 В 49/00, 1977.

2> Авторское свидетельство СССР по заявке % 2974393/03, кл. Е 21 В 49/00, 15.08.80. (54)(57) ЗАПОРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ИСПЫТАНИЯ СКВАЖИНЫ состоящее иэ связанного с колонной труб клапанного механизма, включающего установленные относительно друг дру) а с возможностью осевого перемещения шток и попый корпус с уравнительными каналами и литру бок, и запорного узла, выполненного в виде спускаемых на кабеле для перекрыкрытня канала латрубка уппотнительной втулки с дистанционными приборами, о тл и ч а ю m е е с я тем, что, с цепью повышения надежности работы устройства при многоцикловом испытании за счет улучшения качества, герметизации, патру бок подвижно. установлен в корпусе и имеет конический верхний торец, а в нижней части штока установлен подвижный в радиальном направлении подпружиненный упор с конической нижней поверхностью под конический торец патрубка. 3

1 033723 Изобретение относится к нефтегазодо,бывающей проь|ышпенности, а именно к устройствам дпя исспедования скважийы т рубными ппастоиспытатепями.

Известно запорное устройство дпя ио- 5 пытания пластов с дистанционцой аппаратурой, вкпючающее жестко связанный с копонной труб патрубок и спускаемый на кабеле кпапанный механизм с приточными, каналами, измеритепьные приборы, кабель-10 ный зажим и съемник. Для герметизации кабеля внутри кпапанного механизма предусмотрен уппотнительный элемент, размещенный над нажимной втулкой непосредственно между кабепем и корпусом кпапанного механизма, креппение кпапанного механизма к патрубку осуществпяется фиксатором $1j.

Однако размещение уппотнитепьного эпемента в этом устройстве между корпу-20 сом и кабелем, имеющим снаружи и внутри бопьшое количество скрученных металпических провопок с зазорами между ними, затрудняет надежную герметизацию скважины в процессе восстановпения дав- >5 пения, так как до настоящего времени не созданы надежные устройства дпя герметизации каьепя непосредственно по их наружной поверхности, выдерживающие .высокие перепады давления. Такие устройства заведомо рассчитаны с учетом непопной их герметизации и пропуска уппо нитепьного элемента. Недостатком этого устройства явпяется также спожность конструкции.

Известно также запорное устройство дпя испытания скважины, состоящее из связанного с копонной труб кпапанного механизма, вкпючающего установпенные

40 относительно друг друга с возможностью осевого перемещения шток и попый корпус с уравнитепьными канапами и патрубок, и запорного узпа, выпопненного в виде спускаемых на кабеле для перекрытия канапа патрубка уппотнитепьной

45 втупки с дистанционными приборами (2).

Однако в процессе спуска дистанционного прибора, при наличии искривпения в скважине, что пракгически всегда име- 50 ет место при бурении, в реэупьтате соприкосновения кабепя со стенками колонны труб в искривленной части скважины, патрубох прижимается между кабепем и стенками копонны труб. Кроме того, 55 герметизация запорного устройства осуществпяется непосредственно по наружной поверхности кабеля.

Цепью изобретения является повышение надежности работы устройства,при многоцикповом испытании за счет упучшения качества герметизации.

Поставленная цепь достигается тем, что в запорном устройстве для испытания скважины, состоящем из связанного с копонной труб кпапанного механизма, включающего установпенные относительно друг друга с возможностью осевого перемещения шток и полый корпус с уравнительными канапами и патрубок, и запор ного уэпа, выполненного в виде спускаемых на кабеле дпя перекрытия канала патрубка уплотнительной втулки с дистанционными приборами, патрубок подвижно установпен в корпусе и имеет конический верхний торец, а в нижней части штока установлен подвижный в радиапьном направпении подпружиненный упор с конической нижней поверхностью под конический торец патрубка.

На фиг. 1 показано устройство поспе спуска кпапанного механизма и дистанционных приборов до пакеровки скважины, продольный разрез; на фиг. 2 - устройство в процессе закрытия притока и восстановпения давпения.

Запорное устройство состоит из двух основных уэпов - кпапанного механизма, спускаемого в составе копонны труб вместе с комппектом испытатепя ппастов, и запорного узла с дистанционными приборами, спускаемыми на кабеле.

Кпапанный механизм состоит иэ корпуса 1 и штока 2, выполненных с возI можностью осевого перемещения огноситепьно друг друга. Шток 2 жестко связан своим верхним концом с колонной труб. К нижнему концу штока 2 закреплена втулка 3, имеющая утолщенную часть. Внутри корпуса предусмотрены подвижно установленный патрубок 4 с конической поверхностью, обращенной вовнутрь, и раздвижной упор 5, состоящий из отдепьных звеньев, размещенных на утопщенной части втулки 3 с возможностью радиального перемещения. Между звеньями упора предусмотрены зазоры, Каждое звено упора 5 с помощью пружиньг 6 через конус 7 подпружинено и прижато к корпусу 1 и утопщенной части втулки 3. Дпя выравнивания давпения над и под кпапанным механизмом после распакеровки скважины в корпусе и штоке имеются канали А и Б. Передача крутя« щего момента от штока к корпусу кпапанного механизма обеспечивается шпон1033723 кой 8. Дпя поддержания корпуса 1 в растянутом положении относительно штока 2 при спуско-подъемных операциях, в верхней части штока предусмотрен поршень 9, который вместе с дифференциальной втулкой 10 образует камеру 11, постоянно сообщенную через канал В с внутритрубным пространством. При атом кольцевая плошадь поперечного сечения (Я вЂ” ) камеры 11 выполнена больше ийи равйа f0 плошади 72 Д)3 штока 2.

Запорный узел включает дистанционный прибор, спускаемый на каоепе 1 2, состоит из корпуса 13 с глубинными приборами 14 (датчиком давления, впаго- 15 мером, пробоотборником и т.д.) и заи>реппенной на корпусе 13 уппотнитепьной втулки, выполненной в виде кольца 1 5 с аластичным уппотнителем 16, К нижнему концу дистанционного прибора эакреп- 20 пяют груз 1 7 дпя облегчений спуска прибора и предотвращения преждевременного закрытия запорного клапана в процессе притока.

Перед спуском в скважину к нижнему концу кпапанного механизма монтируется испытатель пластов, пакер и фильтр (не показаны). Указанный комплект оборудования спускают на колонне труб до места установки пакера. В процессе спус-30 ка давление в скважине воздействует вниз на дифференциальную втулку 10 по кольцевой плошади камеры ll и удерживает корпус 1 от перемещения вверх относитепьно штока 2, и звенья упора 5

35 находятся в разжатом состоянии и прижаты пружиной 6 к корпусу 1 и утолщенной части втулки 3.

Устройство работает следующим образом.

На кабеле 12 спускают дистанционные приборы ниже кпапанного механизма до места установки испытателя пласта. В процессе пакеровки скважины шток 2 перемешается вниз относительно корпуса 1, У изолируя каналы А и Б. Звенья упора 5 соприкасаются с поверхностью патрубка

4, и скользя по конической поверхности патрубка 4 и утолщенной части втулки 3, перемешаются в горизонтальном направ пении вовнутрь кпапанного механизма до

50 диаметра, близкого к диаметру корпуса

1 3 дистанционного прибора. Одновременно происходит перемещение конуса 7 вверх относительно упора 5 и дополнительное сжатие пружины 6.

После открытия впускного клапана испытателя пцаста и попучения притока ппастового флюида, с цепью закрытия притока и регистрации восстановпения давления, осуществляют натяжение кабеля 12, При атом корпус 13 дистанционного прибора входит вовнутрь кпапанного механизма и копьцо 15 упирается с раздвижным упором 5. Под действием натяжения кабеля уплотнитепь 16, увеличиваясь по диаметру до внутреннего диаметра патрубка 4, перекрывает полностью копьцевое пространство между патрубком

4 и корпусом 13 дистанционного прибора.

После регистрации восстановления давления натяжением колонны труб сникают осевую нагрузку на пакер и закрывают впускной клапан испытателя ппаста. В результате шток 2 перемещается вверх относительно корпуса 1, сообщая уравнительные каналы А и Б друг с другом.

Звенья раздвижного упора 5 под дейст» вием усилия пружины 6, действующего через конус 7 и натяжения кабеля перемешаются в первоначальное положение. При атом подвижный патрубок 4 находится в верхнем положении, изолируя кольцевой зазор между упором 5 и па, трубком 4 до полного выравнивания давпения над и под кпапанным механизмом, устраняя .возможное затекание уппотниТельного апемента в этот кольцевой зазор.

После подъема ди станционного прибора на поверхность производят его проверку и при повреждении уппотнитепьной втулки заменяют ее новой. При наличии груза 17 с достаточно большим весом, обеспечивающим хорошую проходимость дистанционного прибора че- . рез кпапанный механизм, запорное устройство может работать без установки пру жины 6.

Применение более простой и надежной конструкции кпапанного механизма, а так-: же дистанционного прибора с размещенным в нем герметизируюшим узлом, обеспечивающим надежное уппотнение запорного устройства, проверку и смену его после каждого спуска прибора в скважину, позвопит увеличить количество многоцикповых испытаний скважин без подъема колонны труб на поверхность.

1 ОМ723

7

А

76 ф и

N . Составнтепь И. Кепке

Редактор A. Шишкина Техред Т.Маточка Корректор N, Демчик

Заказ 5587/36 Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по депам изобретений и открытий

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

Фипиап ППП Патент, r. Ужгород, уп. Проектная, 4