Гидравлическое реле времени для испытателя пластов

Гидравлическое реле времени для испытателя пластов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕЛЕ ВРЕМЕНИ ДЛЯ ИСПЫТАТЕЛЯ ПЛАСТОВ, содержащее корпус, шток, жестко связанный с noptiiHeivi, образующие гидравлическую камеру, сообщающуюся с затрубным пространством, отличающее с я тем, что, с целью повышения надежности реле, и расширения, его функциональных возможностей, поршель образует с корпусом и штоком надпоршневую воздушную кгииеру, а гидравлкческал камера снабжена двумя клапанами , размещенными на выходе и входе из камеры. 2. Реле времени по п. 1, о т л и-. ч а ю щ е е с я тем, что оно снаб- . жено дросселем, выполненным в виде i шайбы с калиброванным отверстием (Л и установленным перед одним из клапанов . 00 4i

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Е 21 В 49/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3429717/22-03 (22) 27..04.82 (46) 07..09.83. Бюл. Р 33 (72) В.В.Пустов (71) Калининское отделение Всесоюзного научно"исследовательского и проектно-конструкторского института геофизических исследований геолого разведочных скважин (53) 622.243.68(088.8) (56) 1. Аракелян Э,И. Обеспечение эффективного применения комплекта испытательного оборудования КОИС при испытании разведочных скважин. Отчет по теме 631/75 ВНИИГИС, Октябрьский,.

1976, Инв. Р Б 558256 °

2. Авторское свидетельство СССР

Р 514090, кл. E 21 В 49/00, 1971 ,(прототип). . t (54)(57) 1. ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕЛЕ ВРЕ-

МЕНИ ДЛЯ ИСПЫТАТЕЛЯ ПЛАСТОВ, содержащее корпус, шток, жестко связанный с поршнем, образующие гидравлическую камеру, сообщающуюся с затрубным пространством, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повыаения надежности реле и расширения,его функциональных возможностей, поршень образует с корпусом и штоком надпоршневую воздушную камеру, а гидравлическая камера снабжена двумя клапанами, размещенными на выходе и. входе из камеры.

2. Реле времени по и. 1, о т л и-. ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено дросселем, выполненным в виде g шайбы с калиброванным отверстием и установленным перед одним иэ клапанов.

С:

1040134

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к оборудованию, применяемому при испытании скважины.

Известно гидравлическое реле времени замкнутого капиллярного типа, выполненное в виде цилиндра, заполненного маслом, внутри которого размещен плавающий поршень одностороннего действия, установленный на штоке с возможностью ограниченного осевого перемещения относительно последнего.

Поршень снабжен гидравлическим кана лом, сняэывающим надпоршневую и под поршневую камеры гидрореле. Принцип действия гидрореле этого типа осно- 15 ван на том, что при передаче осевой сжимающей нагрузки, создаваемой весом труб на шток гидрореле поршень, двигаясь вниз, сжимает масло в поршневой камере, откуда оно перетекает 2О в надпоршневую камеру по каналу., имеющему большое гидросопротивление.

При этом н поршневой камере созда.ется повышенное давление, обеспечивающее передачу сжимающей нагрузки 25 на корпусе испытателя пластов уже в начальной фазе движения штока. Это приводит к опережению процесса пакеронки по отношению к открытию приемного клапана пластоиспытателя f1) .

Однако гидрореле такого типа имеет недостаточную надежность в работе, что вызывается двумя основными причинами. Во-первых, частым засорением гидравлических каналов в поршне,з5 выполненных в виде капилляров диаметром не более 0,1 мм, что объясняется быстрым загрязнением масла мельчайшими частицами металла и кусочками резины иэ уплотнительных колец, разрушаемых в процессе работы под воздействием перепадов давления в несколько сотен атмосфер, а также глинистой Фазой промывочной жидкости, которая проникает в камеру гидрореле в результате неизбежного нарушения 45 герметичности уплотнения.

Во-вторых, даже незначительные неточности в изготовлении деталей могут привести к перекосу и заклиниванию плавающего поршня, в резуль- 5Q тате чего гидрореле становится неработоспособным.

Кроме того, реле отличается слож-, ностью регулировки гидрореле, заклю чающейся в поддержании на определен- ном уровне основных его параметров: времени срабатывания и гидравличес-. кого усилия пакеровки. Поскольку параметры гидрореле находятся в прямой зависимости от вязкости масла и 60 гидравлического сопротивления капилляров каналов, они значительно меняются при изменении температуры в скважине, учесть которую заранее с достаточной. точностью бывает Практи- у чески невозможно. При этом повторная регулиронка гидрореле требует полной ее разборки, так как при этом необхС димо изменять проходное сечение капиллярных каналов в поршне.

Реле также присуща невозможность изменения нремени срабатывания узлов испытательного инструмента путем прекращения разгрузки веса труб на забой, поскольку в этом случае проис. ходит остановка поршня и избыточное давление масла в подпоршневой камере стравливается по капиллярным каналам поршня. В результате этого усилие пакеровки становится равным нулю, что недопустимо. Кроме того, поскольку усилие пакеровки прямо пропорционально зависит от сжимающей нагрузки на штоке, отсутствует возможность изменять время срабатывания гидрореле изменением веса труб, разгружаемого на забой, т.е. если в процессе пакеровки окажется, что гидрореле отрегулировано неправильно и при нормальной нагрузке на пакер срабатывает слишком быстро, то при попытке изменить скорость движения поршня путем изменения сжимающей нагрузки на штоке усилие лакеровки. может либо повыситься, что приведет. к разрушению уплотнительного элемента, либо черезмерно понизиться и явится причиной прорыва промывочной жидкости в трубы в момент открытия приемного клапана испытателя пласTOB ei

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является гидрореле открытого типа, включающее плавающий поршень, образукиций со штоком капиллярный канал, имеющий значительное гидросопротивление, создающее повышенное давление в поршневой камере при передаче на шток гидрореле осевой сжимающей нагрузки. В отличие от упомянутого устройства внутренняя полость этого реле, сообщающаяся с затрубным пространством, заполнена не маслом, а жидкостью, находящейся в скважине, например, буровом растворе, для чего в надпоршневой камере выполнено радиальное отверстие, расположенное в стенке цилиндра (корпуса)., Достоинство этого гидрореле заключается в том, что для его работы требуется не масло, а промывочная жидкость f2) .

Однако известное реле имеет все недостатки, характерные для упомянутого устройства. Кроме того работоСпособность этого гидрореле еще ниже, что объясняется следующим. При большом диаметре кольцевого капиллярного канала величина зазора между поршнем и штоком, необходимого для создания

Требуемого гидросопротивлейия, долж1040134

10 костью под гидростатическим давлением, величина которого позволяет сохранить нагрузку, передаваемую на пакет, равную минимальному усилию пакеровки, и предотвратит преждевременный срыв пакера. 5

Следовательно, при любом способе пакеровки гидрореле (фиг. 1) обеспечивает правильную последовательность срабатывания устройств комплекта .испытательного оборудования. При этом величина задержки момента открытия испытателя пластов не играет существенной роли, особенно для пластоиспытателей, снабженных автономными средствами для ограничения 15 депрессии или плавного запуска пласта в работу. Но в период спуска инструмента эта задержка во времени может потребоваться, так как при внезапной посадке инструмента, нап- 20 ример, на глинистую:пробку в скважине, буровой бригаде необходимо время для принятия оптимального решения.

Поэтому при работе в скважине с осложненным стволом желательно 25 ввести в конструкцию гидрореле, описанную выше, дроссель 12, размещенный во впускной магистрали гидрореле перед стравливающим клапаном 7 (фиг. 2).

В этом случае гидравлическое реле времени работает следующим образом.

При внезапной остановке нижней части компоновки испытательного инструмента шток 2 под действием веса вьнаерасположенных устройств комплекта испытательного оборудования и сил инерции начнет двигаться вниз. Это, в свою очередь, в случае отсутствия 40 дросселя 12, может привести к соэдаййю ударной нагрузки при посадке труб на корпус испытателя .пластов.

Дроссель 12 в таком случае выполняет роль дополнительного гидравлического сопротивления на пути жидкости, вытесняемой поршнем 3. В результате давление в камере 5 становится выше той величины, на которую отрегулирован клапан 7, а скорость движений поршня и труб вниз уменьшается.

Таким образом, предотвращается соударение движущихся частей, т,е. дроссель 12 служит как бы демпфером.

Применение описываемого гидравлического реле времени в составе испытателя пластов позволит снизить число холостых спуско-подъемов испытательного инструмента, вызываемых выходом из строя гидрореле в результате засорения его гидравлической системы или заклинивания поршня, Кроме того| уменьшается трудоемкос*ь технического обслуживания при подготовке его к работе, упрощается и ускоряется процесс настройки и полностью исключается необходимость его тарировки в зависимости от свойств масла и температуры в скважине °

Помимо всего вышеуказанного предлагаемое гидрореле времени позволяет упростить процесс пакеровки испытательного инструмента, поскольку развиваемое им усилие пакеровки не зависит от интенсивности разгрузки веса труб на забой,.а время срабатывания не зависит от величины усилия пакеровки. Тем саьым предотвращается самопроизвольный срыв пакеров при управлении другими испытательными устройствами с одновременным ограничением числа возвратно-поступательных перемещений колонны труб.

ВНИИПИ Заказ 6849/35

Тираж 603 Подписное

Филиал ППП "Патент",, r,Ужгород,ул.Проектная.4