Устройство для испытания пласта

Устройство для испытания пласта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПЛАСТА, включающее корпус, полый, заглушенный в нижней части шток с впускными каналами и сопряженными между собой правой и левой резьбами на его наружной поверхности, установленную на штоке скобу с пальцем, телескопически связанную с ней гильзу 1C радиальными каналами, связанный со штоком патрубок с каналом и переводник с перепускными каналами, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы за счет обеспечения возможности перекрытия полости труб осевым перемещением колонны труб при невозможности закрытия впускного клапана ее. вращением, переводник выполнен с дополнительными каналами, связывающими подпакерное пространство с внутритрубным пространством под впускными каналами штока, причем патрубок вьтолнен с кольцевыми выступамина наружной поверхности, между кото рыми в переводнике установлена подвижная в осевом направлении нтулка с возО ) можностью взаимодействия с выступами патрубка и перекрытия дополнительных каналов переводника,а в полости патрубка установлен перепускной клапан. 2. Устройство по П.1, отли§ чающееся тем, что перепускной клапан выполнен в виде подпружиненного с обеих сторон пружинами разной жесткости полого золотника с двумя рядами отверстий, разделенел ных перемычкой. О) 00 О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5В Е 21 В 49 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3577340/22-03 (22) 08.04.83 (46) 30 ° 07.84. Бюл. М 28 (72) A.Н.Замараев, В.П.Белый, В.И.Гайдамака, A.A.Äoìàëü÷óê, С.М.Мазурик и В.IO.Флыс (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики (53) 622.245.4 (088.8) (56) 1.Halliburton Services Sales

and Service Catalog, Humber 37, USA, Duncan, 0kla, A.Halliburton

Company, 1974.

2.3амараев A.Н. Клапан запорно- . поворотный многоцикловый ЗПК М2-146

PHTC. — Машины и нефтяное оборудование, ВНИИОЭНГ, 1979, 9 12, с. 34-35 (прототип) . (54)(57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ

ПЛАСТА, включающее корпус, полый, заглушенный в нижней части шток с впускными каналами и сопряженными между собой правой и левой реэьбами на его наружной поверхности, установленную на штоке скобу с пальцем, телескопически связанную с ней гильзу

„„SU„„1105630 А

:с радиальными каналами, связанный со штоком патрубок с каналом и пере- водник с перепускными каналами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы за счет обеспечения возможности перекрытия полости труб осевым перемещением колонны труб при невозможности закрытия впускного клапана ее вращением, переводник выполнен с дополнительными каналами, связывающими подпакерное пространство с внутритрубным IIpocfpaHCTBOM под впускными каналами штока, причем патрубок выполнен с кольцевыми выступами. на наружной поверхности, между которыми в переводнике установлена подвиж- Е ная в осевом направлении втулка с возможностью взаимодействия с выступами патрубка и перекрытия дополнительных каналов переводника,а в полости патруб ка установлен перепускной клапан.

2. Устройство по п.l, о т л и — Я ч а ю щ е е с я тем, что перепускной клапан выполнен в виде подпружиненного с обейх сторон пружинами разной жесткости полого золотника с двумя рядами отверстий,.разделенных перемычкой.

1105630

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для испытания скважин.

Известно устройство для испытания пласта, содержащее гидротормоэную камеру, сдвоенный приемный клапан, служащий одновременно пробоотборником, и уравнительный клапан.

Данное .устройство срабатывает от поступательного перемещения што- 10 ка Å13

Йедостаткамн устройства являются сложность конструкции, наличие маслозаполненных камер, необходимость регулировки времени срабатывания )5 гидротормоза, необходимость раскрепления корпуса для отбора пробы. Кроме того, для закрытия устройства в скважине требуется вертикальное пе=. ремещение (вытяжка инструмента) 20 с высокой точностью. Такая операция в условиях глубоких скважин весьма сложна.

Известно также устройство для испытания пласта, содержащее корпус, 25 полый, заглушенный в нижней части шток с впускными каналами и сопряженной между собой правой и левой реэьбами на его наружной поверхности, установленную на штоке скобу с пальцами, телескопически связанную с ней гильзу с радиальными каналами, связанный со штоком патрубок с каналом и переводник с перепускными каналами P2)

Управление работой указанного устройства осуществляется при условии, когда корпус через опорный узел всего инструмента установлен в скважине неподвижно и есть возможность, сжав устройство, вращать шток относительно корпуса. Если по каким-либо причинам нарушается неподвижная связь корпуса со скважиной, например в результате срыва якоря со стенки скважины, и инструмент за- 45 висает, то возможность управления работо; устройства теряется, поскольку шток и корпус вращаются совместно. Потеря управления с одновременным нарушением герметичности пакеро-. вания при открытом (для притока) устройстве может привести к возникновению аварийной ситуации вследствие резкого снижения уровня жидкости в затрубном пространстве. 55

Цель изобретения — повышение на.дежности работы устройства эа счет обеспечения возможности перекрытия полости труб осевым перемещением колонны труб при невозможности эакры". тия впускного клапана ее вращением.

Поставленная цель достигается тем, что в устрой" òâå для испытания пластов, включающем корпус, полый, эаглушеннь1й в нижней части шток с впускными каналами и сопряженными 65 между собой правой и левой реэьбами на его наружной поверхности, установленную на штоке скобу с пальцем, телескопически связанную с ней гильзу с радиальными каналами, связанный со штоком патрубок с каналами и переводник с перепускными каналами, переводник выполнен с дополнительными каналами, связывающими подпакерное пространство с внутритрубным про;странством под впускными каналами штока, причем патрубок выполнен с кольцевыми выступами на наружной поверхности, между которьгл ь переводнике установлена подвижная в осевом направлении втулка с возможностью взаимодействия с выступами патрубка и перекрытия дополнитель ных каналов переводника, а в полости патрубка установлен перепускной клапан.

При этом перепускной клапан выполнен в виде подпружиненного с обеих сторон пружинами разной жесткости полого золотника с двумя рядами отверстий, разделенных перемычкой.

На фиг. 1 схематически показано предлагаемое устройство, общий вид в разрезе; на фиг. 2 — нижняя часть устройства в увеличенном масштабе, узел 1 на фиг. 1; на фиг. 3 — расположение осевых и радиальных каналов, сечение A-A на фиг. 2.

Устройство состоит из трех корпусных деталей 1, составленного полого штока 2 со шлицами 3 и радиальными каналами о, опирающегося на корпус через упорный подшипник 4.

Шток имеет на поверхности бесконечную винтовую канавку 5, представляющую собой правую и левую резьбы, нарезанные на одном участке с сопряженными между собой концами.

В винтовую канавку вставлена скоба 6, связанная со штангой 7. Штанга 7 зафиксирована от проворота От» носительно корпуса штифтами 8. К штанге с помощью накидной гайки 9 присоединена гильза 10 с радиальными щелями 6 . Нижняя часть штока 2 с радиальными каналами а и гильзы 10 со щелями 6 образуют впускной клапан многоциклового действия. Шток 2 с помощью болта 11 и гайки 12 шарнир" но связан с патрубком 13 (фиг.l и 2), имеющим уплотнения 14 и перепускное отверстие в . Патрубок размещен в цилиндре 15, жестко связанном с корпусом через нижний переводник 16 и являющимся частью корпуса. Для обеспечения перетока жидкости из зоны испытания через устройство в трубы в нижнем переводнике выполнены осевые каналы, а в цилиндре 15 — радиальные щели о, Патрубок 13 выполнен с технологическими разъемами и

110ЬЬ30 между двумя его выступами р и с размещена подвижная в осевом направ. ленни относительно корпуса и патрубка 13 втулка 17 с двумя рядами уплотнений 18, Нижний переводник 16 с радиальными отверстиями е, цилиндр 15 со щелями Ж вместе с втулкой 17 и уплотнениями 18 образуют уравнительный клапан. Для .обеспечения гидравлического равновесия диа-, метра патрубка, втулки уравнительного клапана и штока (d» d, d ) в местах уплотнений с корпусом и нижним переводником равны.

\>

В канале патрубка размещен перепускной клапан двухстороннего действия, состоящий из полого золотника

19 с двумя рядами радиальных отверстий м и н, разделенных глухой перемычкой, и уплотнениями 20, пружин

21 и 22 разной жесткости и втулки 20

23, передающей усилие пружины 22 на золотник 19. Пружина 21 рассчитана на максимальный перепад давления, возможный при испытании, а пружина

22 — на перепад давления, который 75 желательно иметь беэ разрушения устройства в пробоотборной полости, образующийся в процессе .подъема устройства из скважины после закрытия впускного клапана патрубка. В исходном положении золотник 19 уравновешен равным усилием пружин от их предварительного поджатия. В процессе спуска и испытания воспринимает усилия пружина 21, а пружина 22 включается в работу при подъеме и отборе пробы на устье. Устройство имеет верхний переводник 24 и нижний переводник 16 для соединения устройства с бурильными трубами и другими частями испытательного оборудования.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Перед спуском в скважину устройство переводниками 16 и 24 присоединяется к колонне тоуб и к другим уэ- 45 лам испытательного оборудования.

При впуске в скважину впускной клапан и патрубок закрыты, а уравнительный клапан открыт. Устройство находится в растянутом положении и шли- 50 цы 3 штока 2 находятся в зацеплении с корпусом 1, что препятствует провороту штока относительно корпуса (на фиг. 1 и 2 устройство изображено в сжатом положении при Открытом впускном клапане и патрубке и закрытом уравнительном клапане) .

В процессе спуска инструмента, если давление снизу на патрубок 13 превышает допустимую величину, пружина 21 под действием золотника 19 сжимается и отверстия н оказываются выше уплотнений 20. Скважинная жидкость поступает в полость выше пат- рубка, тем самым уменьшается перепад 65 давления на патрубок до допустимой величины.

После установки оборудования в скважине и пакерования патрубок 13 вместе со штоком 2 перемещается в нижнее положение и открывает щели 3

В этом положении патрубок открыт.

При этом втулка 17 уравнительного клапана перекрывает отверстия е и ж, связыващие подпакерную зону с затрубным пространством. Затем вращением бурильных труб вправо на десять оборотов открывается впускной клапан. Обеспечивается это открытие преобразованием вращательного движения штока 2 в поступательное перемещение гильзы 10 вдоль штока 2. При совмещении радиальных каналов о штока 2 и щелей Б гильзы 10 происходит открытие впускного клапана. При этом происходит приток жидкости из интервала испытания в полость пустых (или частично заполненных) бурильных труб.

После выдержки на притоке вращением труб вправо еще на десять оборотов закрыва. т впускной клапан устройства для получения кривой восстановления давления.

При необходимости операцию по открытию и закрытию впускного клапана с целью многоциклового испытания беэ открытия усилительного клапана можно повторить несколько раз.

При растягивающей нагрузке на оборудование патрубок 13 перемещается вверх относительно нижнего пере» водника 16 и цилиндра 15 и закрывается независимо от основного клапана, герметично запирая о внутренней полости устройства пробу жидкости, При этом уравнительный клапан открывается.

После подъема устройства на поверхность к втулке 23 перепускного клапана может быть присоединено специальное отборное устройство для извлечения пробы.

Если при проведении работ по испы танию при открытом основном клапане происходит просадка цементного моста или срыв якоря (т.е. происходит внезапное зависание инструмента и теряется возможность управления впускным клапаном), устройство мгновенно растягивается и патрубок перекрывает доступ жидкости в трубы. Это позволяет избежать неудачи при испытании и предупреждает возникновение аварийной ситуации.

Наличие в устройстве для испытатания пласта патрубка с приводо от осевого перемещения колонны труб позволит полностью ликвидировать неудачи, связанные с невозможностью закрыть впускной клапан из-за отсутствия надежного контакта инструмента со стенкой скважин. В настоящее время ежегодно до 40 спусков испыта1105630. тельного инструмента бывают неудач ньвии по .укаэанной причине. Если учесть, что.стоимость повторного испытания составляет около 3 тыс.руб, . то экономический эффект от применения устройства для испытания пласта с патрубком составит сотни тысяч рублей.

1105630 ф

uz.

Составитель В.Беляев

Редактор Л.Алексеенко Техред Т.Фанта Ко ектор А.Тяско рр

Тираж 565 Псдписное

ВНИИПИ Государственного коьжтета СССР по делам изобретений и сткрытий

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

Заказ 5563/25

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