Клапанное устройство для испытателяпластов

Клапанное устройство для испытателяпластов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ . К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Социалистическнк

Реслублйк (111 819323 (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 601404 (22) Заявлено 11.09.78 (21) 2662454/22-03 (51) М. Кл.

Е 21 В 49/00 с присоединением заявки №вЂ”

Гееуддрстнениый комитет

СССР (23) Приоритет— (53) УДК 622.245..4 (088.8) Опубликовано 07.04.81. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 17.04.81 не делам -иаееретеиий и еткрытий (72) Авторы изобретения

И. П. Герцен, Н. Ф. Рязанцев и И. Г. Скри

Северо-Кавказский государственный научно-и следой(теллдскййи проектный институт нефтяной пром ленности *:>-Д :,,;"", /

"- г,„ (71) Заявитель (54) КЛАПАННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАТЕЛЯ

ПЛАСТОВ

Изобретение относится к устройствам, применяемым в нефтяной промышленности для испытания пластов.

В основном изобретении по авт. св. № 601404 описано клапанное устройство, включающее связанный с колонной бурильных труб корпус, установленный в корпусе на срезных элементах патрубок с радиальными каналами, образующий с корпусом кольцевой канал, сообщающийся с пространством внутри корпуса. В патрубке установлен тарельчатый клапан, жестко связанный с поршнем, образующим с патрубком герметичную камеру, а в нижней части патрубка установлен ступенчатый плунжер, связанный срезным элементом с патрубком, образующим с ним камеру, которая сообщается с затрубным пространством.

При необходимости освобождения колонны бурильные трубы в трубах над клапанным устройством повышают давление, срезают шпильки,и клапанное устройство падает вниз.

При этом открывается канал в корпусе, сообщающий камеру в нижней части патрубка, через который может произойти как переток жидкости из затрубного пространства скважины в трубы, если давление в затрубном пространстве больше, чем в трубах, сопровождаемый снижением уровня жидкости в скважине и уменьшением противодавления на пласт, так и переток азота в затрубное пространство из труб, если давление в трубах больше, чем в затрубном пространстве, вызывая разгазирование жидкости в затрубном пространстве, и, таким образом, также снижение величины противодавления на пласт.

1О

В обоих случаях это может стать причиной осложнений. Для предотвращения этого в случае удаления патрубка из корпуса необходимо закрыть превентор, постоянно производить подкачку жидкости, поддержи1$ вать повышенное давление в затрубном пространстве скважины и медленно снижать давление в полости труб при помощи устьевого крана высокого давления. При этом происходит абразивный износ деталей корпуса и кранов высокого давления, и они практически за одну операцию, связанную с ликвидацией прихвата, выходят из строя.

Целью изобретения является предотвращение перетока флюида из затрубного про819323

1О

2О

Зо

40

50 странства во внутритрубное при удалении патрубка из корпуса устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в канале, сообщающем камеру с затрубным пространством установлен клапан двустороннего действия с хвостовиком для взаимодействия с патрубком.

На фиг. 1 изображен общий вид клапанного устройства в разрезе; на фиг. 2— канал корпуса устройства с двусторонним клапаном при действии перепада давления из кольцевого пространства в трубы; на фиг. 3 — то же, при действии перепада давления из труб в кольцевое пространство.

В корпусе устройства, состоящем из переводников 1, 2 и 3 при помощи срезных тарированных шпилек 4 закреплен патрубок

5 с тарельчатым клапаном 6, выполненным за одно целое со вспомогательным поршнем

7. Патрубок 5 образует с корпусом кольцевой канал А, который посредством радиальных каналов В и С связан с осевым каналом

D во вспомогательном поршне 7.

Вспомогательный поршень 7, жестко соединенный с поршнем 8, размещен во вспом ога тел ьном цил и ндре 9.

На внутренней поверхности патрубка 5 выполнен выступ Е, а полость патрубка 5 под поршнем 8 образует замкнутую камеру

10, заполненную сжатым инертным газом, например азотом под заданным давлением.

Для заполнения камеры 10 газом служат отверстия F и запорный вентиль 11.

В нижней части патрубка 5 установлен ступенчатый плунжер 12, связанный с патрубком 5 при помощи срезного элемента 13.

Камера G, образованная патрубком 5 и ступенчатым плунжером 12 при помощи радиальных каналов К в переводнике 2 и„каналов L в патрубке 5, связана с затрубным пространством. Полость труб М под клапанным устройством сообщается с кольцевым каналом А посредством каналов Н патрубка 5 и каналов О переводника 2.

В канале К, в котором выполнены седла

14 и 15 переводника 2, размещен клапан двустороннего действия 16, имеющий хвостовик

17 с направляющими 18 и прорезью О, опирающийся на боковую поверхность цатрубка 5, удерживая клапан 16 в открытом положении.

Работает клапанное устройство следующим образом.

Клапанное устройство спускают в скважину на колонне труб и устанавливают выше испытателя пластов на расстоянии, равном длине труб, которые необходимо предотвратить от смятия за счет заполнения этих труб сжатым инертным газом.

Перед спуском в скважину камеру 10 через отверстие F и запорный вентиль 11 заполняют сжатым инертным газом. При спуске в скважину под действием давления инертного газа в камере 10 на поршень 8 закрыт тарельчатый клапан 6. Затем при помощи

4 специального устройства заполняют азотом бурильные трубы, установленные между испытателем пластов и клапанным устройством

Величина давления азота в трубах не превышает величину давления азота в камере 10.

После открытия впускного клапана испытателя пластов и начала притока возрастает давление под редукционным клапаном и через каналы В, С и D передается во вспомогательный цилиндр 9. При этом поршни 7 и 8 вместе с клапаном 6 перемещаются вниз, и инертный газ выходит в полость труб над клапаном, обеспечивая возможность притока пластового флюида в полость бурильных труб.

Давление газа в трубах над клапаном снижается, и когда оно станет ниже давления инертного газа в камере 10, поршень 8, перемещаясь вверх, закрывает клапан 6, и давление в полости труб над клапаном поддерживается практически равным давлению инертного газа в камере 10.

Если по каким-либо причинам тарельчатый клапан 6 окажется негерметичным, давление в полости труб снижается на большую величину, и это снижение воздействует на нижнюю поверхность ступенчатого плунжера 12, на верхнюю поверхность которого через канал К, открытый клапан 16, канал воздействует гидростатическое давление столба бурового раствора в затрубном пространстве скважины.

При критическом перепаде давления на ступенчатый плунжер 12 элементы 13 срезаются, плунжер 12 перемещается вниз, перекрывая канал Н в патрубке 5. Выход азота из труб прекращается и смятия труб не происходит.

При необходимости обеспечения прохода в бурильные трубы в трубах над клапанным устройством повышают давление, срезают шпильки 4,и клапанное устройство падает вниз.

Обычно давления в трубах и затрубном пространстве в эти моменты не равны.

Под действием перепада давления, в зависимости от направления, клапан 16 прижимается к одному из седел 14 или 15, препятствуя перетоку флюида из затрубного пространства в трубы или наоборот.

Формула изобретения

Клапанное устройство для испытателя пластов по авт. св. ¹ 601404, отличающееся тем, что, с целью предотвращения перетока флюида из затрубного пространства скважины во внутритрубное при удалении патрубка из корпуса устройства, в канале, сообщающем камеру с затрубным пространством, установлен клапан двустороннего действия с хвостовиком для взаимодействия с патрубком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 601404, кл. Е 21 В 49/00, 03.05.76.

819323

17

ФУ2. д

Составитель И. Кепке

Редактор Т. Авдейчик Техред А. Бойкас Корректор Е. Рошко

Заказ 834/4 Тираж 62? Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4