Клапан для испытателя пластов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 9) (11) 07 1)4 Е 21 В 49/О АНИЕ ИЗОБРЕТ 1 ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Западно-Сибирский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт технологии глубокого разведочного бурения(54) КЛАПАН ДЛЯ ИСПЫТАТЕЛЯ ПЛАС. ТОВ(57) Изобретение относится к нефтедобывающей пром-ти. Цель - обеспечение автоматического управления клапаном (К) при многоцикловом испытании пластов. Для этого К состоит из корпуса 1 и дифференциального поршня с полым штоком (ПШ) 2. Корпус 1, его кольцевые выступы 4 и 5 и ПШ 2 образуют тормозную камеру гидравлического реле 3, заполненную тормозной жидкостью 6. В нижней части поршня смонтирован обратный К 7 с пружиной 8 и тягой 9, имеющей упор 10. На корпусе 1 имеются ограничители 11 и 12, ограничивающие ход тяги 9. Поршень с ПШ 2 имеет больший диаметр в верхней части и меньший диаметр в нижней. Ход тяги 9 меньше хода ПШ 2, т. е. расстояние между ограничителями меньше расстояния между выступами 4 и 5.После достижения испытателем пласта забоя и открытия К на нижнюю часть поршня действует пластовое давление, превышающее трубное. В результате ПШ 2 перемещается вверх, а К 7 закрывается. Упор 10 останав- ас ливается ограничителем 11 и при последующем перемещении ПШ, 2 открывается К 7.Давление в верхней и нижней частях ПШ 2Жидкость из пласта через %ваав К 7 поступает в бурильные трубы. 2 ил.Формула изобретеная Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к оборудованию для испытания скважин испытателями пластов, спускаемых на трубах.Целью изобретения является обеспечениеавтоматического управления клапаном примногоцикловом испытании пластов.На фиг. 1 показан клапан для испытателя пластов в положении перед началомработы, продольный разрез; на фиг. 2то же, в положении, когда осуществляетсярежим притока.Клапан состоит из корпуса 1, дифференциального поршня с полым штоком 2,гидравлического реле 3, размещенного втормозной камере реле, ограниченной штоком 2, корпусом 1 и кольцевыми выступами 4 и 5 корпуса. Тормозная камера рслсзаполнена тормозной жидкостгио 6. В канале дифференциального поршня в его нижнейчасти смонтирован обратный клапан 7 с пружиной 8 и тягой 9. Тяга 9 имеет упор 10.На корпусе также имеются ограничители 11и 12, ограничивающие ход тяги 9.Дифференциальный поршень с полымштоком 2 имеет болшпий диаметр д в верхней своей части и меньший диаметр г( внижней своей части. Ход 1, тяги 9 мепьшсхода 1, штока 2, т. е. расстояние 1, междуограничителями меньше расстояния междувыступам и.Клапан для испытателя пластов раоотаетследующим образом.Клапан спускается в скважину на бурильных трубах в компоновке с испытателемпластов, пакером и хвостовиком с фильтром,которые расположены ниже него.При спуске испытатель пластов перекрывает сообщение трубного и затрубного пространства и трубы спускаются в скважинус частичным заполнением жидкостью. Наверхнюю и нижнюю торцовые поверхностидифференциального поршня действует одинаковое давление столба залитой жидкости,так как обратный клапан 7 в исходном положении открыт и удерживается в такомсостоянии пружиной 8. За счет неуравновешенности дифференциального поршня на него действует нагрузка 6 равнаяС 1, .= Р 0,785(г - сф,где Р - давление в трубах, в результатечего поршень 2 смещается в крайнее нижнсс положение. В этом положении тяга 9упирается упором 1 О в ограничитель 12 иклапан 8 закрывается. Таким образом перед началом испытания шток 2 находитсяв крайнем нижнем положении, а клапан 7закрыт.11 осле достижения компоновкой испытательного оборудования забоя и установки паксра в скважине и открытия клапана испытателя пластов на нижнюю часть дифференциального поршня начинает действоватьпластовое давление Р превышающее труб 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 пое давление. В результате под действием противоположной нагрузки б,равной бган = = О 785(Р - -1 э., ) (д, - Й), шток 2 перемещается в верхнее положение. При этом клайан 7 закрыт, так как на него действует нагрузка от повышенного давления Р, превышающего усилие упругости пружины 8.Поскольку ход тяги 1 меньше хода штока 1 то не доходя до своего крайнего верхнего положения, упор 10 останавливается ограничителем 11 и при последующем перемещении штока клапан 7 открывается и удерживается в своем верхнем положении пружиной 8. Давление в верхней и нижней части штока выравнивается. Жидкость из пласта через отверстия клапана 7 начинает поступать в бурильньн трубы - выполняется режим первого периода притока Т . При этом на дифференциальный поршень вновь действует нагрузка (Ьф, направленная вниз. Скорость перемещения поршня определяется тормозной способностью поршня реле 3 и вязкими свойствами жидкости 6. Поэтому сопротивление поршня реле заранее выставляется, соответствующее времени планируемого периода притока.По мере перемещения поршня вниз в крайнем нижнем положении движение тяги 9 прекращается при упоре ее в нижний ограничитель 12. При последующем смещении поршня клапан 7 закрывается - в результате начинается период восстановления давления. По мере роста давления на нижний торец штока 2 начинает действовать повышающееся давление. Как только давление на забое скважины Р станет больше давления Р в в , раз, поршень начинает.аперемещаться вверх. В зависимости от интенсивности роста забойного давления изменяется и скорость перемещения поршня и тем самым определяется наиболее рациональный (оптимальный) режим восстановления давления. При интенсивном восстановлении давления период восстановления давления меньше, так как на шток действует большая нагрузка и поэтому уменьшается время его перемещения вверх. Наоборот, при медленном росте КВД (кривой восстановления давления) время восстановления давления будет большим, и тем больше, чем менее интенсивнее будет расти давление на забое.После достижения поршнем своего верхнего положения клапан 7 вновь открывается и выполняется второй режим притока. Клапан для испытателя пластов, включающий полый корпус с внутренними кольцевыми выступами, концентрично установленный в корпусе дифференциальный поршень со штоком, имеющие осевой канал и образующие с корпусом камеру реле време1307054 ни, и установленный в нижней части осевого канала поршня подпружиненный обратный клапан, отличающийся тем, что, с целью обеспечения автоматического управления клапаном при многоцикловом испытании пластов, он снабжен установленными в корпусе последовательно под кольцевыми выступами ограничителями, при этом обратный клапан имеет тягу, взаимодействующую с ограничителями корпуса при осевом перемещении дифференциального поршня, а расстояние между ограничителями меньше расстояния между кольцевыми выступами корпуса. 2 Соста ви Техред И. В Тираж 533 омитета ССС Ж - 35, Ра еское предпрель Иерес епке РедакторЗаказ 39ВНИИПИ Р по де. шскаяятие, г оизводс Горват9сударственного113035, Москввенно-пол игра фи Корректор С. Черни Подписноеам изобретений и открытий наб., д. 4/5Ужгород, ул. Проектная, 4