Реле времени испытателя пластов

О П И=-А - Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистичесеа Реслублик(51) М, Кл. Е 21 В 49/00 Государственный комнтет СССР по делам нзебретеннй н отнрытнй.4 (088,8) Дата опубликования описания 15.07.79(72) Авторы изобретения М. М. Нагуманов и ф. С. Галлямов Всесоюзный научно-исследовательский и проектноконструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин(54) РЕЛЕ ВРЕМЕНИ ИСПЫТАТЕЛЯ ПЛАСТОВ Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к исследованию скважин испытателями пластов на трубах.Известно реле времени испытателя пластов, в котором реле времени представляет собой поршень с каналами малого сечения, размещенный в камере, заполненной тормозной жидкостью, и разделяющий камеру на верхнюю и нижнюю части 11. Когда в скважине имеются сужения, уступы, искривления и спуск инструмента сопровождается значительными посадками, то наблюдается преждевременное срабатывание реле времени и перетоки бурового раствора в трубы.Известно также реле времени испытателя пластов, включающее корпус и шток, образующие камеру, заполненную тормозной жидкостью, установленный в камере поршень с капиллярными каналами и каналом, в котором установлен подпружиненный клапан 2.При движении штока вниз за счет протока тормозной жидкости из нижней камеры цилиндра в верхнюю по гидравлическим каналам в поршне создается гидравлическое сопротивление, благодаря которому устанавливается замедленное перемещение штока вниз и осуществляется последовательное закрытие уравнительного и открытие впускного каналов испытателя, Работоспособность этого устройства в основном 5 зависит от надежности работы реле времени.Недостатком этого реле является преждевременное срабатывание системы клапанов в условиях высоких температур, что объясняется резким уменьшением вязкости тормозной жидкости с увеличением температур в скважине и бытрым перетоком ее через капиллярные каналы даже при незначительных осевых нагрузках (1 - 3 т.). Уменьшение же сечения гидравлических каналов реле 15 времени нецелесообразно, так как приводитк забиванию проходных каналов механическими примесями. При спуске инструмента в скважину, когда наблюдается незначительная посадка инструмента, происходит открытие впускного клапана и пере- токи бурового раствора в трубы,На чертеже показана принципиальная схема устройства в сборе с комплектом испытательного оборудования в скважине.Устройство содержит корпус 1, шток 2с каналом а для прохождения пластовогофлюида. Нижний конец корпуса снабженканалом б для выравнивания давления. Вкамере А, заполненной тормозной жидкостью, установлен поршень 3 с капиллярными каналами в. В верхней части поршняимеется клапан 4, изолирующий камеру Бот полости В и камеры Г. Клапан 4 прижат вниз пружиной 5 с опрделеннымусилием (,)с помощью регулирующего винта 6. В нижней части клапана предусмотрен 10канал г для перетока тормозной жидкости,Полость В образована кольцевым пазомна наружной поверхности поршня. Капиллярные каналы в выполнены в нижней части поршня под пазом, а клапан 4 установлен в канале поршня над пазом поршня.Для передачи крутящего момента от штока на корпус предусмотрена шпонка 7. Приспуско-подъемных операциях канал а перекрыт гильзой 8.Перед испытанием скважины к верхнему концу штока 2 устройства присоединяютзапорный клапан 9, а к нижнему концу корпуса 1 - пакерный узел 10 с фильтром 11.Вся сборка в компановке присоединяетсяк нижнему концу колонны труб 12 и спускается в скважину. В процессе спуска инструмента в скважину в случае возникновения осевых сжимающих нагрузок на нижнюю часть инструмента клапан 4 удерживаетпоршень 3 и шток 2 от перемещения внизс усилием равным по величине Я -- Я( -- "ЗфЗкгде 8 - кольцевая площадь поперечногосечения камеры А;8 п - площадь клапана 4,Такое конструктивное выполнение релевремени позволяет производить спуск испытательного оборудования со значительнымипосадками, не допуская несвоевременное срабатывание системы клапанов.После достижения забоя весом труб деформируют уплотнительный элемент пакерного узла 1 О, герметизируя испытуемую зо- фРну, При этом осевую нагрузку (,) увеличивают до значения (,) Я, В результате клапан 4 перемещается вверх, сжимая пружину 5, канал г частично открывается. Поршень 3 со штоком 2 начинает опускатьсявниз под действием разностй давления вкамере Г и полости В, равной по величинеЬР= ф -Гк вп Вследствие возникновения вполости В избыточного давления поршень воспринимает только часть осевой сжимающей нагрузки, передаваемой на устройство. Это приводит к увеличению времени перетока тормозной жидкости из камеры Г в камеру Б по каналам в и обеспечивает замедление в срабатывании системы клапанов. После истечения определенного времени шток 2 своим нижним концом выходит из гильзы 8, изолируя уравнительный канал б от внутритрубного пространства и сообщая канал а с испытуемой зоной для прохождения пластового флюида.По окончании испытания с помощью запорного клапана 9 прекращают отбор пробы и обеспечивают получение восстановления давления в призабойной зоне, Для снятия пакера и подъема инструмента дают натяжения на инструмент, вследствие чего открывается канал у, обеспечивая быстрый переток тормозной жидкости из камеры Б в камеру Г, закрытие впускного канала а и сообщение уравнительного канала Б с подпакерной зоной,Такое конструктивное выполнение позволяет избежать преждевременное закрытие уравнительного и открытие впускного каналов устройства в осложненных и высокотемпературных условиях испытания и повышает надежность работы реле времени и испытателя пластов.формула изобретения Реле времени испытателя пластов, включающее корпус и шток, образующие камеру, заполненную тормозной жидкостью, установленный в камере поршень с капилляр- ными каналами и каналом, в котором установлен подпружиненный клапан, отличаюиееся тем, что, с целью повышения надежности срабатывания реле времени, поршень выполнен с кольцевым пазом на наружной поверхности, причем капиллярные каналы выполнены в части поршня под кольцевым пазом, а подпружиненный клапан установлен над кольцевым пазом с возможностью сообщения при заданном давлении надпоршневой и подпоршневой полостей при движежении штока вниз.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР443165, кл. Е 21 В 49/00, 1971.2. Патент США2760582, кл. 166 - 151, 1956,Молча я Соста а Техред Тираж ЦН И И ПИ Государств по делам изобре 11 3035, Москва, Ж - 35 илиал ППП Патент, гРедактор С, Титов Заказ 3853/32 итель Т.О. Лугова656нного котеннй иРаущсУжгород митет откр кая нул. оваКорректор И. МихееваПодписноеСССРтийбд. 4/5Проектная, 4