Запорный клапан для испытателя пластов

СОЮЗ СОВЕТсоциАлистичРЕСПУБЛИК 12 2 9/00 4 Е ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИА ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ПЫУ 17чно-исследоваструкторский х м ов исс контроля н ежин 8)етельство СССВ 49/00, 1979тельство СССРВ 49/00, 198 17 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(21) 3674748/22-03 (22) 20.12.83 (46) 07,05,86. Бюл (71) Всесоюзный на ский и проектно вститут геофизическ дований, испытания газоразведочных ск (72) В.В. Пустов (53) 622,245.4(088 (56) Авторское сви У 802543, кл. Е 21Авторское свид Ф 1033723, кл. Е 2(54)(57) 1, ЗАПОРНЫЙ КЛАПАН ДЛЯ ИС ТАТЕЛЯ ПЛАСТОВ, включающий связанный с колонной труб полый шток, телескопически установленный относительно него корпус с уравнительными каналами, установленное в корпусе седло, спускаемый на кабеле запорный орган и связанный со штоком подвижный упор взаимодействующий с верхним торцомлседла, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности клапанов в работе и предотвращения заклинивания подвижных упоров в сква жинной среде, подвижный упор выполнен в виде цанги1229322, Клапан по и, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что седло выполнено из упругого материала,3. Клапан по пп. 1 и 2, о т л чч а ю щ и й с я тем, что корпус выполнен с внутренним выступом для взаимодействия с цангой. 64. Клапан по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью предотвращения продавливания рабочего органа через седло при повышенных перепадах давления, он снабжен установленной под нижним торцом седла цанговой опорой для взаимодействия с запорным органом.Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именнок испытательному скважинному оборудованию.Цель изобретения - повьшение надежности клапанов в работе, а такжепредотвращенне заклинивания подвижных упоров в скважинной среде и продавленивания рабочего органа черезседло при повышенных переходах дав Оления,На фиг. 1 представлен запорныйклапан в растянутом состоянии устройства, соответствующем его спуску в скважину, на фиг. 2 - то же, 15в сжатом состоянии, на фиг, 3 - тоже, вариант исполнения, на фиг. 4 -то же, вариант исполнения, с двумяцанговыми опорами,Запорный клапан состоит из што Ока 1 и корпуса 2, внутри которогов стакане 3 установлена полая эластичная резиновая втулка, выполняющая функцию деформируемого седлаклапана, Шток 1 и корпус 2 связаны 25между собой посредством шлицевогоузла 5, предназначенного для передачи осевых и крутящих нагрузок. Бсредней части клапана шток 1 и корпус2 образуют узел гидравлического урав- ЗОновешивания, состоящий из двух камер б и 7, одна из которых связанас внутритрубным, а вторая - с затрубным пространством. В нижней частишток 1 связан с поршневой головкой8, на которой нарезаны цанговые лепестки 9, выполняющие роль подвижного упора. Между корпусом 2 и стаКаном 3 имеется кольцевой зазор 10,связанный с помощью радиальных отверстий 11 и 12 подклапанную и надклапанную зону внутритрубного про 2странства в ооход деформируемогоседла 4, т.е. выполняющий функциюуравнительного канала. Поршневаяголовка 8 снабжена подвижным уплотнением 13, Таким образом поршневаяголовка 8, канал 10 и радиальныеотверстия 11 и 12 представляют собой уравнительный клапан, управляемый посредством осевых перемещенийштока 1, В верхней части деформируемоеседло 4 снабжено предохранительнымметаллическим стаканчиком 14, а нижним торцом оно опирается на переводник 15, поджимающий седло 4 до упора в выступ 16, Глубинный прибор 17спускается в подклапанную зону накартонажном кабеле 18 или проволоке,Выше нрибора 17 на кабеле 18 устанавливается запорный орган 19 с сальником 20.Во втором примере исполнения запорного клапана выступ 16 отсутствует, а вместо него используется конусное гнездо 21, выполненное на предохранительном стаканчике 14 для взаимодействия с цанговыми лепестками 9.Кроме того, возможен пример исполнения клапана, когда сжимаемаяцанга устанавливается между нижнейопорой и деформируемым седлом 4, чтотакже предотвращает продавливаниезапорного органа 19 сквозь седло 4,но не позволяет использовать дополнительный положительный эффект сжимаемой опоры, уменьшающей выдавливание .резины под действием перепададавления,В связи с этим используется запорный клапан, в котором применяютсядве цанги. Нижняя цанга 22 выполняет функцию подвижной опоры, предназначенной для ограничения перемеще 122932 Ьния запорного органа 19, а верхняя 9 - используется в качестве деформируемого вовнутрь упора, снижающего эффект выдавливания резины в зазор между цангой и кабелем при повышенных 5 перепадах давления.Устройство работает следующим образом.Перед спуском в скважину клапан при помощи резьбы соединяется с ко лонной труб и другими узлами испытательного инструмента, причем испытатель пластов должен быть установлен в скважине ниже запорного фклапана, В процессе спуска клапан находит ся в растянутом состоянии под действием веса нижерасположенной части испытательного инструмента, а также благодаря наличию узла гидравлического уравновешивания, 20После установки испытателя пластов на требуемую глубину в подклапанную зону внутритрубного пространства испытательного инструмента спускается глубинный прибор 17. В свя зи с тем, что в растянутом положении клапана диаметр сквозного осевого канала в цанге 9 и деформируемом седле 4 .превышает на несколько миллиметров наружный диаметр прибора 17 и щ запорного органа 19, последние беспрепятственно проходят в подклапан,ное пространство.После этого осуществляется пакеровка, для чего шток 1 движется вниз относительно корпуса 2 и при помощи цанговых лепестков 9 сжимает деформируемое седло 4. При этом поршневая головка 8 устанавливается ниже радиальных отверстий 12, а цанговые лепестки 9, взаимодействуя с выступом 16, поджимаются вовнутрь.В сжатом положении клапана, когда верхняя муфта штока 1 насажена на верхний торец корпуса 2, диаметры внутренних осевых каналов деформируеМого седла 4 и цанги 9 становятся на несколько миллиметров меньше наружного диаметра запорного органа 19. В конце процесса пакеровки открывается приемный клапан испытателя пластов и осуществляется вызов притока пластового флюида в трубы. Поокончании открытого периода испытания при необходимости записи КВДпроизводится натяжка кабеля 18 илипроволоки до упора корпуса снизув деформируемое седло 4, чем обеспечивается начальная герметизация подпакерной зоны скважины по внутритрубному пространству. Начиная с этого момента, глубинный. манометр, установленный в приборе,17, фиксируетпроцесс восстановления давления взамкнутом объеме (закрытый периодаиспытания). По мере нарастания забойного давления запорный орган 19 дополнительно вдавливается в деформируемое седло 4. до тех пор, покане упрется в сжатые цанговые лепестки 9, которые предотвращают самопроизвольную разгерметизацию клапанадаже при воздействии максимальногоперепада давления, что характернодля газовых скважин при проведениииспытаний с выходом газа в атмосферу. Кроме того, сжатые цанговые лепестки 9 при этом выполняют дополнительную (очень полезную) функциюсжимаемой опоры, уменьшающей отрицательный эффект выдавливания резиныдеформируемого седла 4 в зазор междуцангой 9 и кабелем 18, в связи счем увеличивается ресурс работы седла 4,По окончании процесса записи КВДпроизводится натяжка колонны труб,что вызывает движение потока 1 вверх.При этом цанговые лепестки 9 разжимаются, снижается усилие деформациидеформируемого седла 4, открываетсяуравнительный клапан и выравниваетсядавление в зонах выше и ниже седла 4,что облегчает возврат последнего висходное положение и освобождениеосевого канала клапана, При необходимости цикл исследований можетбыть повторен,1229326 Составитель И. КепкеБугир Т ехр ед И. Попович едактор аказ 24 ектор Г. Решетник б 27 Тираж 5 ВНИИПИ Государственного кпо делам изобретений и 113035, Ж, Раушская наб исн митета СССРоткрьггий д роизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4