Запорное устройство для испытателя пластов

(5) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИ(71) Всесоюзный научно-исследовательскийи проектно-конструкторский институт геогфизических методов исследований, испытания и контроля нефтегазоразведочныхскважин(56) Авторское свидетельство СССРМ 939749, кл, Е 21 В 49/00, 1980,Авторское свидетельство СССРКф 1452962, кл, Е 21 В 49/00, 1986.(54) ЗАПОРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАТЕЛЯ ПЛАСТОВ(57) Изобретение относится к геологоразведке нефти и газа. Цель изобретения - повышение надежности устройства в работе.Устройство имеет концентрично установленные с возможностью осевого перемещения полый корпус (ПК) 1 с посадочнойповерхностью 4, спускаемые на кабеле 3съемный клапан (СК) 2 и шток (Ш) 10 и фиксирующие рычаги 22, СК 2 состоит из нижней 7, промежуточной 8 и верхней 9 секций,каждая из которых подпружинена и установлена с возможностью перемещения относительно друг друга, а Ш 10 образует с нижней секцией 7 кольцевую вакуумную камеру 11. Нижняя секция 7 имеет фиксирующий элемент 17 для удержания Ш 10 в крайнем нижнем положении. Верхняя секция 9 СК 2 выполнена с радиальными отверстиями 25, а промежуточная секция.8 - с упорами 23, с возможностью размещения их в радиальных отверстиях 25 верхней секции в ее крайнем нижнем положении. В скважину на трубах опускают ПК 1. После пакеровки и передачи на пласт депрессии на кабеле 3 в трубы опускают СК 2, который фиксируется в ПК 1 с помощью рычагов 22. Для окончательной установки СК 2 натягивают кабель 3, что приводит к освобождению элемента 17. Затем Ш 10 смещается вниз и устанавливается в посадочной поверхности 4 П К 1, что создает возможность прохода флюида через радиальные отверстия 13, Для записи КВД повторно натягивают кабель 3, и втулка 12 перекрывает радиальные отверстия 13. Ослаблением и натяжением кабеля можно создавать неограниченное число открытых и закрытых циклов испытания. 2 ил.510 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к геологоразведке нефти и газа, в частности к оборудованию для испытания скважин,Известно запорное устройство для испытателя пластов, включающее полый корпус и установленный с возможностьюосевого перемещения относительно негошток, соединяемые один с верхней, а другойс нижней частью колонны труб, размещенный в штоке съемный клапан с герметизирующей втулкой, свободно установленной нагеофизическом кабеле, механизм фиксацииклапана, включающий размещенные наштоке фиксирующие элементы, внутренняясторона которых взаимодействует с проточкой съемного клапана, наружная сторона -с управляющей внутренней конической поверхностью на корпус. Запорное устройство позволяет фиксировать съемный клапанв устройстве при сжатии последнего весомколонны труб и перекрывать осевой каналнатяжением кабеля.Известно также запорное устройство, вкотором механизм фиксации съемного клапана включает фиксирующие элементы идвуплечие рычаги на штоке, а также управляющие движением фиксатора коническиеповерхности на внутренней поверхностикорпуса,Недостатком известных устройств является то, что управление фиксирующими элементами в них при установке и снятиисъемного клапана осуществляется перемещениемтруб на устье скважины,В тех случаях, когда при испытании пластов получен приток газа или нефти с высоким содержанием газа, для проведенияэтой операции требуется использованиеспециального громоздкого устьевого оборудования с применением резино-технических изделий для уплотнения труб на устьена время их перемещения и, кроме того,совместное нагружение труб на устье растя. гивающими нагрузками от веса труб и отвнутреннего давления при фонтанированиискважины повышает критические нагрузкина трубы и соответственно снижает безопасность проведения работ,Целью изобретения является повыше-ние надежности работы устройства.Указанная цель достигается тем, что впредлагаемом устройстве съемный клапанвыполнен в виде составного корпуса, каждая часть которого подпружинена с возможностью смещения относительно друг друга,шток выполнен таким образом, что образуетполую камеру с одной из трех составныхчастей корпуса съемного клапана, а такжевведены дополнительные фиксаторы дляфиксации штока относительно нижней части корпуса съемного клапана в крайних рабочих положениях верхнем и нижнем).и фиксатор для фиксации верхней части со. ставного корпуса съемного клапана относительно его средней части, а фиксирующие рычаги установлены в средней части составного корпуса съемного клапана, подпружинены относительно корпуса и выполнены с фигурной поверхностью, взаимодействующей с ответной фигурной поверхностью корпуса устройства.Съемный клапан содержит составной корпус, взаимно. подпружиненный относительнодругдруга с возможностью их взаимного смещения, шток, образующий с одной из частей корпуса съемного клапана полую камеру и дополнительных фиксаторов для фиксации штока Относительно корпуса съемного клапана в верхйем и нижнем положении. Фиксирующие рычаги установлены в средней части съемного клапана, подпружинены и имеют фигурную внешнюю поверхность, взаимодействующую с ответной поверхностью корпуса устройства, Фиксатор для фиксации подпружиненных рычагов в утопленном положении; срабатывает от груза, концентрично одеваемого на кабель и сбрасываемого с поверхности.На фиг,1 изображено устройство в момент предварительной установки съемного клапана в корпусе устройства, общий вид; на фиг,2 - то же, после перевода его в рабочее положение.Устройство состоит из полого корпуса 1, имеющего в нижней и верхней части присоединительные резьбы для соединения с трубами, на которых корпус 1 опускается в скважину совместно с пакером и другим испытательным оборудованием (не показаны), и съемного клапана 2, опускаемого в скважину на кабеле 3.В корпусе 1 выполнены цилиндрическая посадочная поверхность 4, выступ 5 и внутренняя кольцевая проточка 6. Съемный клапан 2 выполнен в виде составного корпуса, состоящего из подпружиненных нижней 7, средней 8 и верхней 9 секций, имеющих возможность смещения в осевом направлении одна относительно другой, и штока 10, образующего с нижней секцией 7 составного корпуса съемного клапана полую камеру 11.Шток 10 выполнен также составным и состоит из собственно штока 10 и подпружиненной относительно него втулки 12 с уплотнениями. Втулка 12 жестко крепится к каротажному кабелю 3, В штоке 10 выполнены радиальные отверстия 13 для прохода флюида, снизу к нему крепится регистрирующий манометр 14. Кроме того, на штоке 10171411020 25 30 35 40 45 50 55 выполнены гребенка 19 и углубления 16 под шаровой фиксирующий элемент 17, кото-. рый выполнен в нижней части 7 составного корпуса съемного клапана. В нижней секции 7 составного корпуса сьемного клапана имеется подпружиненный фиксатор 18, который Снацала свободно пропускает шток 10 вниз, а затем препятствует его смещению вверх относительно нижней секции 7 составного корпуса съемного клапана. 10 Средняя секция 8 составного корпуса съемного клапана может смещаться вниз относительно его нижней секции 7, преодолевая при этом усилие пружины 15, и имеет внутреннюю кольцевую проточку 20, ограничи тель 21 хода, несколько подпружиненных, рычагов 22 с выступами и выемками на своей наружной поверхности, а также несколько подпружиненных упоров 23. Верхняя секция 9 составного корпуса сьемного клапана подпружинена относительно его средней секции 8 и имеет ограничитель 24 хода, отверстия 25 для взаимодействия с упорами 23, а в нижней секции 7 выполнено рэдиал ьное отверстие 26.Устройство работает следующим образом.В скважину на трубах опускаются корпус устройства 1, ниже которого устанавливается испытатель пластов, пакет и другое оборудование, необходимое для вызова притока из пластов путем снижения уровня жидкости в трубах,После пакеровки и передачи на пласт депрессии, с целью получения из пласта притока, определяется дебит скважины по изменению уровня жидкости в трубах, Для записи кривой восстановления давления (КВД), перекрытием притока на забое на каротажном кабеле(тросе) опускается в трубы съемный клапан 2, который доходит до корпуса 1 и останавливается на выступе 5, опираясь на последний выступами рычагов 22, При этом выступ 5 корпуса устройства попадет в выемку рычагов 22 и происходит зацепление съемного клапана 2 в корпусе 1. Так как трубы заполнены частично жидкостью (условия работы заявляемого устройства), то шток 10 под действием перепада давления между гидростатическим давлением в трубах и нулевым давлением в полой камере 11 стремится сместиться вниз, ноэтому препятствует фиксатор 17. До окончательной установки съемного клапана 2 проводится натяжка кабеля 3, что приводит к смещению нижней секции корпуса 7 относительно средней секции 8 и освобождению фиксатора 17, после чего шток 10 смещается вниз при ослабленном кабеле и уплотняемая поверхность штока устанавливается в цилиндрической посадочной поверхности 4 корпуса устройства 1, а фиксатор 18 фиксируют шток 10 относительно нижней секции корпуса 7 (фиг.2), В этом положении имеется возможность прохода флюида через радиальные отверстия 13 штока 10, а для записи КВД повторно натягивается кабель 3 и втулка 12 перекрь 1- вает радиальные отверстия 13 для прохода флюида. Ослаблением и натяжением кабеля можно создать неограниченное число открытых и закрытых циклов испытания. Для съема клапана ослабляют кабель 3, а затем по кабелю сбрасывают с поверхности груз (не показан), свободно одетый на кабель, который ударяет по верхней подпружиненной секции 9 корпуса съемного клапана, которая, смещаясь вниз, принудительно утапливает подпружиненные рычаги 22, При смещении верхней секции 9 корпуса вниз утапливаются фиксирующие рычаги 22 и при смещении верхней секции 9 корпуса в крайнее нижнее положение упоры 23 выдвигаются в отверстии 25 и фиксируют верхнюю секцию 9 в крайнем нижнем положении. После этого съемный клапан 2 может быть извлечен на поверхность.Применение предлагаемого устройства облегчает управление последним путем исключения трудоемкой и небезопасной операции по подвижке труб на устье, что весьма важно при работе на предполагаемых газовых объектах. Формула изобретения Запорное устройство для испытателя пластов, содержащее концентрично установленные с возможностью осевого перемещения относительно друг друга полые корпус с посадочной поверхностью, спускаемые на кабеле съемный клапан и шток с радиальными отверстиями и подпружиненной втулкой и фиксирующие рычаги, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности в работе, съемный клапан выполнен из нижней промежуточной и верхней секций, каждая из которых подпружинена и установлена с возможностью перемещения относительно друг друга, шток образует с нижней секцией кольцевую вакуумную камеру, причем нижняя секция имеет фиксирующий элемент для удержания штока в крайнем нижнем положении, а фиксирующие рычаги размещены в промежуточной секции съемного клапана и подпружинены относительно нее, при этом верхняя секция съемного клапана выполнена с радиальными отверстиями, а1714110 7 промежуточная секция имеет упоры с возможностью размещения их в радиальных Составитель А.ФаткуилинТехред М.Моргентал Корректор Т,Мал Редактор А.Мотыл Тираж Подписноерственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 ственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 ро Заказ 670 ВНИИПИ Го отверстиях верхней секции в ее крайнемнижнем положении,