Устройство для создания депрессии на пласт при испытании скважины

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о 968363(61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 06. 06. 80 (21) 2985496/22-03 15.1 М. Кп.з Е 21 В 49/00 с присоединением заявки МВ -Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий, 7 (088. 8) Опубликовано 2 Ю 0 Л 2Бюллетень М 9 39 Дата опубликования описания 23.10.82 ГГ.А.Ситдыков, .Б.В.Золотов, С.М.Мазурик и В Ю.флыс(54).УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ .ДЕПРЕССИИ НА ПЛАСТ ПРИ ИСПЫТАНИИ СКВАЖИНЫ Изобретение относится к нефтяной промышленности, конкретно к технике, применяемой при исследовании и испытании пластов в бурящихся скважинах.Известно устройство для создания депрессии при испытании скважин,включающее корпус, шток и всасывающие клапаны. Устройство работает за счет расхаживания колонны труб на величину хода поршня с помощью талевой системы 1).Недостатком устройства является вид привода. Длительное расхаживание инструмента лебедкой буровой установки утомительно и трудоемко для оператора.Известно также устройство для создания депрессии на.пласт при испытании скважины, включающее корпус, полый шток, установленный на штоке толкатель с поршнем, клапаны и механизм .преобразования вращательного движения штока в возвратно-поступательное движение толкателя с поршнем, 2 1.Недостатком. этого устройства является конструкция преобразователя вращательного движения вала в возв-. ратно-поступательное движение поршня. Пара трения вал-шарнирная скоба ненадежна при больших нагрузках, возникающих в процессе откачки жидкости.Кроме того, не обеспечивается равномерность нагрузки на вал в пределаходного цикла работы порШня. При ходепоршня вниз нагрузка отсутствует,приходе вверх - максимальна. В крайнихверхнем и нижнем положениях поршнявеличина и направление скорости изменяются скачком, что приводит к большим ускорениям и возникновение. ударных нагрузок.Целью изобретения является повышение надежности. работы. устройства 15 за счет равномерности нагрузки нашток и устранения ударных нагрузок.Поставленная цель достигаетсятем, что механизм преобразования 20вращательного движения штока в возвратно-поступательное движение толкателя с поршнем выполнен в виде. эамк,нутых канавок на штоке, смещенныхдруг относительно друга по окружности на угол 360 о/и, где и - количество канавок, и входящих в канавки штока пальцев, жестко связанных с толкателем и сдвинутых друг относительно друга по окружности на угол 361/и,причем на корпусе под поршнем установлена демпфирующая пружина.На фиг. 1 показано устройство,общий вид; на фиг. 2 - шток механизма преобразования движения с четырьмянаклонными канавками; на фиг. 3развертка наружной поверхности штока.устройство (фиг. 1) состоит иэтрех основных узлов; преобразователя вращательного движения штока в возвратно-поступательное движениетолкателя с поршнем, поршневой группы и клапанной системы. ,10Устройство содержит. шток 1 со шлицами 2, упорный подшипник З,при этом шток заканчивается втулкой 4, являющейся продолжением штока и паль" цы 5, закрепленные в толкателе б. Тол-, катель имеет шпицы. 7, входящие в ответные шлицевые канавки переходника 8.Поршень 9 установлен на толкателе б в цилиндре 10. Демпфирующая пру- ф жина 11 расположена под поршнем.Поршень 9 соединен с толкателем 6 1 Устройство имеет верхний нагнетательный клапан 12, оканчивающийся полым хвостовиком 13 с внутренним нижним бур том. Верхнее седло 14 установлено в поршне. Нижний всасывающий клапан 15 с головкой 16 и ограничительной гайкой 17 установлен в нижнем седле 18, в свою очередь установленном в переходнике 19. Все узлы устройства заключены внутри корпусных деталей 20 и 21, которые вместе с переходниками 8 и 19 и цилиндром 10 образуют единый корпус устройства. 35Устройство опускается в скважину на бурильных трубах в компоновке с пакером до заданной глубины. Пакер располагается ниже устройства и сое- диняется с ним посредством переход ника 19 или непосредственно прй помощи колонны бурильных труб. Сверху устройства распдлагаются бурильные трубы, соединенные со штоком 1. При спуске устройства в скважину шток 1 находится в крайнем верхнем положении и своими шлицами 2 входит в эацепление с корпусом 20. За счет этогокрутящий момент от колонны труб над устройством передается на пакер,После пакерования за счет осевой сжимаю щей нагрузкишток 1 перемещается вниз до упора в подшипник 3, при этом шлицы штока выходят иэ зацепления с корпусом 20. Вращение колонны труб с помощью ротора на устье сква жины передается на шток 1 и втулку 4. Наклонные канавки втулки располагаются в плоскости, наклоненных к оси втулки под одинаковым углом, но смещенных относительно друг друга 60 по окружности втулки на угол 360 О/и, где и -число, канавок. Угол наклона этих плоскостей к оси втулки и диаметр втулки определяют рабочий ход поршня. 65 В предложенном устройстве и = 4.Каждая канавка образует замкнутуюнаклонную поверхность, представляющуюв сечении эллипс. При вращении втул-,ки входящие вканавки пальцы 5 скользят по этим поверхностям и получаютосевое перемещение. Количество пальцев равно числу канавок, а их расположение на толкателе таково, что уголсмещения по окружности также равен360/и. При равномерном вращении втулки пальцы перемещаются по синусоидальному закону, и поэтому в мертвыхточках происходит плавное изменениескоростей и ускорений толкателя иисключаются ударные нагрузки.Реактивный крутящий момент натолкателе передается через шлицевое соединение напереходник 8,а затем через цилиндр 10, корпус 21и переходник 19 на пакер и стенкискважины. Движение толкателя передается на поршень 9. При ходе внизоткрывается верхний нагнетательныйклапан 12, нижний клапан 15 закрыт,и жидкость из-под поршня перетекаетв трубы, при этом демпферная пружина11 сжимается. При ходе поршня вверхверхний клапан закрыт, и вся жидкость в трубах отсекается и поднимается вместе с поршнем. Под поршнемобразуется раэряжение, за счет чегонижний клапан открывается, и жидкость из-под пакерного пространстваперетекает под поршень. Ход поршнявверх является рабочим, при этомдемпфериая пружина за счет накопленой энергии сжатия частично компенсирует гидравлическую нагрузку,.Клапаны устройства являются съемными Они могут спускаться вместе сустройством или сбрасыэаться втрубыс поверхности после установки устройства на заданной глубине. С цельюизвлечения клапанов эа один рейсловителя на кабеле они соединены .свозможностью. осевого перемещенияотносительно друг друга до упора .головки нижнего клапана в выступхвостовика верхнего клапана.Формула изобретенияустройство для создания депрессии на пласт при испытании скважины, включающее корпус, полый шток, установленный на штоке толкатель с поршнем, клапаны и механизм преобразо-.вания вращательного движения штока в возвратно-поступательное движение толкателя с поршнем, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства в работе. за счет равномерности нагрузки на шток и устранения ударных нагрузок, механизм преобразования вращатель,ного движения штока в возвоатно-поступательное движение толкателя с.поршнем выполнен .в виде замкнутыхф канавок.,на штоке, смещенных относительно друг друга по окружности на угол 360"/и, где п. - количество канавок, и входящих в канавки штока пальцев, жестко связанных с толкателем и сдвинутых относительно друг друга по окружности на угол 360/и, причем на корпусе под поршнем установлена демпфирующая пружина. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Руководство,по применениюкомплекта инструментов Уралец 2при исследовании бурящихся скважин вв районах Урало-Поволжья, Уфа,1979,с. 13-16.2. Авторское свидетельство СССРР 770290, кл. Е 21 В 49/00 ,1978968363 г,Кепкеончик,Составитель ТеХред Е.Ха Да едакт исноеР 15 Зака д. 4/5 3 Проектная Тираж 623 Государственного к лам иэобретений и Ьосква Ж"35, Раущсал ППП "Патент", г, Ужго митета крытий я наб,ректор Л. Бокыай