Устройство для испытания пласта

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ЦИАЛИСТИЧЕСНИХ СПУБЛИК 5630 А(19) (П) 1)Е 21 В ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ с: .Р:ъй дъ 1ПИСАНИ ЗОБРЕТЕНИ ВИДЕТЕЛЬСТВУ АВТОРСКОМ 577340/22-038.04.83007.84, Бюл.28(54)(57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПЛАСТА, включающее корпус, полый, заглушенный в нижней части шток с впускными каналами и сопряженными между собой правой и левой реэьбами на его наружной поверхности, устано ленную на штоке скобу с пальцем, те лескопически связанную с ней гильзу В,И.Га С.М.Ма (71) В ский и физики (53) 6 (56) 1 апд Бе ЯА, 1) Соврап23 поворо РНТС, - вание с, 34 с радиальными каналами, связанный со штоком патрубок с каналом и пере- водник с перепускными каналами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы за счет обеспечения возможности перекрытия полости труб осевым перемещением колонны труб при невозможности закрытия впускного клапана ее вращением, переводник выполнен с дополнительными каналами, связывающими подпакерное пространство с внутритрубным пространством под впуск- ными каналами штока, причем патрубок выполнен с кольцевыми выступами на наружной поверхности, между которыми в переводнике установлена подвиж- Е ная в осевом направлении втулка с возможностью взаимодействия с выступами патрубка и перекрытия дополнительных каналов переводника,а в полости патруб ка установлен перепускной клапан.2. Устройство по п.1, о т л и - Я ч а ю щ е е с я тем, что перепускной клапан выполнен в виде подпружиненного с обейх сторон пружинами разной жесткости полого золотника с двумя рядами отверстий,.разделенных перемычкой.Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для испытания скважин.Известно устройство для испытания пласта, содержащее гидротормоэную камеру, сдвоенный приемный клапан, служащий одновременно пробоотборником, и уравнительный клапан.Данное .устройство срабатывает отпоступательного перемещения штока Г 13йедостаткамн устройства являютсясложность конструкции, наличие маслозаполненных камер, необходимостьрегулировки времени срабатывания )5гидротормоза, необходимость раскрепления корпуса для отбора пробы, Кроме того, для закрытия устройства вскважине требуется вертикальное перемещение (вытяжкаинструмента) 20с высокой точностью. Такая операция в условиях глубоких скважинвесьма сложна.Известно также устройство дляиспытания пласта, содержащее корпус, 25 полый, заглушенный в нижней части шток с впускными каналами и сопря-, женной между собой правой и левой реэьбами на его наружной поверхности, установленную на штоке скобу с пальцами, телескопически связанную с ней гильзу с радиальными каналами, связанный со штоком патрубок с каналом и переводник с перепускными каналами Г 21Управление работой указанного устройства осуществляется при условии, когда корпус через опорный узел всего инструмента установлен в скважине неподвижно и есть возможность, сжав устройство, вращать 4 О шток относительно корпуса, Если по каким-либо причинам нарушается неподвижная связь корпуса со скважиной, например в результате срыва якоря со стенки скважины, и инструмент за висает, то возможность управления работо;. устройства теряется, поскольку шток и корпус вращаются совместно. Потеря управления с одновременным нарушением герметичности пакерования при открытом (для притока) устройстве может привести к возникновению аварийной ситуации вследствие резкого снижения уровня жидкости в затрубном пространстве. 55Цель изобретения - повышение на.дежности работы устройства эа счет обеспечения возможности перекрытия полости труб осевым перемещением колонны труб при невозможности эакры" тия впускного клапана ее вращением,Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для испытания пластов, включающем корпус, полый, эаглушеннь 1 й в нижней части шток с впускными каналами и сопряженными 65 между собой правой и левой реэьбамина его наружной поверхности, установленную на штоке скобу с пальцем, телескопически связанную с ней гильзус радиальными каналами, связанныйсо штоком патрубок с каналами и переводник с перепускными каналами,переводник выполнен с дополнительными каналами, связывающими подпакерное пространство с внутритрубным про;странством под впускными каналамиштока, причем патрубок выполнен скольцевыми выступами на наружнойповерхности, между которыми ь переводнике установлена подвижная в осевом направлении втулка с возможностью взаимодействия с выступами патрубка и перекрытия дополнитель.ных каналов переводника, а в полости патрубка установлен перепускнойклапан. При этом перепускной клапан выполнен в виде подпружиненного с обеих сторон пружинами разной жесткости полого золотника с двумя рядамиотверстий, разделенных перемычкой.На фиг. 1 схематически показанопредлагаемое устройство, общий видв разрезе; на Фиг. 2 - нижняя частьустройства в увеличенном масштабе,узел 1 на фиг, 1; на фиг, 3 - расположение осевых и радиальных каналов,сечение А-А на Фиг. 2,Устройство состоит из трех корпусных деталей 1, составленного полого штока 2 со шлицами 3 и радиальными каналами о , опирающегося на корпус через упорный подшипник 4, Шток имеет на поверхности бесконечную винтовую канавку 5, представляющую собой правую и левую резьбы, нарезанные на одном участке с сопряженными между собой концами.В винтовую канавку вставлена скоба 6, связанная со штангой 7, Штанга 7 зафиксирована от проворота относительно корпуса штифтами 8. К штанге с помощью накидной гайки 9 присоединена гильза 10 с радиальными щелями 6 . Нижняя часть штока 2 с радиальными каналами а и гильзы 10 со щелями б образуют впускной клапан многоциклового действия, Шток 2 с помощью болта 11 и гайки 12 шарнир" но связан с патрубком 13 (фиг.1 и 2), имеющим уплотнения 14 и перепускное отверстие в . Патрубок размещен в цилиндре 15, жестко связанном с корпусом через нижний переводник 16 и являющимся частью корпуса. Для обес. печения перетока жидкости из зоны испытания через устройство в трубы в нижнем переводнике выполнены осевые каналы , а в цилиндре 15 - радиальные щели д, Патрубок 13 выпол. нен с технологическими разъемами имежду двумя его выступами р и сразмещена подвижная в осевом направленни относительно корпуса и патрубка 13 втулка 17 с двумя рядами уплотнений 18, Нижний переводник 16с радиальными отверстиями е, цилиндр 15 со щелями Ж вместе с втулкой 17 и уплотнениями 18 образуютуравнительный клапан, Для .обеспечения гидравлического равновесия диа-,метра патрубка, втулки уравнительного клапана и штока ( д, дь, дщ ) вместах уплотнений с корпусом и нижним переводником равны,В канале патрубка размещен перепускной клапан двухстороннего действия, состоящий из полого золотника19 с двумя рядами радиальных отверстий м и н , разделенных глухой перемычкой, и уплотнениями 20, пружин21 и 22 разной жесткости и втулки 2023, передающей усилие пружины 22 назолотник 19. Пружина 21 рассчитанана максимальный перепад давления,возможный при испытании, а пружина22 - на перепад давления, который 25желательно иметь беэ разрушения устройства в пробоотборной полости, образующийся в процессе .подъема устройства из скважины после закрытиявпускного клапана патрубка. В исходном положении золотник 19 уравновешен равным усилием пружин от их предварительного поджатия, В процессеспуска и испытания воспринимает усилия пружина 21, а пружина 22 включается в работу при подъеме и отборепробы на устье, Устройство имеетверхний переводник 24 и нижний переводник 16 для соединения устройствас бурильными трубами и другими частями испытательного оборудования,40Предлагаемое устройство работаетследующим образом.Перед спуском в скважину устройство переводниками 16 и 24 присоединяется к колонне тоуб и к другим уэлам испытательного оборудования,При впуске в скважину впускной клапан и патрубок закрыты, а уравнительный клапан открыт. Устройство находится в растянутом положении и шлицы 3 штока 2 находятся в зацеплениис корпусом 1, что препятствует провороту штока относительно корпуса(на фиг. 1 и 2 устройство изображено в сжатом положении при открытомвпускном клапане и патрубке и закрытом уравнительном клапане),В процессе спуска инструмента, если давление снизу на патрубок 13 превышает допустимую величину, пру жина 21 под действием золотника 19 сжимается и отверстия н оказываются выше уплотнений 20, Скважинная жидкость поступает в полость выше пат-рубка, тем самым уменьшается перепад 65 давления на патрубок до допустимойвеличины.После установки оборудования вскважине и пакерования патрубок 13вместе со штоком 2 перемещается внижнее положение и открывает щели 3В этом положении патрубок открыт.При этом втулка 17 уравнительногоклапана перекрывает отверстия е иж , связыващие подпакерную зону сзатрубным пространством. Затем вращением бурильных труб вправо на десять оборотов открывается впускнойклапан. Обеспечивается это открытиепреобразованием вращательного движения штока 2 в поступательное перемещение гильзы 10 вдоль штока 2. Присовмещении радиальных каналов ь штока 2 и щелей Б гильзы 10 происходитоткрытие впускного клапана, При этомпроисходит приток жидкости из интервала испытания в полость пустых иличастично заполненных) бурильных труб.После выдержки на притоке вращениемтруб вправо еще на десять оборотовзакрыва.т впускной клапан устройствадля получения кривой восстановлениядавления,При необходимости операцию по открытию и закрытию впускного клапанас целью многоциклового испытания беэоткрытия усилительного клапана можноповторить несколько раз.При растягивающей нагрузке наоборудование патрубок 13 перемещается вверх относительно нижнего переводника 16 и цилиндра 15 и закрывается независимо от основного клапана, герметично запирая о внутреннейполости устройства пробу жидкости,При этом уравнительный клапан открывается,После подъема устройства на поверхность к втулке 23 перепускногоклапана может быть присоединено специальное отборное устройство для извлечения пробы,Если при проведении работ по испытанию при открытом основном клапанепроисходит просадка цементного мостаили срыв якоря т.е, происходит внезапное 1 зависание инструмента итеряется возможность управлениявпускным клапаном), устройство мгновенно растягивается и патрубок перекрывает доступ жидкости в трубы. Этопозволяет избежать неудачи при испытании и предупреждает возникновение аварийной ситуации,Наличие в устройстве для испытатания пласта патрубка с приводоь отосевого перемещения колонны трубпозволит полностью ликвидироватьнеудачи, связанные с невозможностьюзакрыть впускной клапан из-за отсутствия надежного контакта инструмента со стенкой скважин, В настоящеевремя ежегодно до 40 спусков испыта.тельного инструмента бывают неудачньаии по .укаэанной причине. Еслиучесть, что.стоимость повторногоиспытания составляет около Э тыс.руб,то экономический эффект от применения устройства для испытания пласта с патрубком составит сотни тысяч рублей.% Тираж 565 Подписно ВНИИПИ Государственного коьжтета СССР по делам изобретений и сткрытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб д.