Испытатель пластов

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ 1691 РЕСПУБЛИК 9) 21 В 49 ОБРЕТЕНИ ОПИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРФ 1046493, кл. Е 21 В 49/00, 1983,Патент США М 3814182,кл. Е 21 В 49/00, 1974.(57) Изобретение относится к горной промышленности, а именно к испытанию неф тяных и газовых скважин испытателямипластов (ИП), спускаемых в скважину на трубах, и с возможностью пропуска в исследуемую зону пласта геофизическойаппаратуры на кабеле. Цель - повышениенадежности в работе ИП в моменты его сжатия и растяжения и обеспечение возможноГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР сти выравнивания давления над и под клапаном. Для этого ИП содержит гильзу (Г) 10 с прорезями на поверхности, внутри которой размещен клапан в виде шара 25 с центральным каналом и боковыми пазами 28 под углом 45 относительно центрального канала. В нижней части Г 10 жестко соединена с подвижным штоком 3. В верхней части Г 10 через втулку 17 с уплотнениями 18, 19 сопряжена с неподвижным штоком 21, образуя выравниватель давления. В прорезях Г 10 установлены сегмент и тол катели, Они воздействую на ползуны 15 в пазах 28, обеспечивая вращение шара.25 на 90 в конце момента сжатия ИП (открытие клапана), после выравнивания давления и закрытия клапана в конце растяжения ИП до закрытия выравнивателя давления. При открытом клапане ИП геофизическая аппаратура на кабеле спускается в зону испытываемого объекта. 6 ил.5 10 15 20 25 30 35 40 45 пазы 28, проходящие через оси 26 под углом 45 относительно канала 27 шара 25, При этом обеспечивается поворот пазов 28 на 90 и вращение шара в открытое и закрытое положение за счет равенства прикладываемых сил.На осях 26 шара установлены скобки 13, содержащие верхние и нижние зацепы 29, 30 и продольные пазы 31 для обеспечения протока жидкости, Верхними зацепами 29 на кольцевом выступе 32 полого штока 21 скобки 13 прижимают шар 25 к седлу 33, снабженному тарельчатой пружиной 34. На нижних зацепах 30 скобок 13 подвешено Изобретение относится к горной промышленности, а именно к испытанию нефтяных и газовых скважич испытателями пластов, спускаемых в скважину на трубах, и с возможностью пропуска в исследуемую зону пласта геофизической аппаратуры на кабеле.Целью изобретения является повышение надежности в работе испытателя в моменты его сжатия и растяжения и обеспечение возможности выравнивания давления над и под клапаном.На фиг. 1 изображен разрез испытателя пластов с закрытым клапаном; на фиг, 2 - часть испытателя пластов с гильзой; на фиг.3 - часть испытателя пластов с узлом управления; на фиг, 4 - сечение А - А на фиг. 3", на фиг, 5 - сечение Б - Б фиг, 3; на фиг, б - разрез испытателя пластов с открытым клапаном.Испытатель пластов содержит корпус 1 с переходником 2. В корпусе 1 размещен подвижный полый шток 3, образующий с корпусом 1 вакуумную камеру 4 с уплотнениями 5 и 6, Шток 3 имеет шлицы 7, а корпус 1 содержит шпонки 8, обеспечивающие передачу крутящего момента через шток 3 нижерасположенному оборудованию, Кроме того, шток 3 имеет уступ 9 и жестко соединен с гильзой 10. На боковых поверхностях гильзы имеются продольные окна 11 и прорези 12, которые позволяют свободно перемещаться гильзе относительно установленных в них скобок 13 толкателей 14 и ползунов 15(фиг, 2), Гильза 10 в нижней части имеет кольцевую проточку 16, а в верхней части содержит втулку 17 с уплотнительными кольцами 18, 19, которые перекрывают радиальные каналы 20 в неподвижном полом штоке 21, образуя выравниватель давления,Гильза 10 подвижно сопряжена с полым штоком 21 (фиг. 1), который соединен через втулку 22 с резьбой 23 и переходник 24 с корпусом 1.Внутри гильзы 10 размещен шар 25, который имеет ось 26, сквозной канал 27 и нижнее седло 35, содержащее радиальные отверстия Зб и кольцевую проточку 37.На боковой стороне седла 35 установлен сегмент 38, в пазах 39 которого уложены фиксирующие шариковые элементы 40, которые фиксируются в процессе работы в кольцевых проточках 16 и 37. Сегмент 38 через установленные на нем толкатели 14 соединен с ползунами 15, которые свободно перемещаются относительно осей 26 в пазах 28 шара 25, Ползуны 15, толкатели 14 со штифтами, сегмент 38 с шариками 40, которые взаимодействуют с кольцевыми проточками нижнего седла 35 и гильзы 10, образуют узел управления шаром, обеспечивая вращение его в открытое положение в конце сжатия испытания и в закрытое положение в конце его растяжения,И сп ытатель пластов (И П) работает следующим образом,В компоновке с уравнительным клапаном и другими узлами испытательного оборудования ИП спускается в скважину на трубах, После установки в интервале исследования на ИП передается сжимающая нагрузка, превышающая силу сопротивления давления гидростатического столба жидкости, действующую на вакуумную камеру 4 в уплотнениях 5, б,При этом шток 3 с гильзой 10 двигается вверх, втулка 17 открывает радиальные каналы 20 на полом штоке 21, Наличие канала, образуемого пазами 31 в скобках 13 и отверстиями Зб в нижнем седле 35, обеспечивает выравнивание давления под клапаном и внутри штока 21, Далее уступ 9 штока 3 упирается в сегмент 38, при атом кольцевая проточка 16 совмещается с шариками 40, которые впадают в нее, Сегмент 38, освобожденный от зацепления с седлом 35, воздействуетчерезтолкатели 14 на ползуны 15, обеспечивая вращение шара 25 на 90 и открытие центрального сквозного канала 27 в конце сжатия испытателя пластов,При этом приток флюида из пласта осуществляется через центральный канал шарового клапана, радиальные отверстия 36, пазы 31 и каналы 20. Сквозной канал шара обеспечивает пропуск геофизических приборов на кабеле в зону исследуемого объекта для каротажа.После окончания каротажа в процессе притока геофизическая аппаратура поднимается выше ИП, колоннутруб приподнимают, снимая нагрузку с испытателя пластов. При этом давление гидростатического столба затрубной жидкости, действуя на вакуумную камеру 4, растягивает ИП. В началерастяжения ИП гильза 10 шариками 40 тянет сегмент 38 с толкателями 14 вниз, 1691517увлекая за собой ползуны 15, которые в пазах 28 обеспечивают вращение шара 25 в закрытое положение. Далее при совмещении шариков 40 с кольцевой проточкой 37 седла.25 и выпадания их в нее гильза 10 продвигается вниз до перекрытия радиальных каналов 20 втулкой 17, При закрытом впускном клапане ИП обеспечивает второй режим испытания, т.е. запись кривой восстановления давления. Многоцикловость испытания пласта можно осуществить многократным сжатием и растяжением ИП, т.е. открытием и закрытием впускного клапана. При необходимости геофизическая аппаратура на кабеле может быть повторно опущена в зону испытываемого объекта при открытом впускномапане. Формула изобретенияИспытатель пластов, содержащий корпус, в котором установлены подвижный и неподвижный с радиальными каналами полые штоки, верхнее и нижнее седла, имеющие скобы, и размещенный между ними клапан в виде шара с центральным каналом и узлом управления, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности в работе испытателя в моменты его сжатия и 5 растяжения и обеспечения возможности выравнивания давления над и под клапаном, он снабжен жестко связанной с подвижным штоком полой гильзой с прорезями на наружной поверхности, шар размещен в полости гильзы 10 и выполнен с пазами под углом 45 к центральному каналу, а узел управления клапаном выполнен в виде ползунов, установленных в пазах шара, толкателей и сегмента с пазами, размещенного в проре зях гильзы, который имеет шариковые фиксирующие элементы, установленные в его пазах с возможностью взаимодействия с нижним седлом и гильзой, причем последняя выполнена с втулкой с уплотнениями, 20 которая установлена с возможностью перекрытия радиальных каналов в неподвижном полом штоке в ее крайнем нижнем положении и сообщения полостей под и над шаром при перемещении в верхнее положение.Составитель А. СимецкаяРедактор М. Бандура Техред М.Моргентал Корректор нд роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 аз 3913 Тираж Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб 4/5