Устройство для изоляции опробуемых интервалов скважины

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) д) 4 Е 21 В 33/12

I (2 Ц 3741163/22-03 (22) 05.04.84 (46) 30.01.86. Бюл. В 4 (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Б, Я. Гвирцман и В. Н. Гусев (53) 622. 245. 4 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1046475, кл. Е 21 В 33/12, 1982, (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ

ОПРОБУЕМЫХ ИНТЕРВАЛОВ СКВАЖИНЫ, включающее корпус с радиальными каналами и защелками, секционный уплотнительиый элемент, установленный внутри корпуса поршень и соединенный с ним жестко полый шток с радиальным отверстием и кольцевым выступом для взаимодействия с зашеnками, размещенный внутри штока, подпружиненный относительно него и связанный с ним шлицевым соединением установочный патрубок с осевым каналом и радиальным отверстием и ус- . тановленный на нижнем конце штока толкатель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежн6сти работы устройства за счет обеспечения возможности контроля пакеровки, оно снабжено установленной над поршнем перегородкой и перфорированным патрубком, размещенным между секциями уплотнительного элемента, а в корпусе над поршнем выполнен дополнительный радиальный канаЛ для сооб щения в крайнем верхнем положении установочного патрубка его осевого канала с пространством между секциями уплотнительного элемента.

12081,87

Изобретение относится к оборудованию для гидрогеологических исследований в скважинах и может быть использовано для изоляции интервалов скважины при проведении опытных нагнетаний и измерений напоров подземных

Вод а

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства эа счет обеспечения возможности контроля пакеровки.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство при его спуске в скважину на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — устройство в скважине, рабочее положение.

Устройство содержит корпус 1 и разделенный на две части перфорированным патрубком 2 секционный уплотнительный элемент с эластичными кольцами 3 и жесткими прокладками 4, Внутри корпуса 1 размещен поршень

5, жестко соединенный с полым штоком

6. Над поршнем 5 корпус 1 снабжен поперечной перегородкой 7. Полый шток

6 снабжен выступом 8, установленным с возможностью взаимодействия с пружинными защелками 9 на стенках корпуса 1 и заканчивается внизу круглой головкой 10 с кольцевой выемкой 11, в которой закреплен толкатель 12 с возможностью вращения относительно полого штока 6, Толкатель 12 выполнен в виде крестовины, концы которой заведены в продольные вырезы 13 в стенках корпуса 1 и с помощью упорного патрубка 14 удерживают на себе эластичные кольца 3, жесткие прокладки 4 и перфорированный патрубок 2.

В полый шток 6 вставлен проходящий через верхнюю крышку 15 корпуса 1, поперечную перегородку 7 и поршень

5, установочный патрубок 16, снаб— женный в нижней части головкой 17 с выступами 18, входящими в продольные пазы 19 на стенках полого штока 6 и в верхней части — упором 20, отделяемым от верхней кромки крышки 15 корпуса 1 прокладкой YI и переводником 22 под трубы 23, Между головкой 17 и поршнем 5 на установочный патрубок 16 надета упорная пружина.

24, В стенках корпуса 1 установочного патрубка 16 и полого штока 6 выполнены радиальные отверстия 2528 для пропуска нагнетаемой воды из колонны труб 23 под поршень 5 при установке устройства в скважине 29 и обеспечения гидравлической связи между внутренним пространством 30 труб

23 и опробуемым интервалом 31 при гидрогеологических исследованиях, Кроме того, в стенке корпуса 1 выше перегородки 7 выполнен дополнительный радиальный канал 32 для пропуска нагнетаемой воды из колонны труб 23 в пространство скважины между верхней и нижней частями уплотнительного элемента, разделенными перфорированным патрубком 2, после входа выступа

8 во взаимодействие с защелками 9, с целью контроля надежности изоляции опробуемого интервала 31,.В местах прохода установочного патрубка 16 через верхнюю крышку 15 корпуса 1, поперечную перегородку 7 и поршень 5 и в месте прохода полого штока 6 через нижнюю крышку 33 корпуса 1 установлены сальниковые- уплотнители 34, Устройство, устанавливаемое в местах пересечения скважины с водоупорами, перекрывающими сверху исследуемые водоносные горизонты, работает следующим образом, Спуск устройства к месту установ— ки осуществляется на колонне труб 23, с которой оно соединяется с помощью переводника 22, B колонну труб 23 с помощью бурового насоса подается вода, которая сначала поступает в установочный патрубок 16, затем через радиальное отверстие 27 в полый шток

6, а оттуда через радиальное отверстие 28 — в пространство корпуса 1 между его нижней крышкой 33 и поршнем 5. Выходу радиального отверстия

27 из внутреннего пространства полого штока 6 до начала подачи воды в полый шток препятствует упорная пружина 24. При подаче воды в пространство корпуса 1 между его нижней крышкой 33 и поршнем 5 в укаэанном пространстве возникает избыточное давление, под воздействием которого поршень 5 перемещается вверх, увлекая за собой полый шток 6 с толкателем 12. Толкатель 12, двигаясь вверх, с помощью упорного патрубка 14 сжимает эластичные кольца 3, а перемещению вверх корпуса 1 препятствует упор 20. При проходе выступа 8 выше пружинных защелок 9 происходит фиксация эластичных колец

3 в сжатом состоянии, при этом кольц 3 перекрывают пространство между корпусом 1 и стенками скважины 29.

3 1

0 входе выступа 8 в зацепление с за" щелками 9 свидетельствует падение давления воды на манометре бурового насоса, которое будет иметь место йри поднятии нижнего края поршня 5 выше радиального отверстия 26, после чего подачу воды в трубы прекращают.

Для контроля надежности изоляции опробуемого интервала 31 после входа выступа 8 в зацепление с защелками

9 производят без вращения подъем колонны труб 23 до тех пор, пока вы» ступы 18 головки 17 установочного патрубка 16 не упрутся в окончание продольных пазов 19 полого штока 6.

При этом радиальное отверстие 27 ус тановочноге патрубка 16 окажется в пространстве корпуса 1 между его верхней крьппкой 15 и поперечной перегородкой 7. В трубы 23 вновь подается вода, которая через радиальные каналы 27 и 32 поступает в пространство 35 скважины 29 между верхней и нижней частями уплотнительного элемента, разделенными перфорированным патрубком 2, местоположение которого после входа выступа 8 в зацепление с защелками 9 совпадает с местоположением радиального канала 32. Давление воды в пространстве 35 доводится до величины, используемой при гидрогеологических исследованиях в опробуемом интервале 31. 0 надежности изоляции опробуемого интервала

31 будет свидетельствовать отсутствие расхода воды по трубам 23при поддержании давления в пространстве 35 на указанном уровне. Давление воды

208187 в упомянутом пространстве фиксируется манометром бурового насоса а

1 расход воды контролируется водомером, установленным на выходе из бурового

5 насоса. Убедившись в надежности изоляции опробуемого интервала 31, приступают к гидрогеологическим исследованиям в этом интервале, для чего должна быть обеспечена гидравличес-!

О кая связь между указанным интервалом и внутренним пространством 30 труб 23, С этой целью колонну труб 23 без вращения смещают вниз на величину, при которой радиальное отверстие 27 уста15 новочного патрубка 16 окажется в пространстве между поперечной перегород» кой 7 и поршнем 5. При этом гидравлическая связь между опробуемым интервалом 31 и внутренним простран2О ством 30 труб 23 будет осуществляться через отверстия 27 и 25 и через открытое снизу пространство между корпусом 1 и упорным патрубком 14. По окончании гидрогеологических исследо-. ваний в интервале 31 производят путем медленного вращения колонны труб

23 по часовой стрелке поворот устао новочного патрубка 16 на 90, Вместе с установочным патрубком 16 за счет

30 взаимодействия выступов 18 головки

17 с продольными пазами 19 на тот же угол поворачивается и полый шток 6.

При этом выступ 8 выходит из зацепления с защелками 9, в результате чего эластичные кольца 3 освобождаются от сжатия, обеспечивая таким образом извлечение устройства из скважины при подъеме колонны труб 23.

1208187

1208187

Z7

ЯГ

Я гв

ВНИИПИ Заказ 210/39 Тираж 548 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.укгород, ул.Проектная, 4