Устройство для испытания пластов

 

Использование: в нефтегазовой промышленности для гидродинамических исследований скважин. Цель: повышается надежность работы за счет исключения преждевременного открытия клапана при прохождении по сложноискривленному стволу скважины. Сущность изобретения: устройство содержит составной корпус 1, 2,

СОЮЗ ROBE. l ÑÊÈÕ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s» Е 21 В 49/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4890938/03 (22) 17.12.90 (46) 15.05,93. Бюл. N 18 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтеп ром ысловой геофизики (72) М,Д,Еникеев и Г.А.Ситдыков (56) Авторское свидетельство СССР

М 840326, кл, Е 21 В 49/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР

N 649836, кл, Е 21 В 49/00, 1979, „„Я „„1815326 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПЛАСТОВ (57) Использование: в нефтегазовой промышленности для гидродинамических исследований скважин. Цель: повышается надежность работы за счет исключения преждевременного открытия клапана при прохождении llo сложноискривленному стволу скважины, Сущность изобретения: устройство содержит составной корпус 1, 2, 1815326

25

35 верхний 3 и нижний 4 переходники, шток 5, толкатель 6, гильзу 7, втулку 9, полый шток

10 с перегородкой и радиальными каналами

11, поршень 13 и шпонку 14. Шток 5 выполнен с глухими фигурными пазами 33. В них размещены с возможностью перемещения шпанки 14. Устройство имеет дополнительные подпружиненные шпонки 29 с эксцентричными отверстиями 32 и установленными

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для гидродинамических исследований скважин, Целью изобретения — повышение надежности работы устройства за счет исключения преждевременного открытия клапана при прохождении по сложноискривленному стволу скважины.

Наличие дополнительных подпружиненных шпонок с эксцентричными отверстиями, через которые пропущены болты крепления их к штоку, исключает сжатие устройства, т,е. открытие впускного клапана при посадках инструмента, Выполнение корпуса со сквозными фигурными пазами обеспечивает поворот дополнительных шпонок вокруг оси болта и перемещение их по пазу при вращении и осевом смещении штока относительно корпуса только путем спуска колонны труб с одновременным их поворотом вправо. Выполнение штока c гпухими фигурными пазами обеспечивает перемещение основных шпонок по фигурному пазу одновременно с дополнительными шпанками. Такое конструктивное выполнение исключает самопроизвольное срабатывание устройства при прохождении испытательного оборудования по сложноискривленному стволу, На фиг. 1 изображена схема устройства в транспортном, т.е. закрытом положении впускного клапана; нэ фиг, 2 — развертка штока; на фиг. 3 — развертка корпуса, Устройство для испытания пластов содержит составной корпус 1, 2, верхний 3 и нижний 4 переходники, установленные в корпусе шток 5, толкатель 6, гильзу 7 с радиальными каналами 8; втулку 9, полый шток 1 0 с перегородкой и радиальными каналами 11 и продольными каналами 12, поршень 13, шпонку14, Уплотнение подвижных и неподвижных соединений осуществлено с помощью стандартных резиновых колец 15, ".6, 17, 18, 19, 20. 21 и 22. Втулка 9 удержиэется на месте с помощью болтов 23, а шпонка 14 — с помощью кожуха 24. Устройв них резьбовыми крепежными элементами

31, Они связаны со штоком 5 с возможностью поворота дополнительной шпонки 29 относительно оси крепежного элемента. Положительный эффект: это позволяет исключить произвольное преждевременное сжатие устройства и открытие клапана при прохождении по сложноискривленному стволу скважины. 3 ил. ство имеет гидравлическую камеру 25, сообщающуюся через радиальное отверстие 26 в корпусе 2 с внешним пространством, и гидравлическую камеру 27, сообщающуюся через радиальное отверстие 28 в толкателе

6 с внутренней полостью. Устройство снабжено дополнительными шпонками 29, подпружиненными пружиной 30 и закрепленными на штоке 5 с помощью крепежных элементов 31. Пружина 30 препятствует повороту шпанки 29 вокруг оси болта

31. Шпанка 29 выполнена с эксцентричными отверстиями 32, в которые установлены крепежные элементы 31 крепления, Шток 5 выполнен с глухими фигурными пазами ЗЗ (см. фиг. 2) под осйовные шпонки 14 и резьбовым отверстием под крепежные элементы 31, Корпус 1 выполнен со сквозными фигурными пазами 34 (см, фиг. 3) под дополнительные шпонки 29 и с гильзами под шпонки 14, Устройство рэботает следующим образом.

Перед спуском в скважину устройство переходниками 3 и 4 присоединяют к другим узлам испытательного оборудования и . на бурильных трубах спускают в скважину.

При этом устройство находится в растянутом состоянии и в закрытом положении (см фиг, 1) впускного клапана. После установки оборудования в скважине и создании нагрузки на пакер колонну бурильных труб поворачивают вправо на два-три оборота.

При этом шток 5 начинает поворачиваться вокруг своей оси относительно корпуса 1 и шпонки 29, прикрепленные болтами 31 через эксцентричные отверстия к штоку 5, преодолевая силу упругости, пружины 30 поворачиваются по часовой стрелке на 90

40 вокруг оси крепежного элемента 31 и начинают перемещаться по фигурному пазу 34 по окружности цилиндрического корпуса 1.

Достигнув продольной стенки паза 34, под действием сил упругости пружины 30 шпон-. ки 29 поворачиваются вокруг оси болта 31 обратно 90 (против часовой стрелки) и перемещаются вниз по продольному участку

1815326 паза 34. Одновременно шпонки 14, установленные неподвижно в гнездах корпуса 1, скользят по глухому фигурному пазу 33 на наружной поверхности штока 5. Таким образом, шток 5 повррачивается относитель- 5 но корпуса на 90 и перемещается вниз до упора торцов корпуса 1 и переходника 3;

При этом шток 5 перемещает толкатель 6 и связанную с ним гильзу 7 вниз, радиальные каналы 8 гильзы 7 совмещаются с радиаль- 10 ными каналами 11 штока 10 с перегородкой и осуществляется открытие впускного клапана устройства.

Поступающая из пласта жидкость пере текает через продольные отверстия 12, ра- 15 диальные каналы 8 гильзы 7 и радиальные каналы 11 штока 10 во внутренний центральный канал устройства и дальше в полость бурильных труб над испытательным оборудованием, По окончании периода при- 20 тока впускной клапан закрывают для регистрации кривой восстановления давления (КВД), Для этого колонну труб приподнимают и снимают расчетную часть веса инструмента с устройства. Снятие сжимающей 25 нагрузки облегчается выталкивающей силой затрубной жидкости за счет разницы давлений гидростатического столба жидкости в камере 25 и давления в камере 27, имеющей гидравлическую связь с полостью 30 устройства (труб) через отверстие 28. Благодаря гидравлической неуравновешенности устройства, возникает растягивающая сила, в результате чего корпус устройства сохраняет необходимую нагрузку на пакер, а 35 шток 5 и связанные с ним толкатель 6 и гильза 7 перемещаются вверх относительно корпуса, радиальные каналы 8 гильзы 7 разобщаются с радиальными каналами 11 штока 10 и впускной клапан закрывается. По 40 окончании периода регистрации КВД созданием сжимающей нагрузки за счет опускания колонны труб впускной клапан снова открывают и осуществляют второй цикл испытания. При необходимости циклы повторяют несколько раз.

По сравнению с прототипом применение предложенного устройства позволяет избежать неудачные спуски испытательного оборудования в скважину за счет исключения преждевременного срабатывания устройства (открытия впускного клапана) и перетока скважинной жидкости в полость бурильных труб при работе в сложноискривленных и условногоризонтальных скважинах.

Формула изобретения

Устройство для испытания пластов, содержащее корпус с верхним и нижним переходниками, радиальными каналами и гидравлическими камерами, установленный в корпусе шток, связанные между собой шпоночным соединением с возможностью осевого телескопического перемещения друг относительно друга поршень и цилиндр, толкатель, втулку и выпускной клапан в виде полого штока с перегородкой и радиальными каналами, перекрытыми гильзой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности в работе устройства за счет исключения преждевременного открытия клапана при прохождении по сложноискривленному стволу скважины, шток выполнен с глухими фигурными пазами, в которых размещены с возможностью перемещения шпонки, и имеет дополнительные подпружиненные шпанки с эксцентричными отверстиями и установленными в них резьбовыми крепежными элементами, связанными со штоком с возможностью поворота дополнительной шпонки относительно оси крепежного элемента.

1815326

Составитель М,Еникеев

Техред М.Моргентал Корректор С.Шекмар

Редактор

Производственно издательский комбинат "Патент", г; Ужгород, ул.Гагарина. 101

Заказ 1621 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб.. 4/5