Многоцикловый запорный клапан

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНЙЕ,939749

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)»«>«< 15.08. 80 (21) 29 У439У22-P 3 (51) М. Кл.

3 с присоединением заявки М

Е 21 В 49/00

3Ьеударстваниый квинтет

СССР (23) Приоритет ао делаи изобретений и открытий (53) УДК 622. 245.

° 7 (088. 8) Опубликовано 30. 06 ° 82. Бктллетень М 24

Дата опубликования описания 30 .06 .82 (72) Автор изобретения

В.P.Ñèëüâåñòðoâ

Калининское отделение Всесоюзного научно-исследовательского и проектно-конструкторского института геофйзических.- --:; исследований геологоразведочных скважин (7! ) Заявитель (54) МНОГОЦИКЛОВЫЙ ЗАПОРНЫЙ КЛАПАН

Изобретение относится к нефтега зодобывающей промышленности, а именно к оборудованию для испытания скважин.

Известен многоцикловый запорный клапан, позволяющий проводить неограниченное число циклов записи кривой восстановления давления. Оценка. записанной глубинным манометром информации может в данном случае быть проведена только по окончании работ (1).

Известен многоцикловый запорный клапан для испытания скважин с использованием дистанционных глубинных приборов, спускаемых в зону исследования на кабеле, состоящий из установленных с возможностью взаимного осевого перемещения полого корhyca, штока, размещенного внутри корпуса и перекрывающего элементаГ2).

Однако в процессе записи кривой в восстановления давления при значительных перепадах давления на запор" ный орган, возникают остаточные деформации упругого элемента, что приводит к уменьшению диаметра осевого . канала, затрудняет извлечение каротажнь1х приборов из скважины и влечет за собой разрушение элемента, а следовательно, и необходимость подъема инструмента на поверхность для замены элемента.

Целью изобретения является повышение надежности работы запорного клапана при использовании в качестве перекрывающего элемента жестко установленной на кабеле герметизи,рующей головки и при значительном перепаде давления.

Поставленная цель достигается тем, что корпус имеет упорный выступ, на котором установлена съемная герметизирующая втулка с фиксатором под перекрывающий элемент, при этом корпус имеет отверстия, 9749

S о

2О

3 93 а шток и втулка - пазы под фиксатор втулки °

На фиг. 1 показан клапан в растянутом положении перед началом пакеровки, общий вид, на фиг ° 2 - клапан в сжатом положении при проведе нии исследований в период притока пластового флюида.

Иногоцикловый эапорный клапан состоит из корпуса 1, штока 2, пружины 3, поддерживающей клапан в растянутом положении, камеры 4, связанной радиальными каналами 5 с затрубным пространством, и камеры, связанной радиальными каналами 7 с внутритрубным пространством, образующих узел гидравлического уравновешивания для компенсации действия выталкивателя силы на штоке 2 (система гидравлически уравновешена при условии

D = D< - D 3. На штоке 2 и корпусе г

1 имеются радиальные каналы 8 и 9, образующие обводной канал для выравнивания давления над и под съемной герметиэирующей втулкой 10. Втулка

10 имеет уплотнительные кольца 11, а корпус 1 имеет отверстия 12, шток

2 снабжен большим 13 и меньшим 14 кольцевыми пазами под шаровые .фиксаторы 15 и содержит цилиндрическую поверхность 16 под уплотнения 11 втулки 10, Во втулке 10 выполнены пазы 17. Фиксаторы 15 свободно двигаются внутрь в радиальном направлении на расстояние, равное 1/3 диаметра шарика. Кроме того, на внутренней поверхности корпуса 1 выполнен упорный выступ 18 для посадки съемной втулки 10. На каротажный кабель 19 крепится герметизирующая головка 20, снабженная торцовым уплотнением 21 и сальниковым уплотнением 22, герметиэирующим головку

20 с направляющей 23 относительно кабеля 19.

Многоцикловый запорный клапан работает следующим образом.

В комплект испытательного инструмента, имеющего сквозной осевой канал для прохода приборов, выше испытателя пластов устанавливается многоцикловый запорный клапан. В процессе спуска клапан находится в растянутом положении, благодаря узлу гидравлического уравновешивания, а незначительные посадки инструмента компенсируются пружиной 3. зю зз

По достижении заданного интервал-. перед пакеровкой, т.е. пока клапан находится в растянутом положении, в зону фильтра скважины ниже клапана на каротажном кабеле 19 спускается скважинный прибор с установленной над ним герметизирующей головкой 20 и свободно надетой втулкой 10, при этом головка 20 проходит через кла пан, а втулка 10 задерживается на выступе 18 корпуса 1.

В процессе пакеровки под воздействием осевой нагрузки от веса вышерасположенных труб, превышающей усилие пружины 3, запорный клапан сжимается, при этом сначала шток 2, смещаясь относительно корпуса 1, своим пазом 14 перемещает шаровые фиксаторы 15 в цилиндрический паз 17 втулки 10 и удерживает втулку 10. относительно корпуса l. При дальнейшем смещении штока 2 уплотнения 11 устанавливаются на участке, ограниченном цилиндрической поверхнос1 тью 16.

После открытия впускного клапана испытателя пластов пластовый флюид

t поступающий во внутрь труб, проходит по кольцевому зазору между кабелем 19 и втулкой 10.

В процессе притока можно производить исследования каротажным прибором, а для записи кривой восстановления давления головка 20 подъемом кабеля 19 вводится во втулку 10 и торцовым уплотнением 21 перекрывает осевой канал. Направляющая 23 входит во втулку 10 с минимальным зазором, что позволяет уплотнению 21 выдерживать значительные перепады давления без остаточных деформаций.

Для повторного открытия клапана производится натяжка инструмента, уплотнение 11 выходит из контакта с поверхностью 16 и по каналам 8 и

9 давление над и под втулкой 10 выравнивается, при этом осевая нагрузка от пружины 3.обеспечивает открытое положение впускного клапана испытателя пластов, а кабель 19 может двигаться относительно запорного клапана.

После последующего сжатия запорного клапана можно производить запись следующего цикла кривой восстановления давления.

В случае разрушения цикла кривой восстановления давления

8 случае разрушения уплотнений

11, 21 и 22 после проведения многочисленных нагружений запорного клапана без подъема инструмента на поверхность производится их замена путем извлечения каротажного прибора вместе с втулкой 10 и герметизирующей головкой 20. После замены разрушающих уплотнений можно проводить дальнейшие работы.

Применение многоциклового запорного клапана с более надежным запорным органом позволит проводить длительные исследования продуктивных пластов при значительных перепадах давления и исключит частые подъемы испытательного инструмента, вызванные разрушением уплотнений в запорном органе, что при проведении селективных испытаний нескольких объектов одним спуском приведет к значительной экономии времени и материальных средств.

Формула изобретения

Иногоцикловый запорный клапан для испытания скважин с использова939749 нием дистанционных глубинных приборов, спускаемых в зону исследования на кабеле, состоящий из установленных с воэможностью взаимного осевого перемещения полого корпуса, штока, размещенного внутри корпуса и перекрывающего элемента, о т л и ч а ю -. шийся тем, что, с целью повышения надежности работы запорного клапана при использовании в качестве перекрывающего элемента жестко установленной на кабеле прибора герметизирующей головки и при значительном перепаде давления, корпус имеет упорный выступ, на котором установлена съемная герметизирующая втулка с фиксатором под перекрывающий элемент, при этом корпус имеет отверстия, а шток и втулка - пазы под

20 фиксатор втулки, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сухоносов Г.Д. Испытание не11 11

25 обсаженных скважин. M. Недра

1978, с. 69.

2. Авторское свидетельство СССР по .заявке и 2707857, кл. E 21 В 49/00, 1979 (прототип) .

939749

17

1б

Фиг. 1

Составитель И. Кепке

TexpeA A. Бабинец

Корректор E Ронко

Редактор А. Власенко

Заказ 4624/50 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Фипиап ППП "Патент", r., Ужгород, уп. Прог|:г1:;.