Клапанное устройство для испытателя пластов Советский патент 1985 года по МПК E21B49/00 

Изобретение относится к испытанию скважины пластоиспытателями на трубках, в частности к устройствам для предупреждения смятия бурильных труб при испытании. Известно клапанное устройство для испытателя пластов, включающее корпусу связанный с Колонной бурильных труб, и установленный в нем патрубок с радиальными каналами, образующий с корпусом кольцевой канал, сообщающийся с пространством внутри корпуса установленньй в патрубок тарельчатый клапан, жестко связанньй с поршнем, образующий с патрубком герметичную камеру, заполненную перед спуском инертным газом (азотом) D1 Недостатки этого устройства заключаются в размыве тарельчатого кла пана при интенсивном притоке флюида с твердыми частицами, в возможной негерметичности его, в результате чего снижается давление газовой подушки в нижней части бурильных труб, что может стать причиной их смятия. Известно также клапанное устройство для испытателя пластов, включаю щее связанный с колонной труб полый корпус, установленные в корпусе концентрично жестко связанный с корпусо патрубок с осевым и радиальными кана лами, связывающими полости колонны труб над и под патрубком, и дифферен циальный поршень, образующий с патрубком, кольцевую полость 2J . Недостатками известного устройства являются невозможность предотвращения смятия колонны труб повьшенным перепадом давления при испытании объ екта с предварительным доливом жид- кости в трубы, ненадежность работы при колебаниях температуры, невозможность аварийной передачи давлени к забою, одноразовость действия. Цель изобретения - предотвраще- ние труб от смятия повышенным перепа дом давления при испытании объекта испытателем пластов с предварительным доливом жидкости в трубы. Поставленная цель достигается тем, что в клапанном устройстве для испытателя пластов, включающем связанньй с колонной труб польй корпус, установленные в корпусе концентрично жестко связанньй с корпусом патрубок с осевым и радиальными каналами, связывающими полости колонны труб на и под йатрубком, и дифференциальньй поршень, образующий с патрубком кольцевую полость, дифференциальный порщень установлен между патрубком и корпусом, образует с последним камеру, сйязанную с затрубным пространством, и выполнен с верхним рядом радиальных каналов для сообщения через радиальные каналы патрубка полостей колонны Труб над и под патрубком и нижним рядом радиальных каналов для связи кольцевой полости между патрубком :; дифференциальным поршнем с полостью колонны труб над патрубком, при этом на корпусе установлен стопор, а на наружной поверхности втулки выполнены проточки под стопор. Па чертеже схематично изобралсено клапанное устройство для испытателя пластов. Корпус устройства состоит из переводников 1-3. В корпусе помещен подвижньй дифференциальньй поршень 4 с BepxHiw рядом радиальных каналов а и с двумя конусными 5 анавками 5 под стопорное фиксирующее устройство 5 (подпружиненные фиксаторы или |пружинное кольцо), установленное в гнезде переводника Г. Дифференциальньй поршень 4 уста-тновлен в кольцевом пространстве, образованном корпусом и центральным патрубком 6. Нижняя часть патрубка 6 жестко и герметично соединена с корпусом. В результате кольцевое пространство между корпусом и центральным патрубком, в котором помещен диф,ференциальный поршень 4, защищено от скоростного напора снизу. Таким образом, скоростной напор не влияет на режим работы дифференциального . Внизу во внутранний канал центрального патрубка 6 ввернута штудирующая насадка 7. Ее назначение защищать от размыва запорный узел, образованньй каналами о дифференциального поршня 4, каналами & патрубка 6 и уплотнительными кольцами на верхнем конце патрубка 6. Дифференциальный порщень 4 с корпусным пере.водником 3 образует камеру 1 , изолированную от внутреннего пространства труб и сообщающуюся с затрубным пространством с помощью .радиального отверстий S . Поршень 4 образует с патрубком 6 полость , сообщающуюся с пространством внутри труб над патрубком с помощью нижнего ряда радиальных каналов поршня. Клапанное устройство для испытателя пластов работает следующим обра зом. Устройство спускают в скважину на колонне бурильных труб и устанавливают выше испытателя пластов под циркуляционным клапаном. Поршень 4. находится в нижнем положении и стопорное устройство входит в верхнюю конусную канавку 8 (см. чертеж). Верхние каналы с( поршня 4 и верхние каналы б патрубка 6 совпадают. Полость труб открыта. Секция бурильных труб над ИПГ -и устройство заполнены жидкостью предварительного долина, давление которой меньше давления скважины и пресохраняет трубы от смятия. В полости давление равно затрубному давлению скважины. Сечения поршня 4 по уплотнителям выбраны так, что внешний (сминающий) перепад давления стремится rtepe.-tec.тить поршень 4 вверх, а стопорное фиксирующее устройство 5 удерживает поршень 4 в нижнем положении (с от,крытой полостью труб) до допустимого сминающего перепада давления на трубах. Испытание начинают с перепадом давления ниже предельно допустимого Если в процессе испытания объекта жидкость долива из труб будет вытесняться более легкой (газированная нефть, гез) давление в трубах снижается. Искажающее влияние скоростного напора на дифференциальный пор- шень 4 при этом усграняется (гасится) патрубком 6 со штуцирующей насадкой 7, которая дополнительно предохраняет внутренний канал патрубка от размыва.. При снижении давления в трубах над клапанным устройством до допустимого, что регулируется стопорным фиксирующим устройством 5, под действием силы неуравновешенности поршень 4 перемещается в верхнее положение и замыкается стопорным устройством на нижнюю коническую канавку S . Полость труб перекрывается и падение давления в трубах прекращается (в нижней части труб происходит накопление флюида, а в верхней части прекращается его излив). Давлением раствора сверху клапанное устройство может быть вновь открыто и нормально функционировать, обеспечивая при необходимости повторное перекрытие полости бурильных труб. Экономический зффект возникает за счет обеспечения стабильности и многократности работы предлагаемого устройства, безопасного проведения испытания пластоиспытателем газонефтенасьщенных пластов, с выпуском флюида на поверхность, существенного снижения числа неинформативных испытаний.

а

Ю1АПАННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАТЕЛЯ ПЛАСТОВ, включающее связанный с колонной труб польй корпус, установленные в корпусе концентрично жестко связанньй с- корпусом патрубок с осевым и радиальными каналами, связывающими полости колонйы труб над и под патрубком, и дифференциальный поршень, образующий с патрубком кольцевую полость, отличающееся тем, что, с целью предотвращения труб от смятия повьшенным перепадомдавления при испытании объекта испытателем пластов с предварительным доливом жидкости в трубы, дифференциальный порщень установлен между патрубком и корпусом, образует с последним камеру, связанную с затрубным пространством, и выполнен с верхним рядом радиальных каналов дпя сообщения через радиальные каналы патрубка полостей колонны труб над и под патрубком и нижним рядом радиальных каналов для связи кольцевой полости СЛ между патрубком и дифференциальным поршнем с полостью колонны труб над патрубком, при этом на корпусе установлен стопор, а на наружной поверхности втулки выполнены проточки под стопор.