Устройство для исследования скважин Советский патент 1986 года по МПК E21B49/00 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промьшшенности, а именно к.устройствам для исследования скважин.

Целью изобретения является повьппе- ние надежности устройства в работе путем обеспечения его герметичности при знакопеременных перепадах давления .

На фиг, J показано конструктивное исполнение устройства; на фиг. 2 - клапанная часть устройства; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2(положение цилиндрического клапана),

Устройство состоит из составного корпуса 1, составного полого штока 2 со шлицами 3 и радиальными отверстиями Q , опирающегося на корпус через упорный подшипник скольжения, состоящий из деталей 4-7. Шток 2 имеет на наружной поверхности бесконечную винтовую канавку 8, представляющую собой правую и левую резьбы, нарезанные на одном участке с сопряженными между собой концами,

В винтовую канавку 8 встайлена скоба 9, связанная со штангой 10.Последняя ;зафиксирована от аронорота относительно корпуса штифтами 11. Шток 2 с винтовой канавкой 8, скоба 9 и зафиксированная штанга 10 образуют совместно механизм преобразования вращательного движения штока 2 в возвратно-поступательное перемещение штанги 10 вдоль оси штока.

К штанге 10 с помощью накидкой гайки 12 и полуколец 13 телескопически присоединена гильза 4 с радиальными щелями И . Часть штока 2 с радиальными отверстиями а и уплотни- тельными кольцами 13 и гильза 14 со щелями б образуют впускной разгру зочный клапан многоциклового действия . Ориентация гильзы 14 относительно штока 2 осуществляется с помощью ушка 16, жестко связанного с гильзой 14 и входящего в паз 17, выполненный на штоке 2.

Для периодического открытия и закрытия сквозного канала в нижней час -ти штока 2 размещен цилиндрический клапан 18 с боковым сквозным отверстием } . Для обеспечения герметичност в штоке установлен резинометал 1ичес- кий сальник 19, взаимодействуизщий с цилиндрической поверхностью клапана 18. Клапан в штоке размещен тахим образом, что его ось перпендикуляр

5

0

5

0

5

на оси штока. Для открытия или закрытия сквозного канала необходимо клапан повернуть на 90 . Для этого клапан жестко связан с вилкой 20, охватывающей клапан с торцов. Вилка 20 шарнирно с помощью шатуна 21 связана с ушком 16 и соответственно с гильзой 14, при этом отверстие Z в шатуне 2 выполнено в виде паза. Благодари этому открытие цилиндрического клапана 1В происходит только после открытия впускного разгрузочного клапана. Это обеспечивает легкость открытия цилиндрического клапана, так как с него снимается перепад давления.

Шток в нижней части шарнирно свя зан с помощью патрубка 22 с отверстиями 9 и гайки 23 с втулкой 24, на которой размещены два ряда резиновых колец 25. Втулка 24 размещена н ци- линде 26, который имеет радиальные щели е и жестко связан с корпусом через нижний переходник 27, являющийся частью корпуса. В переходнике 27 вьтолнены радиальные каналы )К , совмещенные с щелями ё цилиндра 26. Втулка 24 с уплотнительными кольцами 25, цилиндр 26 с щелями и переходник 27 с отверстиями образуют совместно уравнительный клапан. В верхней части устройство имеет муфту 28 для присоединения к бурильным трубам.

На фиг. 1-3 устройство изображено в сжатом положении,когда все три клапана находятся в закрытом состоянии. Устройство работает следующим образом.

Перед спуском в скважину устройство муфтой 28 и переходником 27 присоединяется к бурильным трубам и другим узлам испытательного оборудования . При спуске в скважину впускной разгрузочный и цилиндрический клапан закрыты, а уравнительный - открыт. Устройство находится в растянутом положении, и шпицы 3 штока 2 находятся в зацеплении с корпусом 1, что препятствует провороту штока относительно корпуса,

После установки оборудования в скважине и пакерования устройство сжимается, и втулка 24 уравнительного клапана с резиновыми кольцами 25 перекрывает щели е цилиндра 26 и кана- лы А нижнего переходника 27. Таким образом, уравнительный клапан закрывается и разобщает затрубное пространство от подпакеркой зоны. Затем

3

вращением бурильных труб вправо на десять оборотов скрывается последовательно вначале через четыре оборота впускной разгрузочный клапан путе совмещения щелей S гильзы 14 и ра- диальных отверстий а штока 2, а еще через полтора оборота начинает открываться цилиндрический клапан 1 8, полное открытие которого завершается после десятого оборота. При этом происходит полное совмещение бокового отверстия Ь цилиндрического клапана 18 со сквозным каналом штока. Задержка в полтора оборота начала открытия цилиндрического клапана необ- ходима для разгрузки его от перепада давления и обеспечивается наличием холостого хода за счет выполнения отверстия Z в шатуне 21 в виде паза.

Приток в пустые или частично за- полненные трубы осуществляется и через впускной разгрузочный и цилиндрический клапаны. В момент притока в подпакерный интервал спускается малогабаритная геофизическая аппара- тура для записи характеристик жидкости и пласта в момент дренирования исследуемой зоны. После окончания исследований аппаратуру поднимают в трубы и вращением колонны труб впра- во еще на десять оборотов последовательно закрывают цилиндрический и впускной разгрузочный клапаны для записи кривой восстановления давления с помощью автономных манометров,

182 4

размещенных под якорем в специальном приборном патрубке за пределами сквозного канала. На этом один цикл исследований заканчивается. Для записи серии характеристик исследования можно повторить несколько раз. По окончании исследований оборудование извлекается на поверхность.

Таким образом, устройство позволяет осуществлять многоцикловое испы- тание пластов при любых предварительно заданных депрессиях на пласт. Кроме того, устройство позволяет производить дистанционные гидродинамические и геофизические исследования . пластов с помощью малогабаритной аппаратуры, опускаемой на кабеле, в исследуемую зону, и осуществлять дистанционный контроль за параметрами жидкости и пласта непосредственно при дренировании пласта, что позволяет существенно повысить эффективность и оперативность исследований .

Благодаря введению в конструкцию цилиндрического клапана с боковым сквозным отверстием обеспечивается герметичность устройства при знакопеременных перепадах давления, а также появляется возможность включения в конструкцию устройства уравнительного клапана, благодаря чему облегчается спуск инструментов в скважину, снятие пакера без циркуляции, а также обеспечивается надпакерная промывка в случае необходимости.

10

fpaf.2

Редактор Н. Слободяник

фие.Ъ

Составитель и. Карбачинская

Техред М Ходанич Корректор А. Тяско

Заказ 4888/24Тираж 548 Подписное

ВКИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий П3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4