Устройство для испытания пласта Советский патент 1987 года по МПК E21B49/00 

Изобретение относится к исследованиям скважин, а именно к устройствам для испытания пластов трубными пластоиспыта- тел я м и.

Устройство для испытания пласта, содержит корпус, полый, заглушенный в нижней части П1ТОК с впускными каналами и сопряженной между собой правой и левой резьбами на его наружной поверхности, установ.ченную на штоке скобу с пальцем, телескопически связанную с ней гильзу с радиальными каналами, связанный со штоком патрубок с каналом и переводник с перепускными каналами. При этом переводник выполнен с дополнительными каналами, связывающими подпакерное пространство с внутритрубным пространством под впускными каналами штока, причем патрубок вы- нолпенс кольцевыми выступами на наружной поверхности, между которыми в переводнике установлена подвижная в осевом направлении втулка с возможностью взаимодействия с выступами патрубка и перекрытия допол- нительрн ьч каналов переводника, а в полости патрубка установлен перепускной клапан, выполненный в виде подпружиненного с обеих сторон пружинами разной жесткости полого золотника с двумя рядами отверстий, разделенных перемычкой.

На фиг. 1 показано устройство, разрез; на фиг. 2 - верхняя часть устройства в растянутом положении; па фиг. 3 - узел I на фиг. 1; на (|эиг. 4 - сечение А-А на фиг. 3, расположение осевых и радиальных каналов; на фиг. 5 - узел II на фиг. 2; на фиг. 6 - стальное пружинное кольцо в момент прохождения через него плашек при осевой нагрузке на шток.

Устройство состоит из трех корпусных де- талей 1, составного полого штока 2 со пли- цами 3 и радиальными каналами а, опи- раюшегося па корпус через упорный подшип- нпк 4. Шток 2 имеет на поверхности бесконтактную винтовую капавку 5, иредстав- ляюндую собой правую и левую резьбы, па- резанные на одном участке с сопряженными между собой концами.

В впнтовую канавку вставлена скоба 6, связанная со штангой 7. Штанга 7 зафиксирована от проворота относительно корпуса штифтами 8, К штанге с помощью накидной гайки 9 присоединена гильза 10 с радиальными щелями б. Нижняя часть штока 2 с радиальными каналами а и гильза 10 со щелями б образуют впускной клапан многоциклового действия. Шток 2 с помошью болта 11 и гайки 12 шарнирно связан с патрубком 13, имеюшнм уплотнения 14 (фиг. 3) и перепускное (Зтверстие в. Патрубок 13 размешен в цилиндре 15, жестко связанным с корпусом через нижний переводник 16 и являющемся частью корпуса. Для обеспечения перетока жидкости из зоны испытания через устройство в трубы, в нижнем переводнике вынолпены осевые каналы г, а в цилинд

5

5

0

5 0

55

0

5

50

ре 15 - радиальные щели д. Патрубок 13 выполнен с технологическими разъемами и между двумя его выступами рис размещена подвижная в осевом направлении относительно корпуса и патрубка 13 втулка 17 с двумя рядами уплотнений 18. Нижний переводник 16 с радиальными отверстиями е, цилиндр 15 с щелями ж вместе с втулкой 17 и уплотнениями 18 образуют уравнительный клапан. Для обеспечения гидравлического равновесния диаметры патрубка, втулки уравнительного клапана и штока (dfl,dB dill) в местах уплотнений с корпусом и нижним переводником равны.

В канале патрубка 13 размещен перепускной клапан двухстороннего действия, состоящий из полого золотника 19 с двумя рядами радиальных отверстий з и ы, разделенных глухой перемычкой и уплотнениями 20, пружин 21 и 22 разной жесткости и втулки 23, передающей усилие пружины 22 на золотник 19. Пружина 21 рассчитана на максимальный перепад давления, возможный при испытании, а пружина 22 - на перепад давления, который желательно иметь без раз- устройства в пробоотборной полости, образующейся в процессе подъема устройства из скважины после закрытия впускного клапана патрубка. В исходном положении золотник 19 уравновешивается рав- пЕ)1м усилием пружин от их предварительного ноджатия. В процессе спуска и испытания воспринимает усилия пружина 21, а пружина 22 включается в работу при подъеме и отборе пробы на устье. Устройство имеет верхний переводник 24 и нижний переводник 16 для соединения устройства о бурильными трубами и другими частями испытательного оборудования. На верхней внутренней части корпуса 1 выполнена кольцевая проточка, в которой размещено стальное пружипное кольцо 25, а шток 2 в верхней части выполнен с наклонными пазами к, в которых размещены плащки 26 с пластинчатыми пружинами 27, при этом в исходном, растянутом положении устройства, подпружиненные плашки 26 находятся выше стального пружинного кольца 25.

Устройство работает следующим образом.

Перед спуском в скважину устройство переводниками 16 и 24 присоединяется к колонне бурильных труб и другим узлам испытательного оборудования. Устройство находится в растянутом положении и подпружиненные плащки 26 находятся выше пружинного кольца 25, что препятствует перемещению штока 2 относительно корпуса 1 до создания оптимальной сжимающей нагрузки, а шлицы 3 njTOKa 2 находятся в зацеплении с корпусом 1, что препятствует провороту штока относительно корпуса. На фиг. 1 и 3 устройство изображено в сжатом положении при открытых впускном клапане и патрубке и закрытом уравнительном кланане.

в процессе спуска инструмента, если давление снизу на патрубок 13 превысит допустимую величину, нружина 21 под действием золотника 19 сжимается и отверстия и оказываются вын1е уплотнений 20. Скважип- ная жидкость поступает в полость вьипе патрубка, тем самым уменьншется перепад давления на патрубок до допустимой велп- ч и н ы.

После установки оборудования в скважине и пакерования, создается осевая нагрузка на инструмент. При этом HITOK 2, перемещаясь вниз, приводит во взаимодействие кольцо 25 с пружинами 27, благодаря чему платки 26 перемещаются но назам к в верхнее положение.

При дальнейшем перемещении штока пружины 27 проходят через кольцо 25, которое начинает взаимодействовать с плашками 26, препятствуя дальнейшему перемешепию niTO- ка и те.м самым сжатию уст)ойства. На фиг. 6 показана форма стального пружинного кольца 25 в момент взаимодействия его с подпружиненными нла пками 26. При достижении оптимальной величипы пагрузки происходит припудительное нрота.лкивание плашек 26 через пружинное ко.чьцо 25 и резкое проседание инструмента па величину хода П1тока 2 относительно корпуса 1. Это отмечается на устье визуальпо п по индикатору веса и дальнейн1ее нагружение инструмента 11рекран1ается, так как оптимальная нагрузка создана. Вместе с перемещением пп ока 2 происходит перемещение в нижнее положение патрубка 13 и открытие щелей д. В этом положении патрубок открыт. При этом втулка 17 уравнительного клапана перекрывает отверстие е и ж, связывающие подпакерную зону с затрубным пространством. Затем вращением бурильных труб BripaBO на 10 оборотов открывается впускной клана. Это открытие обеспечивается преобразованием Бра цательного движения птока 2 в ноступательное г еремецд.ение гильзы 10 вдоль штока 2. При совмец,ении радиаль ых каналов а 2 и щелей б гильз 10 происходит открытие впускного . При этом 1роисходит нриток жидкости из пнтерва.ча испытания в полост1 п}с- тых ( за 1олпеп 1ых) Г)урп,11,н.1 труб. 11ос, выдержк ia притоке ispanic- труб enie па 10 оборотов .закрывают впускной устройства д.1Я no.iync- нпя восста 10в. дав,еппя.

При eoбxOД OCT О 1СрацП О 10 ОТКр1) и закрыт 1 о впуск 1ого ,апапа с целью

МПОГО и КЛОВОГО С Из1та 1 ПЯ бСЗ ОТКр 1П ПЯ

,мышго K. можпо )рпт1 пс - ско, раз.

Пр растяг ваю Цей 1 а рузке па ипстр - нток 2 переме1 1ается но огпо ie 1 1 O к корпусу I . 21), ПаХОДЯСЬ i

крайнем положе 1 п в пазах к, сио- г роходят через ко. 25, нозира- щаясь в псходное О..

Наличие в устройстве д,-1я 1 С111 г1анпя пласта взапмодейству О цпх нрп сжати устройства 1ОД 1руж11пенп151х и. п п()ужнп- ного кольца . удерживат) нгюк по

Q К корпусу В вьггян том сое- , обеспечпть , нагрузку па ипстру.мепт, а также ередагь cni nn.i о созда П 1 такой агрузкн. Все -гго сущесгкеп- по повысит надежность п долговеч 1ость устройства п надежность н качество , особе по в r. iynoKnx, нак.юп- 1о на равлен ых п осложне 1ых ск ажппах.

Формула изооретени.ч

Устройство для ис)таппя ii.iacia по авт.

св. До 1105630. отличаюи{ееся тем. что, с ие,1ью 1ов) надежности работы в боких и осл() скваж 1 1ах за счег облегче 1Я C iycKa i 1олуче 1пя С11 пала о созда 1ии о П пмаль 1ой сжпма О 1ей , оно снабжено установле Н 11м на внутренней поверхности верх1 ей части корпуса нружин- кольцом п ,-1сппыми на наружной 1оверхпости птока под ружиненными нлашками, взапмодейству он1пми с iipy/ nH- ным кольцом при осевом переме 1.енпи

0 от 1оеите, 1ьно , при Э 1Ч)м нпок имеет пакло П1ые , а корпус - ко.1ьце- вую проточку под соответственно поднру- жппен ые i, iaHiK i пружин 1ос KO. ibuo.

2

13

15

Г

ери г J

А-А

(ри5.4фиг. 5

25

фиг-б

Изобретение относится к области исследования скважин и предназначено для испытания пластов трубными пластоиспыта- телями. Цель - повышение надежности работы в глубоких и осложненных скважинах за счет облегчения спуска и получения сигнала о создании оптимальной сжимающей нагрузки. Устр-БО состоит из корпуса 1, составного полого штока (ПШ) 2 со шлицами 3 и радиальными каналами а, опирающегося на корпус 1 через упорный подншнник 4. На верхней внутренней части корпуса 1 выполнена кольцевая проточка, в которой размещено стальное пружинное кольцо 25. В верхней части ПШ 2 имеются нак.чониые пазы к, в которых размещены плащки 26 с пластинчатыми пружинами 27. Перед спуском в скважину устр-во находится в растянутом положении и платки 26 находятся выше кольца 25. После установки оборудования и пакерования создается осевая нагрузка на инструмент. При этом ПШ 2 перемещается вниз и приводит во взаимодействие кольцо 25 с пружинами 27. Благодаря этому плашки 26 перемещаются по пазам к в верхнее положение. При достижении оптимальной нагрузки происходит принудительное проталкивание плaпJeк 26 через кольцо 25 и резкое проседание инструмента на величину хода ПШ 2. Это отмечается на устье визуально и по индикатору массы. Дальнейщее нагружение его прекращается. Жидкость из пласта поступает в полость бурильных труб. 6 ил. i (Л со о со (pazf