Клапанное устройство для испытателяплАСТОВ Советский патент 1981 года по МПК E21B49/00 

(54) КЛАПАННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАТЕЛЯ

ПЛАСТОВ

t

Изобретение относится к устройствам, применяемым в нефтяной промышленности для испытания пластов.

В основном изобретении по авт. св. № 601404 описано клапанное устройство, включающее связанный с колонной бурильных труб корпус, установленный в корпусе на срезных элементах патрубок с радиальными каналами, образующий с корпусом кольцевой канал, сообщающийся с пространством внутри корпуса. В патрубке установлен тарельчатый клапан, жестко связанный с порщнем, образующим с патрубком герметичную камеру, а в нижней части патрубка установлен ступенчатый плунжер, связанный срезным элементом с патрубком, образующим с ним камеру, которая сообщается с затрубным пространством.

При необходимости освобождения колонны бурильные трубы в трубах над клапанным устройством повыщают давление, срезают щпильки,и клапанное устройство падает вниз.

При этом открывается канал в корпусе, сообщающий камеру в нижней части патрубка, через который может произойти как переток жидкости из затрубного пространства скважины в трубы, если давление в затрубном пространстве больше, чем в трубах, сопровождаемый снижением уровня жидкости в скважине и уменьшением противодавления на пласт, так и переток азота в затрубное пространство из труб, если давление в трубах больше, чем в затрубном пространстве, вызывая разгазирование жидкости в затрубном пространстве, и, таким образом, также снижение величины противодавления на пласт.

в обоих случаях это может стать причиной осложнений. Для предотвращения этого в случае удаления патрубка из корпуса необходимо закрыть превентор, постоянно производить подкачку жидкости, иоддерживать повышенное давление в затрубном пространстве скважины и медленно снижать давление в полости труб при помощи устьевого крана высокого давления. При этом происходит абразивный износ деталей корпуса и

кранов ВЫСОКОГО давления, и они практически за одну операцию, связанную с ликвидацией прихвата, выходят из строя.

Целью изобретения является предотвращение перетока флюида из затрубного пространства во внутритрубное при удалении патрубка из корпуса устройства. Поставленная цель достигается тем, что в канале, сообщающем камеру с затрубным пространством установлен клапан двустороннего действия с хвостовиком для взаимодействия с патрубком. На фиг. 1 изображен общий вид клапанного устройства в разрезе; на фиг. 2 - канал корпуса устройства с двусторонним клапаном при действии перепада давления из кольцевого пространства в трубы; на фиг. 3 - то же, при действии перепада давления из труб в кольцевое пространство. В корпусе устройства, состоящем из переводников 1, 2 и 3 при помощи срезных тарированных щпилек 4 закреплен патрубок 5 с тарельчатым клапаном 6, выполненным за одно целое со вспомогательным порщнем 7. Патрубок 5 образует с корпусом кольцевой канал А, который посредством радиальных каналов В и С связан с осевым каналом D во вспомогательном порщне 7. Вспомогательный порщень 7, жестко соединенный с порщнем 8, размещен во вспомогательном цилиндре 9. На внутренней поверхности патрубка 5 выполнен выступ Е, а полость патрубка 5 под порщнем 8 образует замкнутую камеру 10, заполненную сжатым инертным газом, например азотом под заданным давлением. Для заполнения камеры 10 газом служат отверстия F и запорный вентиль 11. В нижней части патрубка 5 установлен ступенчатый плунжер 12, связанный с патрубком 5 при помощи срезного элемента 13. Камера G, образованная патрубком 5 и ступенчатым плунжером 12 при помощи радиальных каналов К в переводнике 2 и, каналов L в патрубке 5, связана с затрубным пространством. Полость труб М под клапанным устройством сообщается с кольцевым каналом А посредством каналов Н патрубка 5 и каналов О переводника 2. В канале К, в котором выполнены седла 14 и 15 переводника 2, размещен клапан двустороннего действия 16, имеющий хвостовик 17 с направляющими 18 и прорезью Q, опирающийся на боковую поверхность патрубка 5, удерживая клапан 16 в открытом положении. Работает клапанное устройство следующим образом. Клапанное устройство спускают в скважи ну на колонне труб и устанавливают выще испытателя пластов на расстоянии, равном длине труб, которые необходимо предотвратить от смятия за счет заполнения этих труб сжатым инертным газом. Перед спуском в скважину камеру 10 через отверстие F и запорный вентиль 11 заполняют сжатым инертным газом. При спуске в скважину под действием давления инертного газа в камере 10 на порщень 8 закрыт тарельчатый клапан 6. Затем при помощи специального устройства заполняют азотом бурильные трубы, установленные между испытателем пластов и клапанным устройством Величина давления азота в трубах не превышает величину давления азота в камере 10. После открытия впускного клапана испытателя пластов и начала притока возрастает давление под редукционным клапаном и через каналы В, С и D передается во вспомогательный цилиндр 9. При этом поршни 7 и 8 вместе с клапаном 6 перемещаются вниз, и инертный газ выходит в полость труб над клапаном, обеспечивая возможность притока пластового флюида в полость бурильных труб. Давление газа в трубах над клапаном снижается, и когда оно станет ниже давления инертного газа в камере 10, порщень 8, перемещаясь вверх, закрывает клапан 6, и давление в полости труб над клапаном поддерживается практически равным давлению инертного газа в камере 10. Если по каким-либо причинам тарельчатый клапан 6 окажется негерметичным, давление в полости труб снижается на больщую величину, и это снижение воздействует на нижнюю поверхность ступенчатого плунжера 12, на верхнюю поверхность которого через канал К, открытый клапан 16, канал L воздействует гидростатическое давление столба бурового раствора в затрубном пространстве скважины. При критическом перепаде давления на ступенчатый плунжер 12 элементы 13 срезаются, плунжер 12 перемещается вниз, перекрывая канал Н в патрубке 5. Выход азота из труб прекращается и смятия труб не происходит. При необходимости обеспечения прохода в бурильные трубы в трубах над клапанным устройством повыщают давление, срезают щпильки 4,и клапанное устройство падает вниз. Обычно давления в трубах и затрубном пространстве в эти моменты не равны. Под действием перепада давления, в зависимости от направления, клапан 16 прижимается к одному из седел 14 или 15, препятствуя перетоку флюида из затрубного пространства в трубы или наоборот. Формула изобретения Клапанное устройство для испытателя пластов по авт. св. № 601404, отличающееся тем, что, с целью предотвращения перетока флюида из затрубного пространства скважины во внутритрубное при удалении патрубка из корпуса устройства, в канале, сообщающем камеру с затрубным пространством, установлен клапан двустороннего действия с хвостовиком для взаимодействия с патрубком. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 601404, кл. Е 21 В 49/00, 03.05.76.

О.

18