Устройство для гидроразрыва скважин Советский патент 1981 года по МПК E21C39/00 

1

Изобретение относится к горному делу, в частности к приборам горной геофизики, и предназначено для определения напряжений в массиве горных .пород нагнетанием жидкбсти под давлением В изолируемый участок скважины.

Известны устройства для изолир(аг вания участка скважины и HarHeTaHHHj в него жидкости под давлением 1.

Недостатками устройств являются обязательное наличие тупика скважины, необходимость создания больших осевых нагрузок, трудность герметизации и низкая надежность.

Известно также устройство для гидроразрыва скважина., включающее упругие оболочки, закрепленные на полых стержнях с радиальными и осевыми каналами, соединенных между собой трубой; неподвижные наружные и внутренние уплотнительные обоймы .

Недостатком данного устройства является то, что вследствие переме- . щения подвижных концов оболочек по трубе при их расширении перепад давления под оболочками устройства и в изолируемом участке скважины (между оболочками) не сонтролируётся и завиcmf От. многих факторов (упругости

и длины оболочек, зазора между скважиной и оболочкой и др.), в результате чего снижается надежность устройства и достоверность получаемых результатов .

Цель изобретения - повышение надежности работы уртройства и достоверности получаемых результатов.

Ука:занная цель достигается тем,

10что устройство снабжено регулируемым редукционным клапаном,уст ановленным между оболочками, а внутренние уплотнительные обоймы закреплены на стержнях неподвижно посредством коничес15ких втулок.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид;на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

20 Устройство для гидроразрнша скважин-, состоит из стержней 1 с каналами 2 и 3 подвода рабочей жидкости. Стержни связаны между собойсоединительной трубкой 4 с помощью резьбы,

25 а на них закреплены упругие оболочки 5 с помощью ниппелей б и уплотнительных обойм 7, при этом внутренняя, часть оболочки насаживается на конус стержня.В соединительной т.рубке 4

30 установлен редукционный юТапан 8,

состоящий из шарика 9 у пружины 10 и гайки 11.

Устройство работает следуйщим образом. ;. - Устройство/ зайолненное жидкостыЬ напримв спирто -Мицерино ой смесью/ устанавливается исследу мую скважину и подсоединяется к насосу . При подаче жидкости давление, передаваемое через каналы 2 и 3 стержней Х-под оболочки 5, повышается. Оболочки 5, расширяясь, плотно прилегают к стенкам скважины и иасшйруют исследуемый ее участок (в известном устройстве канал для подачи жидкости между оболочками открывается при расширении последних и смещении подвижных обойм, соединённых с оболочками).

Давление жидкости внутри устройства возрастает и при достижении некоторой величины, определенной заранее опытным.путем, например 1 МПа (Х.10 кг/см ), редукционный клапан 8, рассчитанный на эту величину, открывается, давая жидкости проход в изолируемый участок скважины. Клапан поддерживает постоянный перепад давления под оболочками и- в изолируемом участке. Заданный перепад давления гарантирует герметичность внутри изолированного участка скважины. Настройка клапана 8 осуществляется регулировкой пружины 10 При помощи гайки 11. Нарастание давления на изолируемом участке продолжается до гидроразрыва.скважины.

Извлечение устройства иэ скважины осуществляется после снятия давления в системе. Оболочки 5 принимают свою первоначальную форму и размеры и не препятствуют извлечению устройства.

Наличие регулируемого ,клапана позволяет устанавливать и поддерживать минимально необходимый перепад

давления под оболочками ними, что увеличивает точность и повышает надежность работы, так как величину давления жидкости в момент гидйроразрь ва получают вычитанием J из Ъбщего давления (источник давлений) установленного давления клапана. I uhcTpyfturtH УстЕ10йСтва позволяет зкономить расход рабочей жидкости, так как при снятии давления клапан преQ пятствует дальнейшему ее поступлению во внешнюю среду.

Надежная.работа без заклинивания позволяет сократить время проведения эксперимента. Кроме того, устройство отличается простотой обслуживания и

ремонта, а взаимозаменяемость блоков обеспечивает быстрое переоборудование и изменение длины между упругими обо: лочками.

Формула изобретения

Устройство для гидроразрыва сква. жин, включающее упругие оболочки,.

закрепленные на полых стержнях с радиальными и осевыми каналами, соединенных между собой трубой, неподвижные наружные и внутренние уплотнительные обоймы,отличающеес я тем, что, с целью повышения на-дежности работы устройства и достоверности полученных результатов,оно снабжено регулируемым редукционным клапаном, установленным между оболочками, а внутренние уплотнительные обЬймы закреплены на стержнях неподвижно посредством конических втулок.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 545740, кл. Е 21 В 33/12, 1977:.

. 2, Патент ПНР № 97138, кл, 5 С 19/00, опублик.1973 (прототип) .