Многоцикловый запорный клапан Советский патент 1982 года по МПК E21B49/00 

1

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к оборудованию для испытания скважин.

Известен многоцикловый запорный клапан, позволяющий проводить неограниченное число циклов записи кривой восстановления давления. Оценка записанной глубинным манометром информации может в данном случае быть проведена только по окончании работ l.

Известен многоцикловый запорный клапан для испытания скважин с использованием дистанционных глубинных приборов, спускаемых в зону исследования на кабеле, состоящий из установленных с возможностью взаимного осевого перемещения полого корhyca, штока, размещенного внутри корпуса и перекрывающего элемента12}.

Однако в процессе записи кривой восстаноЕ(леиия давления при значиТельных перепадах давления на запор ный орган, возникают остаточные деформации упругого элемента, что приводит к уменьшению диаметра осевого канала, затрудняет извлечение карютажнь(х приборов из скважины и влечет за собой разрушение элемента, а следовательно, и необходимость подъема инструмента на поверхность для замены элемента.

10

Целью изобретения является повышение надехсности работы запорного клапана при использовании в качестве перекрывающего элемента жестко установленной на кабеле герметизи15рующей головки и при значительном перепаде давления.

Поставленная цель достигается тем, что корпус имеет упорный вы20ступ, на котором установлена съемная герметизирующая втулка с фиксатором под перекрывающий элемент, при этом корпус имеет отверстия.

a шток и втулка - пазы под фиксатор втулки.

На фиг, 1 показан клапан в растянутом положении перед началом пакеровки, общий вид; на фиг. 2 - клапан в сжатом положении при проведении исследований в период притока пластового флюида.

Многоцикловый запорный клапан состоит из корпуса 1, штока 2, пружины 3 поддерживающей клапан в растянутом положении, камеры k, связанной радиальными каналами 5 с затрубным пространством, и камеры, связанной радиальными каналами 7 с внутритрубным пространством, образующих узел гидравлического уравновешивани для компенсации действия выталкивателя силы на штоке 2 (система гидравлически уравновешена при условии D Вд - D). На штоке 2 и корпусе

1имеются радиальные каналы 8 и 9, образующие обводной канал для выравнивания давления над и под съемной герметизирующей втулкой ТО. Втулка 10 имеет уплотнительные кольца 11,

а корпус 1 имеет отверстия 12, шток

2снабжен большим 13 и меньшим Ш кольцевыми пазами под шаровые фиксаторы 15 и содержит цилиндрическую поверхность 16 под уплотнения 11 втулки 10. Во втулке 10 выполнены пазы 17. Фиксаторы 15 свободно двигаются внутрь в радиальном направлении на расстояние, равное 1/3 диаметра шарика. Кроме того, на внутренней поверхности корпуса 1 выполнен упорный выступ 18 для посадки съемной втулки 10. На каротажный кабель 19 крепится герметизирующая головка 20, снабженная торцовым уплотнением 21 и сальниковым уплотнением 22, герметизирующим головку 20 с направляющей 23 относительно кабеля 19.

Многоцикловый запорный клапан работает следующим образом.

В комплект испытательного инструмента, имеющего сквозной осевой канал для прохода приборов, выше испытателя пластов устанавливается многоцикловый запорный клапан. В процессе спуска клапан находится в растянутом положении, благодаря узлу гидравлического уравновешивания, а незначительные посадки инструмента компенсируются пружиной 3.

По достижении заданного интервал. перед пакеровкой, т.е. пока клапан находится в растянутом положении, в зону фильтра скважины ниже клапана

5 на каротажном кабеле 19 спускается скважинный прибор с установленной над ним герметизирующей головкой 20 и свободно надетой втулКой 10, при этом головка 20 проходит через клаo пан, а втулка 10 задерживается на выступе 18 корпуса 1,

В процессе пакеровки под воздействием осевой нагрузки от веса вышерасположенных труб, превышающей усилие пружины 3 запорный клапан сжимается, при этом сначала шток 2, смещаясь относительно корпуса 1, своим пазом Н перемещает шаровые фиксаторы 15 в цилиндрический паз 17

0 втулки 10 и удерживает втулку 10. относительно корпуса 1. При дальнейшем смещении штока 2 уплотнения 11 устанавливаются на участке, ограниченном цилиндрической поверхностью 16.

После открытия впускного клапана испытателя пластов пластовый флюид поступающий во внутрь труб, проходит по кольцевому зазору между кабелем 19 и втулкой 10.

В процессе притока можно производить исследования каротажным прибором, а для записи кривой восстановления давления головка 20 подъемом

кабеля 19 вводится во втулку 10 и торцовым уплотнением 21 перекрывает осе.вой канал. Направляющая 23 входит во втулку 10 с минимальным зазором, что позволяет уплотнению 21 выдерживать значительные перепады давления без остаточных деформаций. Для повторного открытия клапана производится натяжка инструмента, уплотнение 11 выходит из контакта

с поверхностью 16 и по каналам 8 и 9 давление над и под втулкой 10 выравнивается, при этом осевая нагрузка от пружины 3 обеспечивает открытое положение впускного клапана испытателя пластов, а ка(5ель 19 может двигаться относительно запорного клапана.

После последующего сжатия запорного клапана можно производить запись следующего цикла кривой восстановления давления.

В случае разрушения цикла кривой восстановления давления в случае разрушения уплотнений 11, 21 и 22 после проведения многочисленных нагружений запорного клапана без подъема инструмента на поверхность производится их замена путем извлечения каротажного прибора вместе с втулкой 10 и герметизирующей головкой 20, После замены разрушающих уплотнений можно проводить дальнейшие работы. Применение многоциклового запорного клапана с более надежным запорным органом позволит проводить длительные исследования продуктивных пластов при значительных перепадах давления и исключит частые подъемы испытательного инструмента вызванные разрушением уплотнений в запорном органе, что при проведе нии селективных испытаний нескольких объектов одним спуском приведет к значительной экономии времени и материальных средств. Формула изобретения Многоцикловый запорный клапан для испытания скважин с использова 9 нием дистанционных глубинных приборов, спускаемых в зону исследования на кабеле, состоящий из установленных с возможностью взаимного осевого перемещения полого корпуса, штока, размещенного внутри корпуса и перекрывающего элемента, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы запорного клапана при использовании в качестве перекрывающего элемента жестко установленной на кабеле прибора герметизирующей головки и при значительном перепаде давления, корпус имеет упорный выступ, на котором установлена съемная герметизирующая втулка с фиксатором под перекрывающий элемент, при этом корпус имеет отверстия , а шток и втулка - пазы под фиксатор втулки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Сухоносов Г.Д. Испытание необсаженных скважин. М., Недра, 1978, с. 69. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке №2707857, кл. Е 21 В , 1979 Гпрототип).