Клапан скважинного прибора

 

КЛАПАН СКВАЖИННОГО ПРИБОРА, включающий поршень с кольцевой канавкой и установленным в ней уплотняющим кольцом, гнездо и щток, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности и упрощения конструкции, он снабжен плунжером, расположенным между поршнем и штоком и жестко соединенным с ними, причем диаметр плунжера больше диаметра поршня, а гнездо имеет профиль, встречный профилю поршня с плунжером. (Л ю со ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1102921 з(д) E 21 В 49/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Йив ).ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3537965/22-03 (22) 12,01;83 (46) 15.07.84. Бюл. № 26 (72) А. Б. Благовещенский, В. Б. Тальнов и А. P. Озолин (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных .снважин (53) 622.243.68.05 (088.8) (56) 1. Аппаратура для исследования притока и давления АИПД-7-10. Проспект

ВДНХ. Л., «Недра», 1976.

2, Авторское свидетельство СССР № 419620, кл. Е 21 В 49/02, 1974. (54Ц57) КЛАПАН СКВАЖИ ННОГО

ПРИБОРА, включающий поршень с кольцевой канавкой и установленным в ней уплотняющим кольцом, гнездо и шток, отличаюи ийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения конструкции, он снабжен плунжером, расположенным между поршнем и штоком и жестко соединенным с ними, причем диаметр плунжера больше диаметра поршня, а гнездо имеет профиль, встречный профилю поршня с плунжером.

1102921

Изобретение относится к геофизическому приборостроению, в частности к аппаратуре гидродинамических исследований в скважинах.

Известен скважинный прибор типа

АИПД вЂ” 7 — 10 или ГДК вЂ” I, с помощью которого при гидродинамических исследованиях в скважинах производится разобщение участка исследуемого пласта от ствола скважины, вызов из него притока в пробоприемник, а затем слив отобранной в пробоприемник пробы в пробосборник. При этом производится управление потоком с перепадами давлений в десятки МПа (в зависимости от гидростатического давления в екважине на глубине исследования и пластового давления в исследуемом пласте) (1).

В аппаратуре типа АИПД-7-10, рассчитанной для работы при температурах до

70 С и давлениях до 32 МПа, клапан в канале слива пробы из пробоприемника в пробосборник, где по условиям применения во время отбора пробы необходима полная герметизация, выполнен в виде резинового уплотняющего элемента, входящего в поло>кении «Закрыто» в стальную втулку с заходными фасками. При повышении рабочих температуры и давления описанная конструкция клапана оказывается неэффективной— происходит порыв и сбрасывание резинового уплотняюгцего элемента.

Известен усовершенствованный клапан, предложенный для аппаратуры ГДК вЂ” 1 с термобаростойкостью 120 С и 60 МПа. Клапан скважинного прибора включает поршень с кольцевой канавкой и установленный в ней уплотняющим кольцом, гнездо и шток (2).

Однако клапан превращается в сложную конструкцию, включающую удвоенное количество деталей по сравнению с исходной, исполнение технологически трудоемко, не обеспечивается достаточная надежность в работе, так как повреждение кромок защитной и рабочей втулок приводит к сбрасыванию уплотняющих колец и отказу клапана. В аппаратуре ГДК вЂ” 1 при использовании конструкционных сталей даже повышенной износостойкости соответствующей закалки не обеспечивается более одного цикла работы в скважине. @При давлении порядка 60 МПа и температуре 120 С только применение сплава типа ВК вЂ” 8 позволяет добиться приемлемой стойкости клапана.

Целью изобретения — повышение надежности и упрощение конструкции клапана.

Поставленная цель достигается тем, что клапан скважинного прибора, включающий поршень с кольцевой канавкой и установленным в ней уплотняющим кольцом, гнездо и шток, снабжен плунжером, располо; женным между поршнем и штоком и жестко!

20 ника и пробосборника сообщаются. Перед началом отбора пробы пробосборник Б изо25 лируется от пробоприемника А — для этого плунжер 1 и поршень 2 вводятся в гнездо 3 и полная герметизация обеспечивается уплотняющим кольцом 4. При отборе пробы объем пробоприемника А заполняется пластовой жидкостью или буровым раствором под

55 соединенным с ними, причем диаметр плунжера больше диаметра поршня, а гнездо имеет профиль, встречный профилю поршня с плунжером.

На чертеже схематично изображен перепускной клапан скважинного прибора.

Клапан состоит из плунжера 1 и жестко и соосно с ним соединенного поршня 2. Плунжер 1 и поршень 2 размещены в гнезде 3.

На поршне 2 в канавке размещено уплотняющее кольцо 4. Плунжер 1 с поршнем 2 штоком 5 связаны с силовым приводом скважинного прибора. Гнездо 3 неподвижно установлено в корпусе 6 скважинного прибора и соединяет между собой полости пробоприемника А и пробосборника Б.

Клапан работает следующим образом.

Во время спуска в скважину и между циклами отбора проб пробоприемник А и пробосборник Б находятся при атмосферном или близком к нему давлении, плунжер 1 и поршень 2 выведены из гнезда 3, т. е. клапан открыт и объемы пробоприемдавлением соответственно пластовым или гидростатическим на глубине исследования.

После окончания процесса опробования и сопутствующего ему измерения параметров притока необходимо перевести отобранную пробу из пробоприемника А в пробосборник Б. Для этого силовое устройство скважинного прибора через шток 5 выводит плунжер 1 и поршень 2 из гнезда 3.

Так как между плунжером 1 и гнездом 3 существует минимальный зазор а с учетом того, что, как правило в этом зазоре оседают частицы глинистого раствора, в момент выхода уплотняющего кольца 4 поршня 2 из узкой части гнезда 3, поток жидкости не образуется, и, следовательно, не возникает сила, сбрасывающая уплотнительное кольцо. В момент, когда из гнезда

3 выходит плунжер 1, поршень 2 отведен достаточно далеко от перекрываемого им отверстия, и это предохраняет их обоих от разрушающего действия струи жидкости.

Значительному износу может подвергаться верхняя кромка гнезда 3 и нижняя кромка плунжера 1, но, поскольку действие потока в узком зазоре в момент выхода плунжера 1 из гнезда 3 кратковременно, а образующие поверхности плунжера и гнезда 3 имеют значительную длину, срок службы клапана до его замены в несколько раз превосходит (при тех же условиях эксплуl10292l

Составитель И. Карбачинская

Техред И. Верес Корректор А. Ильин

Тираж 565 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о1крытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Т. Парфенова ,Заказ.4818/22 атации) срок службы используемого клапана в известном приборе.

Эффект от внедрения изобретения заключается в снижении стоимости производства и увеличении срока эксплуатации аппаратуры- гидродинамического каротажа при значительном повышении надежности.