Тепложидкостный привод скважинного прибора

 

17 А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (39) (4 I) 4(51) Е 21 В 47/00.ГЬСЩАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

МО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3686130/22-03 (22) 05.01.84 (46) 07.06.85. Бюл. Ð 21 (72) Т Г. Габдуллин, Г.Г. Вахитов, Г;А. Белышев-и О.И. Липатов (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой .геофизики .(53) 550.839 .622.241(088.8) (56): 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 463780, кл. Е 21 В 47/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР:У 711276; кл-.Е 21 В.47/00, 1976. (54)(57) 1. ТЕПЛОМЩДКОСТНЫЙ ПРДВОД

СКВАЖИННОГО ИРИБОРА, содержащий корнус, камеру с рабочей жидкостью, электронагреватель, концевой выклю-. чатель, поршень и фиксатор,.: о т— . л и ч а ю щ и и " я тем, что, с целью повышения надежности работы привода при использовании его для открытия и закрытия пакера скважинного прибора, фиксатор выполнен в виде цилиндрического, кулачка, свя- занного с поршнем, и штифта, прикрепленного к корпусу, причем на бо-. ковой поверхности цилиндрического кулачка выполнен профилированный паз в виде бесконечной дорожки1 состоящий из расположенных по образующей цилиндра нескольких пар прямых канавок, соединенных на концах S-образными канавками, имеющими тупиковые окончания в местах соединения с прямыми канавками, . при этом штифт установлен с воз .можностью взаимодействия c профилированным пазом

2. Привод па и. 1,.о т л и ч аю щ:и и с я тем, что, с целью обеспечения различных. степеней раскрытия пакера, верхние тупиковые окон": чания канавок расположены на одном уровне, а нижние — на расстояниях, равнйх ходам поршня для заданных степеней раскрытия пакера.

11б001 7

Изобретение относится к области геофизических и гидродинамических исследований скважин и может быть использовано и скважинных приборах в качестве привода пакерующих устройств.

Известен тепложидкостный привод пакера скважинного прибора,. содержащий нагревательную и поршневую камеры и снабженный буферной емкостью, сообщающейся через сильфонную перегородку с внешней средой, и двумя обратными клапанами. Буферная емкость его связана через управляемый клапан с поршневой камерой и через первый обратный клапан с, нагревательной камерой, которая под-" соединена к поршневой камере через второй обратный клапан . Щ .

Недостатком такого привода является наличие нескольких клапанов, при отказе одного из которых привод не будет работать.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае/ мому результату является тепложид" костный привод скважинного прибора, содержащий корпус, тепловую камеру, заполненную рабочей жидкостью, нагревательный элемент, поршень привода

3 и фиксатор поршня, выполненный н виде электромеханического затно а, подвижный корпус которого имеет отверстия, в которых установлены шарики, зафиксиррванные цилиндричес- 3 кой обоймой, механически связанной с электромагнитом.

При подаче тока на нагревательный элемент рабочая жидкость расширяется, и поршеиь привода выдвигается из рабочей камеры. При достижении заданного положения поршня срабатывает фиксатор приводного поршня, при этом стопорные шарики западают н кольцевую проточку поршня и фиксируют его в данном положении. Одновременно в это же время происходит автоматическое отключение нагревательного элемента и включение обмотки электромагнита. После проведения @ измерения прибором с открытым пакером производят закрытие последнегр.

Для этого подают ток на обмотку электромагнита, при срабатывании которого происходят освобождение стопорных шариков и под действием давления н скважине возврат поршня в исходное состояние f2) .

Недостатком известного привода является низкая надежность электромеханического затвора, который при больших величинах давления в скважине и при наличии перекосов в его подвижных узлах может не сработать.

Это приводит к поломке пакера, так как прибор приходится в этом случае протаскивать по стволу скважины с открытым пакером.

Цель изобретения — повышение надежности работы привода при использовании его для открытия и закрытия пакера скважинного прибора..

Поставленная цель достигается тем, что в тепложидкостном приводе скважинного прибора, содержащем корпус, камеру с рабочей жидкостью, электронагреватель, концевой выклю- чатель, поршень и фиксатор, последний выполнен в виде цилиндрического кулачка, связанного с поршнем, и штифта, прикрепленного к корпусу, причем на боковой поверхности цилиндрического кулачка выполнен профилированиый паз в виде бесконечной дорожки, состоящий из расположенных по образующей цилиндра нескольких пар прямых канавок, соединенных на концах S-образными канавками, имеющими тупиковые окончания в местах соединения с прямыми канавками, при этом штифт установлен с возможностью взаимодействия с профилированным пазом.

Кроме того, н приводе, с целью обеспечения различных степеней раскрытия пакера, верхние тупиковые окончания канавок расположены на одном уровне, а верхние — на расстояниях, равных ходам поршня для заданных степеней раскрытия пакера.

На фиг. 1 показан привод в сложенном состоянии, соответствующем закрытию пакера; .на фиг. 2 — развертка цилиндрической поверхности кулачка.

В корпусе 1 рабочей камеры А выполнено отверстие Б с уплотнением 2, в которое вставлен поршень 3 привода. К поршни прикреплен цилиндрический кулачок 4, на боковой поверхности которого выполнен профилиронанный паз, н который входит штифт 5, прикрепленный к корпусу 1.

К кулачку 4 прикреплена тяга б, имеющая на конце шаровидное утол1 з 11600 щение В, которое при движении тяги взаимодействует с толкателем 7 выключателя 8. К электрическому нагревателю 9 ток подводится через проходной герметизированный кон- 5 такт. 10 и выключатель 8.

На фиг. 2 показан пример развертки цилиндрической новерхностй: кулачка 4 с бесконечной дорожкой с

Четырьмя парами йрямых линий. Верхние тупиковые окончания линий (Ь, Ф, Р ) выцолнены на одном уровне, а нижние в следующей последовательности . первое ту жковое окончание

) — на расстоянии от верхних, дос- 5 таточнам для. размещения Я-образной канавки. и ; последующие тупико- вые окончания а, Э и др. выполи.яются на расстояниях h, h н т.д. от первого .тупика у, равных ходам 20 поршня для заданных степеней раскрытия.пакера.

Работа привода происходит в следующей .последовательности.

При подаче электрического тока 25 на нагреватель 9 жидкость (например, трансформаторное масло), заполняющая рабочую камеру А, расширяется и выпвигает поршень 3 вниз, чем открывается пакер прибора-. ЗО

В состоянии полного закрытия пакера штифт 5 находится в области а бесконечной дорожки (фиг. 2).

При движении поршня вниз штифт 5

17 4 скользит по линии <+ и при дости женин штифтом области Ь тяга 6 своим утолщенным концом нажимает на толкатель 7 и тем самым отключает нагреватель 9.

При остывании рабочей жидкости под действием давления в скважине поршень начинае двигаться вверх и при этом штифт .5 скользит вниз.

В области 8 штифт задерживает дальнейшее движение поршня, что соответствует частичному открытию (раскрытию) пакера.

При повторном нагревании рабо-. чей жидкости штифт проделывает путь д м и в области ък происходит отключение нагревателя.

В такой последовательности производятся частичные открытия пакера, а при достижении штифта. области у происходит полное открытие пакера.

IIocsze этого для полного закрытия пакера прибор также включают на режим нагрева рабочей жидкости до следующего выключения конечного в выключателя 8, что произойдет в области и, а при остывании жидкос" ти штифт проделает путь à .

Применение предлагаемого тепло-. жидкостного привода пакера,скважинного прибора позволит практически полностью ликвидировать возможные поломки пакера в скважине из-за отказа фиксатора.

116001 7

Составитель Н. Кривко

Редактор А. Шишкина Техред: А.Бабинец Корректор В. Гнрняк

Заказ 3708/27 - Тираж 540 Подписное

ВНИИПК Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4