Устройство для исследования скважин

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИН, содержащее трос и корпус с отверстиями и расположенным внутри него обратным клапаном, выполненным в виде подпружиненного затворного элемента, .взаимодействующего с тросом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства в работе и расширения его функциональных возможностей за счет определения глубины подвески скважинного штангового насоса, оно снабжено со штоком с пружинным захватом и фиксирующим элементом, вьтолненным в виде установленной в нижней части корпуса перпендикулярно его оси перегородки с шарнирно закрепленными на ней упорами , толкателя с тарелкой и штоком с головкой, при этом тарелка жестко связана с толкателем и расположена I с возможностью взаимодействия с упо (Л рами , а щток с пружинным захватом жестко соединен с затворным элементом и установлен с возможностью взаимодействия с головкой фиксирующего элемента.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) 011 ао 4 Е 21 В 47/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3819549/22-03 (22) 03.12.84 (46) 15.10.86. Бюл. N 38 (71) Азербайджанский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) А. П. Иасалаб и В, И. Сотник (53) 622,24.082(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 605951, кл. E 21 В 47/04,--1970.

Авторское свидетельство СССР

У 729339, .кл. E 21 В 47/04, 1973.

Авторское свидетельство СССР

В 1164409, кл. Е 21 В 47/04, 1983. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

СКВАЖИН, содержащее трос и корпус с отверстиямии расположеннымвнутри него обратнымклапаном, выполненным в виде подпружиненного з атворного элемента, .взаимодействующего с тросом, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства в работе и расширения его функциональных воэможностей за счет определения глубины подвески скважинного штангового насоса, оно снабжено со штоком с пружинным захватом и фиксирующим элементом, выполненным в виде установленной в нижней части корпуса перпендикулярно его оси перегородки с шарнирно закрепленными на ней упорами, толкателя с тарелкой и штоком с головкой, при этом тарелка жестко связана с толкателем и расположена с воэможностью взаимодействия с упорами, а шток с пружинным захватом жестко соединен с затворным элементом и установлен с возможностью вза-. имодействия с головкой фиксирующего элемента.

1 12

Изобретение относится к нефтяной иромьпплениости, а именно к исследованию cKBажии, Целью изобретения является повышение надежности устройства в работе и расширение его функциональных возможностей за счет определения глубины подвески скважиниого штаигового насоса.

На фиг, 1 схематически изображе— ио предлагаемое устройство в исходном состоянии, продольный разрез; иа фиг. 2 — то же, в момент замера глубины подвески скважиниого штангового насос.а; на фиг ° 3 — схема положения устройства, обратного клапана и узла замера глубины подвески скважииного штаигового насоса при замере уровня жидкости в скважине; на фиг. 4— то же, при определении положения забоя скважины; иа фиг, 5 — то же, при определении глубины подвески скважинного штангового насоса; на фиг. 6— то же, при подъеме устройства на дневную поверхность, Устройство для исследования скважин содержит корпус, выполненный в виде двух концевых патрубков: верхнего 1 и нижнего 2„ соединенных между собой обратным клапаном 3. К верхней части верхнего 1 и нижней части нижнего 2 патрубков присоединены верхний 4 и нижний 5 наконечники, в которых выполнены сквозные соответственно верхнее 6 и нижнее 7 отверстия, Обратный клапан 3 содержит корпус

8, по оси которого установлен затворный элемент 9, выполненный в виде двухступенчатого цилиндра с коническим наконечником. Затворный элемент

9 своей верхней цилиндрической ступенью малого диаметра установлен с ходовой посадкой в осевом отверстии крьппки 10 клапана, а коническим наконечником плотно прижимается при помощи возвратной пружины 11 к сквозному отверстию 12, выполненному в нижней части корпуса 8 клапана ° При этом конический наконечник для обеспечения герметичности сопряжения притирается к посадочному месту сквозного отверстия 12.

63827!

О

50 наконечника затворного элемента 9

Крьппка 10 ограничивает подъем затворного элемента 9 в момент открытия сквозного отверстия !2 ° В ней выполнены отверстия 13 для прохода скважинной жидкости из полости нижнего патрубка в полость верхнего патрубка 1 при открытии сквозного отверстия

12, Затворный элемент 9 в верхней части своей верхней цилиндрической ступени малого диаметра имеет поперечное сквозное отверстие, через которое свободно пропущена дужка 14. К дужке !

4 прикреплен трос 15, который пропущен через верхнее сквозное отверстие 6 верхнего патрубка 1, Дужка 14 предназначена для снятия боковых усилий, действующих на затворный элемент

9 от веса троса при его ослаблении.

В верхней части нижнего патрубка

2 выполнены сквозные отверстия 16, сообщающие полость этого патрубка со скважинной средой, Затворный элемент 9 нижней частью соединен со штоком 17, иа конце которого установлен пружинный захват 18, Захват 18 выполнен, например, в виде жесткого основания, из которого нисходят на конус несколько упругих ребер с загнутыми концами — фиксаторами.

В нижней части нижнего патрубка 2 выполнена перемычка 19 с осевым 20 и коаксиальными 21 отверстиями, Под перемычкой в нижнем патрубке 2 выполнены сквозные окна 22. B нижней части перемычки выполнены шарниры

23, на которых установлены раздвижные упоры 24 с возможностью углового перемещения их свободных концов за пределы окон 22.

Через нижнее сквозное отверстие 7 устройства пропущен толкатель 25, имеющий в верхней части тарелку 26 с коаксиальными отверстиями 27. Тарелка сопряжена наружной диаметральной поверхностью со свободными концами раздвижных упоров 24, т.е. эти концы свободно лежат на тарелке 26.

В толкателе 25 выполнена продольная сквозная прорезь 28, в которой заведен палец 29, жестко установленный в нижнем наконечнике 5.

Установленная на затворном элементе 9 возвратная пружина ll своим верхним концом упирается в нижний торец крьппки !0 клапана, а нижним концом — в верхний торец конического

Тарелка 26 верхней частью соединена со штоком 30, пропущенным через осевое отверстие 20 перемычки 19. На конце штока выполнена конусообразная

3 1263 головка 31 с вазможностью ее взаимодействия с пружинным захватом 18.

Устройство работает следующим образом.

На тросе 15, прикрепленном с помощью дужки 14 к верхней части затворного элемента 9, устройство с помощью, например, аппарата Яковлева, снабженного индикатором веса и счетчиком оборотов барабана лебедки, 10 спускается в исследуемую скважину.

Под действием веса устройства пружина ll сжимается затворным элементом 9, в результате чего до достижения уровня жидкости сквозное отвер- 15 стие 12 будет открытым, а трос 15 будет находиться в натянутом состоянии °

При достижении замеряемога уровня скважинной жидкости устройство в связи с малым проходным сечением отвер- 20 стий 21, выполненных в перемычке 19 (которые могут быть аткалибраваны), не сразу погружается в скважинную жидкость ° При этом происходит ослабление натяжения троса 15, а возврат- 25 ная пружина 11 освобождается ат сжимающей ее весовой нагрузки и, перемещая затворный элемент вниз, герметично перекрывает коническим наконечником сквозное отверстие l 2,,разобщая g0 тем самым полость нижнего патрубка 2 от полости верхнего патрубка 1.

Одновременно с затворным элементам 9 вниз перемещается также шток 17 с пружинным захватом 18, 35

Погружение устройства в скважинную жидкость происходит до тех пор, пока через отверстие 16 не вытеснится воздух, находящийся в полости нижнего патрубка 2, сама полость не со- <0 общится через упомянутые отверстия со скважинной средой, а устройство не погрузится до уровня, несколько выше этих отверстий при обеспечении плавучести устройства, 45

После заполнения нижнего патрубка

2 скважинной жидкостью устройство благодаря наличию верхнего патрубка

1, выполняющего функции поплавка, перестает погружаться в жидкость и стабильно находится на плаву в вертикальном положении вследствие его плавучести, В результате при достижении уровня жидкости в скважине и в процессе дальнейшего погружения устройства в жидкость происходит заметное ослабление натяжения троса 15, которое

827 4 фиксируется на дневной поверхности как момент касания уровня жидкости с соответствующим отсчетом глубины по счетчику оборотов барабана лебедки.

В случае необходимости повторного замера достаточна на 1-2 м приподнять устройство над предварительно замеренным уровнем жидкости, после чего заново повторить описанный процесс замера уровня жидкости в исследуемой скважине.

Для проведения следующего замера— определения положения забоя скважины — необходимо плавно выбрать на лебедку праслабленный трос 15 и на

0,2-0,3 м (па счетчику оборотов барабана) приподнять устройства, одновременно следя за показаниями индикатора веса, которые должны увеличиваться. Затем медленна опускают устройства в скважину, постоянна следя за тем„ чт-абы трос 15 был в натянутом состоянии.

При плавном выбирании на лебедку праслабленнага троса 15 затворный элемент 9 перемещается вверх, сжимая пружину 1! и открывая тем самым сквоз-. ное отверстие 12, в результате чего скважинная жидкость при дальнейшем медленном опускании устройства заполняет внутреннюю полость верхнего патрубка 1, и "потяжелевшее" устройство, как "гирька"„ опускается до забоя скважины, При достижении забоя скважины фиксируется еще одно ослабление натяжения троса 15, в результате которого по счетчику производят отсчет положения забоя скважины.

В момент достижения забоя скважины и ослабления натяжения троса 15 возвратная пружина ll освобождается ат сжимающей ее весовой нагрузки устройства и перемещает затворный элемент 9 вниз да посадки его конического наконечника в сквозное отверстие

12. Вместе с затворным элементам 9 вниз перемещается шток 17 с пружинным захватом 18, Одновременно при посадке устройства на забой скважины талкатель 25 перемещается вверх вместе с тарелкой

26, штоком 30 и конусообразной головкой 31, а упоры 24 раздвигаются тарелкой через окна 22 за пределы наружной поверхности устройства.

При происходящих одновременна осевом перемещении затворного элемента 9, 12638

5 штока !7 и пружинного захвата 18 вниз, а толкателя 25, штока 30 и конусообразной головки 31 вверх происходит сцепление головки с пружинным захватом. Это сцепление (саединение) надежно фиксирует раздвижные упоры

24 в раздвинутом состоянии и обеспечивает в результате этого получение наружного диаметрального размера устройства в месте полностью раздви- !0 нутых упоров 24 несколько большим внутреннего диаметрального размера насосно-компрессорных труб (в случае замера глубины подвески невставного скважинного штангового насоса) или замковой опоры (в случае замера глубины подвески вставного скважинного штангового насоса).

В случае необходимости повторного замера забоя скважины достаточно 20 плавно беэ резких рывков выбрать на барабан лебедки прослабленный трос

15 ° Выборку троса 15 контролируют па показаниям индикатора веса, которые должны увеличиваться. Затем медленно, 25 без резких рывков, на 2-3 и приподнимают устройство над предварительно замеренным положением забоя скважины, после чего заново повторяют описанный процесс определения положения эа- gp боя в исследуемой скважине, Для проведения замера. глубины подвески скважинного штанговага насоса плавно без рывков выбирают на барабан лебедки аппарата Яковлева прослабленный трос 15, Выборку троса контролируют по показаниям индикатора веса, которые должны увеличиваться ° В момент подъема устройства с забоя скважины показание индикатора веса будет наибольшим, Затем медленно без рывков продолжают поднимать устройство из скважины. В процессе подъема постоянно следят за показаниями индикатора веса, которые должны уменьшать- 45 ся.

При достижении конца насасна-компрессорных труб невставного или замковой опоры вставного скважиннаго штангового насоса раздвижные упоры

24 устройства упираются в конец труб или замковую опору и устройство останавливается, При этом трос 15 дополнительно натягивается, а индикатор веса на барабане показывает его увеличение °

Показание счетчика оборотов барабана лебедки в момент начала увели?7 чения показаний индикатора веса фиксируется как глубина подвески скважинного штанговога насоса.

Для повторного замера глубины подвески скважинного штангового насоса необходимо слегка прослабить дополнительно натянутый трос 15.

Прослабление троса 15 контролируется

bio показаниям индикатора веса которые должны уменьшаться. Затем плавна на 2-3 м опускают устройство ниже предварительно замереннога положения глубины подвески скважинного штанговога насоса, после чего заново повторяют описанный процесс определения глубины подвески скважинного штанговаго насоса в исследуемой скважине, Для расцепления конусообразной головки 31 и пружинного захвата 18 медленно без рынков увеличивают с помощью барабана лебедки натяжку троса 15, В процессе ега натяжения постоянна следят за показаниями индикатора веса, которые будут увеличиваться, Момент расцепления головки 31 и пружинного захвата 18 отмечается па заметному ослаблению натяжения троса !

5, фиксируемому па показанию индикатора веса, которое значительно уменьшается и достигает значения> имевшего место в момент перед началам операции замера глубины подвески скважиннаго насоса.

После расцепления пружинный захват 18, шток 17 и затворный элемент

9 перемещаются тросом 15 вверх, а толкатель 25, шток 30 и конусообразная головка 31 пад действием собственного веса перемещаются вниз.

При этом раздвижные упоры 24 вдвигаются через сквозные окна 22 вовнутрь устройства и их концы свободно ложатся на наружную диаметральную поверхность тарелки 26, После расцепления пружинного захвата !8 и конусообразной головки 3! медленно без рывков поднимают устройство на дневную поверхность. В процессе подъема постоянна следят за показаниями индикатора веса, которые будут уменьшаться.

При необходимости повторного йроведения замера глубины подвески скважиннаго щтангового насоса после расцепления пружинного захвата 18 и конусообразной головки 31 опускают устройство да забоя скважины, после

7 1263827 8 чего заново повторяют описанный про- кратного проведения всех трех опицесс замера этого параметра. санных замеров без подъема на дневИспользование устройства позволя- ную поверхность, ет расширить его функциональные воз- Экономический эффект от испольможности: производить замеры глубины 5 зования изобретения достигается за подвески скважинного штангового насо- счет уменьшения количества спускоса при обеспечении надежности, прос- подъемных операций, производимых тоты конструкции и эксплуатации уст-,при отдельных замерах глубины подройства, а также возможности много- вески скважинного штангового насоса.

1 26382 7

Составитель В. Сидоров

Техред А. Кравчук Корректор В. Синицкая

Редактор М. Бандура

Заказ 5535/32 Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4