Клапан для испытателя пластов

 

Изобретение относится к нефтедобывающей пром-ти. Цель - обеспечение автоматического управления клапаном (К) при многоцикловом испытании пластов. Для этого К состоит из корпуса 1 и дифференциального поршня с полым, штоком (ПШ) 2. Корпус 1, его кольцевые выступы 4 и 5 и ПШ 2 образуют тормозную камеру гидравлического реле 3, заполненную тормозной жидкостью 6. В нижней части поршня смонтирован обратный К 7 с пружиной 8 и тягой 9, имеюшей упор 10. На корпусе 1 имеются ограничители 11 и 12, ограничивающие ход тяги 9. Поршень с ПШ 2 имеет больший диаметр в верхней части и меньший диаметр в нижней. Ход тяги 9 меньше хода ПШ 2, т. е. расстояние между ограничителями меньше расстояния между выступами 4 и 5. После достижения испытателем пласта забоя и открытия К на нижнюю часть поршня действует пластовое давление, превышающее трубное. В результате ПШ 2 перемещается вверх, а К 7 закрывается. Упор 10 останавливается ограничителем 11 и при последующем перемещении ПШ. 2 открывается К 7. Давление в верхней и нижней частях ПШ 2 выравнивается. Жидкость, из пласта через К 7 поступает в бурильные трубы. 2 ил. С S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1307054

А1 (5D 4 Е 21 В 49/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ О

CO 4

СР

Сд

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОЫИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3976248/22-03 (22) 18.11.85 (46) 30.04.87. Бюл. № 16 (71) Западно-Сибирский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт технологии глубокого разведочного бурения (72) M. Л. Карнаухов, А. М. Носырев и В. В. Белогуров (53) 622.245.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 454336, кл. Е 21 В 49/00, 1970.

Авторское свидетельство СССР № 1108199, кл. E 21 В 49/08, 1983. (54) КЛАПАН ДЛЯ ИСПЫТАТЕЛЯ ПЛАСТОВ (57) Изобретение относится к нефтедобывающей пром-ти. Цель — обеспечение автоматического управления клапаном (К) при многоцикловом испытании пластов. Для этого К состоит из корпуса 1 и дифференциального поршня с полым штоком (ПШ) 2.

Корпус 1, его кольцевые выступы 4 и 5 и

ПШ 2 образуют тормозную камеру гидравлического реле 3, заполненную тормозной жидкостью 6. В нижней части поршня смонтирован обратный К 7 с пружиной 8 и тягой 9, имеющей упор 10. На корпусе 1 имеются ограничители 11 и 12, ограничивающие ход тяги 9. Поршень с ПШ 2 имеет больший диаметр в верхней части и меньший диаметр в нижней. Ход тяги 9 меньше хода ПШ 2, т. е. расстояние между ограничителями меньше расстояния между выступами 4 и 5.

После достижения испытателем пласта забоя и открытия К на нижнюю часть поршня действует пластовое давление, превышающее трубное. В результате ПШ 2 перемещается вверх, а К 7 закрывается. Упор 10 останав- си а ливается ограничителем 11 и при последующем перемещении ПШ, 2 открывается К 7.

Давление в верхней и нижней частях ПШ 2 выравнивается. Жидкость из пласта через %

К 7 поступает в бурильные трубы. 2 ил.

1307054

Формула изобретения

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к оборудованию для испытания скважин испытателями пластов, спускаемых на трубах.

Целью изобретения является обеспечение автоматического управления клапаном при многоцикловом испытании пластов.

На фиг. 1 показан клапан для испыта-. теля пластов в положении перед началом работы, продольный разрез; на фиг. 2 то же, в положении, когда осуществляется режим притока.

Клапан состоит из корпуса 1, дифференциального поршня с полым штоком 2, гидравлического реле 3, размещенного в тормозной камере реле, ограниченной штоком 2, корпусом 1 и кольцевыми выступами 4 и 5 корпуса. Тормозная камера рслс заполнена тормозной жидкостгио 6. В канале дифференциального поршня в его нижней части смонтирован обратный клапан 7 - пружиной 8 и тягой 9. Тяга 9 имеет упор 10.

На корпусе также имеются ограничители 11 и 12, ограничиваюгцие ход тяги 9.

Дифференциальный поршень с полым штоком 2 имеет болшпий диаметр dy в верхней своей части и меньший диаметр d> в нижней своей части. Ход 1, тяги 9 меньше хода 1 . штока 2, т. е. расстояние 1. между огpHIIH IHTcJlHvlH меньше расстояния между выступам и.

Клапан для испытателя пластов раоотает следующим образом.

Клапан спускается в скважину на бурильных трубах в компоновке с испытателем пластов, пыкером и хвостовиком с фильтром, которые расположены ниже него.

При спуске испытатель пластов перекрывает сообщение трубного и затрубного пространства и трубы спускан>тся в скважину с частичным заполнением жидкостью. На верхнюю и нижнюю торцовы . поверхности дифференциального поршня действует одинаковое давление столба залитой жидкости, так как обратный клапан 7 в исходном положении открыт и удерживается в таком состоянии пружиной 8. 3а счет неуравновешенности дифференциального поршня HB него действует нагрузка G,, равная

О1, Р 0 785 (d — d,.) где 1>, — давление в трубах, в результате чего поршень 2 смещается в крайнее нижнсс поло>кение. В этом положении тяга 9 упирается упором 10 в ограничитель 12 и клапан 8 закрывается. Таким образом перед началом испытания шток 2 находится в крайнем нижнем положении, а клапан 7 закрыт. (1осле достижения компоновкой испытательного оборудования забоя и установки ttaксра в скважине и открытия клапана испытателя пластов на нижнюю часть дифференциального поршня начинает действовать пластовое давление Р„,, превышающее труб5

50 пое давление. В результате под действием противоположной нагрузки 6,равной G t =

= О 785(Р„„— -1э., ) (d, — Й ), шток 2 перемещается в верхнее положение. При этом клаг1ан 7 закрыт, так как на него действует нагрузка от повышенного давления Р, превышающего усилие упругости пружины 8.

Поскольку ход тяги 1I меньше хода штока 1,, то не доходя до своего крайнего верхнего положения, упор 10 останавливается ограничителем .11 и при последующем перемещении штока клапан 7 открывается и удерживается в своем верхнем положении пружиной 8. Давление в верхней и нижней части штока выравнивается. Жидкость из пласта через отверстия клапана 7 начинает поступать в бурильные трубы — выполняется режим первого периода притока Т . При этом на дифференциальный поршень вновь действует нагрузка (i<<, направленная вниз.

Скорость перемещения поршня определяется тормозной способностью поршня реле 3 и вязкими свойствами жидкости 6. Поэтому сопротивление поршня реле заранее выставляется, соответствующее времени планируемого периоды притока.

По мере перемещения поршня вниз в крайнем нижнем положении движение тяги 9 прекращается при упоре ее в нижний ограничитель 12. При последующем смещении поршня клапан 7 закрывается — в результате начинается период восстановления давления. По мере роста давления на нижний торец штока 2 начинает действовать повышающееся давление. Как только давление на забое скважины Р станет больше давления Р в —, раз, поршень начинает

<4 перемещаться вверх. В зависимости от интенсивности роста забойного давления изменяется и скорость перемещения поршня и тем самым определяется наиболее рациональный (оптимальный) режим восстановления давления. При интенсивном восстановлении давления период восстановления давления меньше, так как на шток действует большая нагрузка и поэтому уменьшается время его перемещения вверх. Наоборот, при медленном росте КВД (кривой восстановления давления) время восстановления давления будет большим, и тем больше, чем менее интенсивнее будет расти давление на забое.

После достижения поршнем своего верхнего положения клапан 7 вновь открывается и выполняется второй режим притока.

Клапан для испытателя пластов, включающий полый корпус с внутренними кольцевыми выступами, концентрично установленный в корпусе дифференциальный поршень со штоком, имеюгцие осевой канал и образующие с корпусом камеру реле време1307054

Составитель И. Кепке

Редактор Н. Горват Техред И. Верес Корректор С. Черни

Заказ 399/29 Ти раж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ни, и установленный в нижней части осевого канала поршня подпружиненный обратный клапан, отличающийся тем, что, с целью обеспечения автоматического управления клапаном при многоцикловом испытании пластов, он снабжен установленными в корпусе последовательно под кольцевыми выступами ограничителями, при этом обратный клапан имеет тягу, взаимодействующую с ограничителями корпуса при осевом перемещении дифференциального поршня, а расстояние между ограничителями меньше расстояния между кольцевыми выступами корпуса.