Устройство для разгерметизации полостей компоновки испытательного скважинного оборудования

 

Изобретение относится к технике отбора жидкости из пласта при помощи испытателей пластов на трубах и предназначено для разгерметизации полостей и пластоиспытательного скважинного оборудования при разборке его после окончания цикла работ. Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей, упрощение конструкции, повышение надежности устройства. Для этого в устройстве полая перегородка, выполненная в виде втулки с буртом, установлена подвижно в полости разъемного переводника. На наружной поверхности перегородки выполнены канавки, которые служат для управления устройством через открытое боковое отверстие, выполненное на переводнике. Установленная в нижнем боковом канале переводника пробка служит для предотвращения полой перегородки от самопроизвольного смещения. Устройство позволяет осуществлять спуск геофизических приборов через испытательное оборудование в процессе испытания пласта, обеспечивает безопасное ведение работы при разгерметизации полостей компоновки испытательного скважинного оборудования. 2 ил.

Изобретение относится к технике отбора проб жидкости из пласта при помощи испытателей пластов на трубах (ИПТ), в частности, к устройствам для разгерметизации полостей пластоиспытательного скважинного оборудования при разборке его после окончания цикла работ. Известно устройство для разгерметизации полостей компоновки испытательного скважинного оборудования (SU 690173, кл. Е 21 В 49/00, 30.08.1979), содержащее: переводник с осевым каналом (внутренней полостью), пробку, корпус, монолитно связанный с переводником и размещенный поперек оси переводника, в 2-ступенчатом глухом осевом канале которого размещен полый золотник, торцевое уплотнение.

Известно также устройство, принятое за прототип (SU, 1328504, кл. Е 21 В 49/00, 07.08.1987), содержащее полый переводник с боковыми каналами, жестко связанную переводником полую перегородку, в полости которой размещен уплотненный кольцами поршень, с возможностью перемещения при вращении винта, причем поршень закрыт пробкой с осевым отверстием.

Принципиальным недостатком вышеуказанных устройств является отсутствие возможности спуска геофизических приборов в процессе испытания пласта через испытательное оборудование, так как конструктивно они не имеют центрального канала.

Кроме того, в данных устройствах выпускные каналы невозможно выполнить достаточно большими, при этом жидкость, поступая из пласта, может содержать крупные твердые частицы, которые могут закупорить небольшие каналы устройств, что снижает надежность и безопасность разгерметизации или обора проб жидкости.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей за счет осуществления спуска геофизических приборов через испытательное оборудование в процессе испытания пласта, упрощение конструкции, а также повышение надежности разгерметизации замкнутых полостей за счет исключения закупоривания каналов.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройстве, содержащем полый переводник с боковыми каналами, установленную в переводнике полую перегородку и пробку, переводник выполнен разъемным, состоит из двух частей, соединенных между собой резьбой, в верхней части полого переводника размещены боковые каналы и смещены относительно друг друга по высоте и выполнено открытое боковое отверстие, полая перегородка выполнена в виде полой втулки с буртом и расположена подвижно и коаксиально в полости обеих частей переводника, на наружной поверхности верхней части полой перегородки расположены два ряда уплотнительных колец, между которыми напротив открытого бокового отверстия выполнены канавки для управления устройством, а в нижней части полой перегородки выполнены выпускные отверстия, пробка установлена в нижнем боковом канале с возможностью соприкосновения с торцом бурта полой перегородки, предотвращая ее самопроизвольное смещение вверх, а в полости полого переводника размещены уплотнительные кольца для герметизации полой перегородки с нижней частью полого переводника.

Общая площадь щелевых отверстий эквивалента площади центрального канала перегородки, то есть по сравнению с прототипом площадь выпускных отверстий увеличена в 50-100 раз.

По сравнению с известными техническими решениями предлагаемое устройство имеет конструктивные и технологические преимущества: - позволяет осуществлять спуск геофизических приборов в процессе испытания пласта через испытательное оборудование, для чего перегородка выполнена в виде полой втулки, т.е. имеет центральный сквозной канал; - исключает возможность забивки шламом выпускного канал, что повышает надежность и безопасность разгерметизации замкнутых полостей; - надежно изолирует замкнутую полость компоновки испытательного оборудования, имеющую повышенное давление, от скважинного и внешнего пространства.

Изобретение представлено чертежом, где на фиг.1 показан общий вид устройства в транспортном положении (щелевые отверстия закрыты), а на фиг.2 показана схема компоновки испытательного оборудования с применением устройства.

Устройство содержит полый переводник, состоящий из двух частей: верхней 1 и нижней 2, связанных резьбой и загерметизированных кольцами 3. В верхней части переводника выполнены боковые каналы А и Б, смещенные относительно друг друга по высоте. В полости обеих частей переводника подвижно и коаксионально установлена полая перегородка 4, на наружной поверхности которой расположены два ряда уплотнительных колец 5 и 6 для герметизации верхнего (открытого) бокового канала, а между уплотнительными кольцами выполнены канавки 7, через которые производится управление устройством, расположенные против открытого верхнего бокового отверстия 8, выполненного в верхней части переводника 1. Ниже уплотнительных колец на перегородке 4 выполнен бурт 9, который не позволяет смещаться перегородке 4 вниз (упор в торец нижней части переводника 2) или вверх (упор в пробку 10, установленную в нижний боковой канал Б переводника 1).

На наружном конце пробки 10 выполнен паз под ключ, длина пробки выбрана таким образом, чтобы она вторым торцом контактировала с торцом бурта перегородки 4. Пробка 10 предназначена для защиты резьбы и бокового канала Б от загрязнения во время спуска инструмента в скважину, а также для предотвращения от самопроизвольного смещения перегородки 4 ввверх. В нижней части полой перегородки 4 выполнены щелевые выпускные отверстия 11, а во внутренней полости переводника 2 размещены уплотнительные кольца 12 для герметизации полой перегородки с нижним переводником.

Работает устройство следующим образом.

Устройство для разгерметизации 13 (фиг.2) в транспортном положении (фиг. 1) устанавливается в компоновку испытательного оборудования непосредственно под верхний запорный клапан 14 и выше нижнего запорного клапана 15 (например, испытателя пластов) на одну или несколько труб 16 (бурильных или насосно-компрессорных). Принцип управления запорным клапаном не имеет значения, но важно, чтобы верхний запорный клапан 14 закрывался раньше нижнего 15. По достижении заданной глубины на нижнюю часть компоновки разгружают часть веса труб, при этом пакер 17 расширяется и герметизирует исследуемую зону от остальной части скважины, а нижний запорный клапан 15 открывается. Жидкость или газ через фильтр 18, пакер 17 из исследуемого пласта поступает в полость труб 16, проходит через устройство 13 для герметизации и верхний запорный клапан 14 в трубу 19. Контрольно-регулирующие приборы 20 фиксируют кривую притока. По истечении определенного времени запорный клапан 14 закрывается и с момента закрытия приборы 20 регистрируют кривую восстановления пластового давления.

После испытания компоновку ИПТ вместе с устройством поднимают на поверхность, при этом в замкнутой полости между клапанными системами сохраняется давление. Для разгерметизации замкнутой полости выполняются работы в такой последовательности: - отвинчивается пробка 10 и на ее место устанавливается штуцер с отверстием, конец которого не задевает бурт 9 перегородки. К штуцеру присоединяется трубопровод и затем контейнер для отбора проб; - через отверстие 8 вставляют рычаг с заостренным плоским концом таким образом, чтобы плоский конец вошел в канавки. Действуя рычагом, перемещают перегородку 4 вверх, при этом щелевые выпускные отверстия 11 перемещаются выше уплотнительных колец 12, образуется сообщение замкнутой полости, имеющей повышенное давление, с внешним пространством, жидкость и газ устремляются через штуцер и трубопровод в контейнер. После заполнения контейнера перегородка 4 с помощью рычага перемещается вниз до упора бурта 9 в торец нижней части переходника 2, тем самым канал выхода жидкости и газа перекрывается. Контейнер отсоединяется, вышеуказанным способом втулка 4 перемещается вверх и излишняя жидкость и газ из замкнутой полости сбрасывается. Только после полного сброса давления из замкнутой полости устройство может быть отсоединено от остальной части компоновки и подъем компоновки ИПТ может быть продолжен.

Количество циклов открытия и закрытия полости зависит от количества заполняемых контейнеров.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет: - осуществлять спуск геофизических приборов через испытательное оборудование в процессе испытания пласта; - повысить надежность разгерметизации замкнутых полостей за счет исключения закупоривания каналов; - обеспечить безопасное ведение работ при разгерметизации полостей компоновки испытательного скважинного оборудования.

Формула изобретения

Устройство для разгерметизации полостей компоновки испытательного скважинного оборудования, содержащее полый переводник с боковыми каналами, установленную в переводнике полую перегородку, и пробку, отличающееся тем, что полый переводник выполнен разъемным из двух частей, связанных резьбой, в верхней части полого переводника размещены боковые каналы, смещенные относительно друг друга по высоте, и выполнено открытое боковое отверстие, полая перегородка выполнена в виде втулки с буртом и расположена подвижно и коаксиально в полости обеих частей полого переводника, на наружной поверхности верхней части полой перегородки размещены два ряда уплотнительных колец, между которыми напротив открытого бокового отверстия выполнены канавки для управления устройством, а в нижней части полой перегородки выполнены выпускные отверстия, пробка установлена в нижнем боковом канале с возможностью соприкосновения с торцом бурта полой перегородки, предотвращая ее самопроизвольное смещение вверх, а в полости полого переводника размещены уплотнительные кольца для герметизации полой перегородки с нижней частью полого переводника.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2