Устройство для создания избыточного давления

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«i 662691

Союз Советских

Йоциалисттеческих

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.11.75 (21) 2190687/22-03 (51) М. Кл. е

Е 21 В 33/12 с присоединением заявки №вЂ”

Гюаударстаенный нфмнтет

СССР па делам нэебретеннй и еткрытнй (23) Приоритет—

Опубликовано 15.05.79. Бюллетень № 18 (53) УДК 622.245.

4 (088.8) Дата опубликования описания 25.05.79 (72) Авторы изобретения

В. И. Масич и Г. Е. Исаев

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт буровой техники (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ ИЗБЫТОЧНОГО ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области добычи нефти или газа, а именно, к устройствам для создания избыточного давления при заполнении гидравлического пакера, применяемого в компоновке испытателя пластов без опоры на забой скважины или в других устройствах, в которых используются гидравлически расширяемые герметизирующие элементы.

Известно устройство для создания избыточного давления при заполнении гидравлического пакера, включающее корпус, дифференциальный поршень, клапанную систему и втулку с осевым и радиальными каналами (1).

Недостатком указанного устройства является то, что для многократных переключений его клапанной системы при заполнении гидравлического пакера колонну труб, на которой устройство спускают в скважину, необходимо вращать. Кроме того, многократно переключаемая клапанная система устройства при работе в абразивной промывочной жидкости очень быстро выходит из строя.

Наиболее близким решением к изобретению является устройство для создания избыточного давления при заполнении гидравлического пакера, включающее связанный с колонной труб переводник, корпус с радиальными каналами, установленный в корпусе полый шток, дифференциальный поршень и золотник с установленным над ним кольцевым поршнем (2). Однако после установки испытателя пластов в скважине этим устройством можно только один раз запа,керовать гидравлические пакеры. В случае испытания нескольких вскрытых продуктивных горизонтов в одной скважине, спуск и подъем устройства необходимо производить столько раз, сколько объектов подлежит ис15

Цель изобретения — обеспечение создания избыточного давления в пакере при испытании нескольких продуктивных горизонтов за один спуск инструмента в скважину.

20 Указанная цель достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено размещенным внутри корпуса и штока жестко связанным с переводником дополнительным штоком с

662691

3О

Заполнение гидравлических пакеров пред- З$

4$

$$ кольцевым выступом, выполненным с возможностью взаимодействия с золотником, причем корпус выполнен с камерой, сообщающейся с пространством под кольцевым поршнем, а пространство над кольцевым поршнем связано обратными клапанами с внутритрубным и затрубными пространствами скважины.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство перед его спуском в скважину, продольный разрез; на фиг. 2 — то же устройство при заполнении гидравлических пакеров, продольный разрез; на фиг. 3 — то же устройство при переключении его на повторный цикл работы, продольный разрез.

Устройство состоит из переводника 1, взаимодействующего с корпусом 2 при помощи пружины 3. Внутри корпуса размещены кольцевой поршень 4 и золотник 5.

Телескопически связанный с полым штоком

6 дополнительный шток 7 жестко соединен с переводником 1 и имеет на своей наружной поверхности кольцевой выступ 8, который взаимодействует с золотником 5 при перемещении штока 7 с переводником вверх.

Нижняя часть корпуса 2 выполнена в виде составного цилиндра, в котором размещен дифференциальный поршень 9.

В корпусе над кольцевым поршнем 4 установлены обратные клапаны !О и 11, сообщающие через каналы 12 внутреннюю полость труб и полость 13 над кольцевым поршнем с затрубным пространством. В корпусе выполнены отверстие 14, сообщающее полость 15 над дифференциальным поршнем

9 с затрубным пространством, и камера 16, имеющая выход 17 в полость 15 под золотником 5. лагаемым устройством осуществляют следующим образом.

При его спуске в скважину, например в компоновке испытателя пластов без опоры на забой, отверстие 14, сообщающее полость

15 с затрубным пространством, перекрыто золотником 5, а дифференциальный поршень

9 при этом находится в верхнем положении.

После установки инструмента на заданной глубине по каналам 12 через обратный клапан 10, который при этом открывается, в полость 13 над поршнем 4 заливают определенное количество жидкости — технической воды (дозировка жидкости может быть осуществлена, например, с помощью многопозиционного запорно-поворотного клапана). Под действием этой жидкости поршень

4 перемещается вниз и сдвигает золотник 5.

Через открывшееся при этом отверстие 14 жидкость из затрубного пространства устремляется в полость 15, в которой до этого было атмосферное давление. Дифференциальный поршень 9 под действием гидростатического давления в затрубном пространстве перемешается вниз и сжимает предва$ я

1S го рительно залитую в гидравлический пакер рабочую жидкость. Происходит расширение гидравлического пакера и герметизация исследуемого участка ствола скважины. После запакеровки пакера в стволе скважины корпус 2 устройства оказывается зафиксированным от проворота, а выход 17 из камеры 16 при перемещении вниз золотника 5 перекрывается.

В связи с тем, что давление жидкости, поступающей через отверстие 14 из затрубного пространства в полость 15, значительно выше давления жидкости, залитой в полость 13 над поршнем 4, последний под действием перепада давления перемещается вверх и вытесняет залитую жидкость через клапан 11 в затрубное пространство.

После проведения операций по испытанию первого объекта инструменту дают натяжку. Дополнительный шток 7, жестко соединенный с переводником 1, перемешается вверх на величину сжатия пружины 3, а выступ 8 штока поднимает золотник 5, открывая выход 7, соединяющий полость

15 с камерой 16, в которой давление атмосферное. При подъеме вверх золотника 5 отверстие 14 оказывается перекрытым и действие жидкости из затрубного пространства на верхний торец дифференциального поршня 9 прекращается.

Под действием гидростатического давления промывочной жидкости в затрубном пространстве гидравлический пакер сжимается и вытесняет рабочую жидкость, возвращая при этом дифференциальный поршень 9 в верхнее положение. Как только прекращается контакт пакера со стенками скважины, пружина 3 разжимается и корпус 2 поднимается вверх.

Между выступом 8 на дополнительном штоке 7 и золотником 5 образуется зазор, а детали устройства занимают первоначальное положение, как показано на фиг. 1.

Таким образом устройство готово к следующей запакеровке, и испытатель пластов может быть перемещен по стволу скважины на требуемую глубину для испытания следующего продуктивного горизонта.

При последующих запакеровках в качестве жидкости, используемой для -открытия отверстия 14; перекрытого золотником 5, может быть использована часть отобранной в трубы пластовой жидкости.

Таким образом обеспечивается многократное испытание нескольких продуктивных горизонтов за один спуск инструмента в скважину, т. е. исключается необходимость подъема испытателя пластов для перезарядки дифференциального поршня и последующего спуска инструмента для испытания следующего горизонта.

Формула изобретения

66269

Устройство для создания избыточного давления при заполнении гидравлического пакера, включающее связанный с колонной труб переводник, корпус с радиальными каналами, установленный в корпусе полый шток, дифференциальный поршень и золотник с установленным над ним кольцевым поршнем, отличающееся тем, что, с целью обеспечения создания избыточного давления в пакере при испытании нескольких продуктивных горизонтов за один спуск инструмента в скважину, оно снабжено размещенным внутри корпуса и штока жестко связанным с переводником дополнительным

r б штоком с кольцевым выступом, выполненным с возможностью взаимодействия с золотником, причем корпус выполнен с камерой, сообщающейся с пространством под кольцевым поршнем, а пространство над кольцевым поршнем связано обратными клапанами с внутритрубным и затрубным пространствами скважины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 287871, кл. Е 21 В 33/12, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР № 188415, кл. E 21 В 49/00, 1963. фиг.!

662691 фи«2

<0 ф«аЗ

Редактор E. Яковчик

Заказ 2667 37.

Подписное

Составитель В. Взородов

Техред О. Луговая Корректор С. Патрушева

Тираж 656

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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