Реле времени испытателя пластов

 

з

I(О П N=C- A Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (>672335

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24.01.78 (21) 2572014/22-03 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (51) М, K.

Е21 В 49/00

Государственный комнтет

СССР по делам нзебретеннй н отнрытнй

Опубликовано 05.07.79. Бюллетень № 25 (53) УДК 622,245, .4 (088.8) Дата опубликования описания 15.07.79 (72) Авторы изобретения

М. М. Нагуманов и Ф. С. Галлямов

Всесоюзный научно-исследовательский и проектноконструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин (71) Заявитель (54) РЕЛЕ ВРЕМЕНИ ИСПЫТАТЕЛЯ ПЛАСТОВ

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к исследованию скважин испытателями пластов на трубах.

Известно реле времени испытателя пластов, в котором реле времени представляет собой поршень с каналами малого сечения, размещенный в камере, заполненной тормозной жидкостью, и разделяющий камеру на верхнюю и нижнюю части (1). Когда в скважине имеются сужения, уступы, искривления и спуск инструмента сопровождается значительными посадками, то наблюдается преждевременное срабатывание реле времени и перетоки бурового раствора в трубы.

Известно также реле времени испытателя пластов, включающее корпус и шток, образующие камеру, заполненную тормозной жидкостью, установленный в камере поршень с капиллярными каналами и каналом, в котором установлен подпружиненный клапан (2).

При движении штока вниз за счет протока тормозной жидкости из нижней камеры цилиндра в верхнюю по гидравлическим каналам в поршне создается гидравлическое сопротивление, благодаря которому устанавливается замедленное перемещение штока вниз и осуществляется последовательное закрытие уравнительного и открытие впускного каналов испытателя. Работоспособность этого устройства в основном зависит от надежности работы реле времени.

Недостатком этого реле является преждевременное срабатывание системы клапанов в условиях высоких температур, что объясняется резким уменьшением вязкости тормозной жидкости с увеличением температур в скважине и бытрым перетоком ее через капиллярные каналы даже при незначительных осевых нагрузках (1 — 3 т.) . .Уменьшение же сечения гидравлических каналов реле

15 времени нецелесообразно, так как приводит к забиванию проходных каналов механическими примесями. При спуске инструмента. в скважину, когда наблюдается незначительная посадка инструмента, происходит открытие впускного клапана и перетоки бурового раствора в трубы.

На чертеже показана принципиальная схема устройства в сборе с комплектом испытательного оборудования в скважине.

672335

Устройство содержит корпус 1, шток 2 с каналом а для прохождения пластового флюида. Нижний конец корпуса снабжен каналом б для выравнивания давления. В камере А, заполненной тормозной жидкостью, установлен поршень 3 с капиллярными каналами в. В верхней части поршня имеется клапан 4, изолирующий камеру Б от полости В и камеры Г. Клапан 4 прижат вниз пружиной 5 с опрделенным усилием (,)„с помощью регулирующего винта 6. В нижней части клапана предусмотрен 10 канал г для перетока тормозной жидкости.

Полость В образована кольцевым пазом на наружной поверхности поршня. Капиллярные каналы в выполнены в нижней части поршня под пазом, а клапан 4 установлен в канале поршня над пазом поршня.

Для передачи крутящего момента от штока на корпус предусмотрена шпонка 7. При спуско-подъемных операциях канал а перекрыт гильзой 8.

Перед испытанием скважины к верхне- 20 му концу штока 2 устройства присоединяют запорный клапан 9, а к нижнему концу корпуса 1 — пакерный узел 10 с фильтром 11.

Вся сборка в компановке присоединяется к нижнему концу колонны труб 12 и спускается в скважину. В процессе спуска инструмента в скважину в случае возникновения осевых сжимающих нагрузок на нижнюю часть инструмента клапан 4 удерживает поршень 3 и шток 2 от перемещения вниз с усилием равным по величине Q» — — Q„(— — „"

Sк где S< — кольцевая площадь поперечного сечения камеры А;

$ n — площадь кл а па на 4.

Такое конструктивное выполнение реле времени позволяет производить спуск испытательного оборудования со значительными посадками, не допуская несвоевременное срабатывание системы клапанов.

После достижения забоя весом труб деформируют уплотнительный элемент пакерного узла 10, герметизируя испытуемую зону. При этом осевую нагрузку (,) увеличивают до значения Q >(,)». В результате клапан 4 перемещается вверх, сжимая пружину 5, канал г частично открывается. Поршень 3 со штоком 2 начинает опускаться д вниз под действием разностй давления в камере Г и полости В, равной по величине

ЬР= — в п Вследствие возникновения в полости В избыточного давления поршень воспринимает только часть осевой сжимающей нагрузки, передаваемой на устройство. Это приводит к увеличению времени перетока тормозной жидкости из камеры Г в камеру Б по каналам в и обеспечивает замедление в срабатывании системы клапанов.

После истечения определенного времени шток 2 своим нижним концом выходит из гильзы 8, изолируя уравнительный канал б от внутритрубного пространства и сообщая канал а с испытуемой зоной для прохождения пластового флюида.

По окончании испытания с помощью запорного клапана 9 прекращают отбор пробы и обеспечивают получение восстановления давления в призабойной зоне. Для снятия пакера и подъема инструмента дают натяжения на инструмент, вследствие чего открывается канал ц, обеспечивая быстрый переток тормозной жидкости из камеры Б в камеру Г, закрытие впускного канала а и сообщение уравнительного канала Б с подпакерной зоной.

Такое конструктивное выполнение позволяет избежать преждевременное закрытие уравнительного и открытие впускного каналов устройства в осложненных и высокотемпературных условиях испытания и повышает надежность работы реле времени и испытателя пластов.

Формула изобретения

Реле времени испытателя пластов, включающее корпус и шток, образующие камеру, заполненную тормозной жидкостью, установленный в камере поршень с капиллярными каналами и каналом, в котором установлен подпружиненный клапан, отличаюи ееся тем, что, с целью повышения надежности срабатывания реле времени, поршень выполнен с кольцевым пазом на наружной поверхности, причем капиллярные каналы выполнены в части поршня под кольцевым пазом, а подпружиненный клапан установлен над кольцевым пазом с возможностью сообщения при заданном давлении надпоршневой и подпоршневой полостей при движежении штока вниз.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 443165, кл. Е 21 В 49/00, 1971.

2. П а тент С ША № 2760582, кл. 166 — 151, 1956.

1Z

Составитель Т. Молчанова

Редактор С. Титова Техред О. Луговая Корректор И. Михеева

Заказ 3853/32 Тираж 656 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал П П П «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4