Устройство для заполнения колонны бурильных труб жидкостью

 

Союз Сееетсиик

Социалистических

Респубпик ()859620

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 210579 (21) 2771353/22-03 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет

Опубликовано 300881.Бюллетень Но 32

Дата опубликования описания 30.0881 (51)pA. Кл з е 21 В 49/00

Государственник «омятет

СССР яо дмаи язобретеяяя я отвритяя (53} УДК 622. 276 (088.8) (72) Автерм изобретеиия

Г

Н. Л. Джигирь и Г. ф. Сухоносов

Волгоградский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промьа ленности (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ЗАПОЛНЕНИЯ КОЛОННЫ БУРИЛЬНЫХ

ТРУБ ЖИДКОСТЬЮ

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности и устройствам для заполнения колонны бурильных труб жидкостью.

Известно устройство для- заполнения бурильных труб проьеавочной жидкостью, выполненное в виде корпуса с перепуск- ным каналом, перекрываемым подпружиненным штоком, удерживаемым шаровым затвором, и снабженное герметичным 10 . цилиндром с поршнем, связанным гндравлически с нолостью труб. При такой конструкции заполнение труб производится ниже места установки клапана 1 . 3$

Во избежаниЕ смятия труб, приходится по высоте труб, спускаемых в скважину, устанавливать несколько таких клапанов, что недопустимо, так как внУтренняя полость труб должна оста- Я ваться свободной для производства в случае необходимости перфорации или торпедирования.

Известно также устройство для заПолнения колонны бурильных труб жид- 25 костью, содержащее корпус с осевым и. .радиальным каналами, в котором концентрично размещены уплотнительная

Муфта и дифференциальный поршень, образующий с корпусом рабочую камеру $2).3Q

Однако данное устройство не дает возможности обеспечить прямую и обратную циркуляцию промывочной жидкости. После срезания шпилек дифференциальный поршень мгновенно перемещается вверх, что приводит к гидроуда- . ру и влечет за собой смятие контактирующих буртов корпуса и дифференциального поршня. После срабатывания клапана дифференциальный поршень остается гидравлически неуравновешенным. С одной стороны это может привести к осевому перемещению поршня в процессе спуска колонны труб и нарушению герметичности, с другой - конструкция с гидронеуравновешенной подвижной частью. неработоспособна в газожидкостной и газовой среде. Резиновое уплотнение муфтй находится в потоке жидкости, что приводит к быстрому его размыванию и также снижает герметичность перекрытия.

Цель изобретения — повышение эффективности работы устройства за счет обеспечения воэможности прямой я а6ратной циркуляции промывочной жидкости и испоЛъзования его в газонасыщенных и газовых коллекторах.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено уплотняющей

859620 втулкой, размещенной в рабочей камере, а дифференциальный поршень выполнен с радиальными каналами и седлом под шаровой клапан, причем радиальные каналы диФференциального поршня сообщают внутритрубное пространство с рабочей камерой.

На фиг. 1 изображено устрой тво для заполнения колонны бурильных труб жидкостью, общий вид, разрез; на фиг. 2 — узел на фиг. 1.

Устройство содержит переводник 1, навернутый на корпус 2, с осевым 3 и радиальным 4 каналами, внутри которого коицентрично размещен дифференциальный поршень 5-с уплотнениями 6 и 7 и седлом под шаровой клапан 8, причем корпус 2 образует с поршнем 3 рабочую камеру 9, гидравлически связанную через каналы 10 с внутритрубным пространством. Уплотняющая втул- 26 ка 11 с уплотнениями 12 в исходном положении перекрывает каналы 10, герметиэируя рабочую камеру 9. Поршень 3 закреплен в корпусе 2 с помощью замка, выполненного, например, в виде предохранительного устройства, включающего упругое разрезное кольцо 13, размещенное на коническом переходе

14 расточки корпуса 2, и нажимную втулку 15.

Устройство работает следующим образом.

После окончания сборки комплекса испытательного .инструмента непосредственно над испытателем пластов уста-,З .навливают предлагаемое устройство и на него наворачивают бурильные трубы, которые снизу должны заполняться промывочной жидкостью из эатрубья. Таким образом, с самого устья скважийы как только испытательный инструмент начинает погружаться в промывочную.жидкость скважииы через радиальные каналы 4 корпуса оиа начинает поступать внутрь пустых бурильных труб, При образовании внутри бурильиых труб расчЕтиой высоты столба жидкости для создания впоследствии необходимого давления на испытываемый объект, срабатывает замок — нажимная втулка, 15 передает усилие иа разрезное кольцо 13, которое, сжимаясь, скользит по коническому переходу 14 и перемещается иа внутреннюю поверхность корпуса .2, воздействуя иа дифференциальный поршень 5. Последний, перемещаясь вверх, перекрывает радиельные канали 4, прекращая дальнейшее. поступление,.жидкости из скважи. ны внутрь бурильных труб. При этом втулка 11 верхним торцом упирается в бурт корпуса 2 и при дальнейшем перемещении дифференциального поршня 5 вверх происходит разгерметизация рабочей камеры 9 и заполнение ее промывочной жидкостью, поступающей по каналам 10 иэ внутритрубиого пространства. Это создает тормозяший момент и предотвращает гидроудар.

Дифференциальный поршень 5 становится гидроуравновешенным.

Дальнейший спуск испытательного инструмента происходит без заполнения труб жидкостью.

Для осуществления прямой и обратной циркуляции промывочной жидкости необходимо открыть каналы 4. С этой целью по окончании спуска трубного испытателя или по окончании притока флюида во внутреннюю полость труб сбрасывают шаровой клапан 8, который садится на седло в дифференциальном поршне 5 и перекрывает внутреннюю его полость. Затем выше устройства.создают давление, под действием которого днфференциальйый поршень 5 перемещается в нижнее положение и открывает каналы 4.

Благодаря тому, что дифференциаль ный поршень 5 гидравлически уравновешен, устройство надежно работает при спуско-подъемных операциях. Кроме того, его можно использовать не только в жидкостных, но и в гаэонасыщенных и газовых коллекторах.

Предлагаемая конструкция обеспечивает воэможность прямой и обратной промывки скважин в газовой среде, что позволяет исследовать скважину в открытом стволе беэ спуска обсадной трубы.

3а счет предотвращения гидроудара и смятия частей клапана повышается долговечность устройства в 2 раза.

Формула изобретения

Устройство для заполнения колонны бурильных труб жидкостью, содержащее корпус с осевым и радиальным каналами, в котором концентрично размещены уплотнительная муфта и дифференциальный поршень, образующий с корпусом рабочую камеру, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства за счет обеспечения возможности прямой и обратной циркуляции промывочной жидкости и использования его в газонасыщенных и газовых коллекторах, оно снабжено уплотняющей втулкой, размещенной в рабочей камере, а дифференциальный поршень выполнен с радиальными каналами и седлом под шаровой клапан, причем радЫ льные каналы дифференциального порШня сообщают виутритрубиое пространство с рабочей камерой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 209359, кл E 21 В 21/00, 1968..

2. Авторское свидетельство СССР

Ю 206477, кл. E 21 В 49/02, 3967 (прототип) .

859620

Тирам б27 Подписи ое

BHHHIlH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, X-35, Раувскай наб., д. 4/5

Заказ 7501/52

Филиал ППП "Патент", r. Уигород, ул. Проектная, 4

Составитель A. Симецкая

Редактор М. Янович Техред H. Асталом Корректор А. Гриценко