Запорное устройство для исследования скважин

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ С ИТЮЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцналнстнческнх

Реслублнк о)859621 (61) Дополнительное к аат. сеид-ау (22) Заявлено 190979 (21) 2823107/22-03 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 3 00881 Бюллетень ИЯ

Дата опубликования описания 300881 (511 М. К,.

Е 21 В 49/00

Государственный комнтет

СССР

ho делам нзобретеннй н открытнй

153) УДК 822.245.7 (088.8) (72) Автор изобретения

М. М. Нагуманов

Всесоюзный научно-исследовательский и прое конструкторский институт геофизических исс геологоразведочных скважин (71) Заявитель (54) ЗАПОРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИН

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для исследования скважин при их испытании.

Известно запорное устройство для исследования скважин, включающее корпус со штоком (1) .

При использовании многоштоковой трактовки и компановке с испытателем, осевая сжимакщая нагрузка на пакер, передаваемая через колонны труб, зависит от величины гидростатического давления в скважине, величина которой меняется в широких пределах. Кроме того, в осложненных условиях, à IS также при испытании в .глубоких скважинах закрытие и открытие клапана перемещением колонны труб строго на определенную величину затрудняется ввиду возникших сил сопротивления в сква-26 жине.

Известно также запорное устройство для исследования скважин, включающее корпус с размещенным внутри него штоком, выполненным с осевъани.и радиаль- 2S ными каналами, подшипниковый узел, цилиндрическую муфту и обратный клапан (2j .

В этой конструкции открытие врускного клапана осуществляется путем 30 вращения бурильных труб вправо строго на десять или пятнадцать оборотов.

Прн дальнейшем вращении бур .льных труб вправо на это же количество оборотов клапан закрывается и регистрируют кривую восстановления давления в призабойной зоне. Открытие и закрытие клапана можно осуществлять многократно.

Однако использование этого устройства для многократного исследования на больших глубинах., а также в аслОжненных. условиях проводки скважины затруднено, так как ввиду возникших значительных сил сопротивления в скважине при вращении колонны труб под нагрузкой невозможно передавать через колонны труб на устройство строго определенное количество оборотов для осуществления многократных открытых и закрытых перепадов. Кроме того, это устройство не обеспечивает быстрое перекрытие притока пластового флюида.

Цель изобретения - повышение надежности ииогоциклового испытания на больших глубинах путем вращения колонны труб под нагрузкой.

Поставленная цель достигается тем, что цилиндрическая муфта выполнена в

859621 виде двух полумуфт с взаимодействующими торцами, одна из которых имеет шлицы для связи со штоком, а взаимо.действующие торцы полумуфт выполнены под углом к образующей муфты.

На фиг. 1 показано устройство в 5 скважине при спуско-подъемных операциях, продольный разрез; на фиг. 2 то же, при испыгаиии в процессе восстановления пластового давления, разрез.

Устройство состоит из корпуса 1, штока 2 с осевыми каналами A и Б и с радиальными каналами В, Г, Д, E и Ж, осевые каналы A и Б разделены между собой перегородкой 3.

Клапан 4, пружина 5 и канал Е пред- 1з назначены для перетока жидкости и передачи давления сверху на внутренней полости колонны труб в пробоотборную трубу, установленную между испытателем и запорным устройством. Нижняя 30 часть штока 2 постоянно сообщена через канал 3 с затрубным пространством.

На штоке 2 свободно посажена. муфта, состоящая иэ двух цилиндрических полумуфт 6 и 7. Соприкасающиеся торцы по- д лумуфт выполнены под углом к образующей цилиндра. Причем удлиненная часть

8 полумуфты выполнена выпуклым и острым концом, а укороченная часть 9 выполнена вогнутыа и тупым концом.

Полуйуфта. 7 выполнена в укороченной части 10 соответственно вогнутым и тупым концом, а в .удлиненной части

11 выпуклым и острым концом. Для сообщения каналов В и Г при испытании внутри полумуфты б предусмотрена проточка 12.

При спуске инструмента шгок находится в верхнем положении по отношению к корпусу. При этом удлиненная часть 8 олумуфты б находится против 46 укороченной части 10 полумуфты 7.

Для осуществления осевых перемещений полумуфты 6 относительно штока на наружной поверхности ее предусмотрен продольный лаз 13, в котором сво- 4 у бодио установлена шлонка 14, жестко закрепленная с корпусом 1.

Длй .обеспечения вращения полумуфты 7 вместе со штоком в полумуфте 7 и штока 3 предусмотрены шпицы 15 и

16,:которые лрн слуако-подъемных операциях.отцеллены друг от друга.

Kappa 17, образованная между корпусом и штоком, постоянно сообщена через канал Ж с внутритрубньы пространством н служит для предотвращения осевых перемещений агока относительно корпуса лрн слуско-подъемных олерациях .

Внутре ннкл полость корпус а 1 со-. общена через канал И с затрубным про- фф страис тзом . Для облегчения вращения штока относительно корпу оа з процес.се испытания weepy корпус ной деталью и штоком установле н упорный подшили ик 13 . ° О

Для проведения исследования устройство на бурильных трубах опускается в скважину. К нижнему концу корпуса присоединяется пробоотборная труба, испнгатель гидравлического типа, пакер и фильтр.

После установки инструмента в интервале исследования создают осевую нагрузку для сжатия уплотнительного элемента пакера и открытия впускного клапана испытателя. В результате шток

2 совместно с полумуфтами 6 и 7 перемещается вниз относительно корпуса.

В конце перемещения. штока полумуфта 7 нижним концом передвигает вниз упор 19, сжимая пружину 20. Шлицы 15 и 16 будут соприкасаться или войдут в зацепление друг с другом. Шток 2 утолщенной частью через упорный подшипник 18 доходит до упора с корпусом и каналы В, Г и Д, К соединят— ся между собой. После открытия впускного клапана испытателя пластовый флюид поступает во внутреннюю полость колонны труб. Для закрытия притока с целью получения восстановления давления осуществляют вращение колонны труб вправо так, чтобы нижняя часть трубы провернулась не менее чем на один оборот.

При этом шлицы 16, войдя или находясь в зацеплении со шлицами 15, проворачивают полумуфту 7 вправо. Полумуфта 7, войдя в линейный контакт с полумуфтой 6, своим острым концом перемещает полумуфту 6 вверх. В результате каналы В и Г разобщены уплотI нением 21. С этого момента начинает:ся процесс восстановления давлення в призабойной зоне. При дальнейшем вращении колонны труб острая выпуклая часть полумуфты 7 полностью выйдет иэ зацепления.

С целью устранения прихвата инструмента,о стенки скважин в процессе восстановления давления или спускоподъемных операциях периодически осуществляют вращение колонны труб.

По окончании испытания на колонну труб дают растягивающее усилие. При этом шток перемещается вверх и занимает исходное положение, шлицы 15 и

16 отцелляются, упор 19 нод действием пружины 20 перемещается вверх и впускные каналы Д и К разобщены, изолируя пробу пластового флюида в пробоотбориике, а каналы В и Г сообщены

weepy собой. Полумуфта 7 своей удлиненной частью 11, войдя в контакт с полумуфтой б, поворачиваясь относительно оси вправо или влево, установится своей удлиненной частью 11, выполненной с выпуклым н острым концом, против укороченной части полУмуфты б, имеющей вогнутый и тупой конец.

Для исследования другого интервала или повторного исследования этого же интервала повторяют те же техно859621 логические приемы испытания в вышеописанной последовательности.

Таким образом, применение предлагаемого устройства позволяет надежно многократно открывать и закрывать поступление пластового флюида при испы5 танин без подъема инструмента со снят тием кривых притоков и восстановления давле н и я .

В предлагаемой конструкции для срабатывания системы клапанов при каждом испытании достаточно лишь осуществить вращение нижней части колонны труб не менее чем на один оборот, что практически достигается в любых осложненных условиях испытания. Поэтому применение предлагаемого устройства позво- ляет значительно увеличить эффективность исследования скважины трубными пластонспытателями.

Формула изобретения 20

Запорное устройство для исследования скважин, включающее корпус с разрешенными внутри него штоком, выполненным с осевыми и радиальными каналами, подшипниковый узел, цилиндрическую муфту и обратный клапан, о тличающееся тем, что, сце» лью повышения надежности многоцикло» вого испытания на больших глубинах путем вращения колонны труб под на груэкой, цилиндрическая муфта samoaиена в виде двух полумуфт с взаимодействующими торцами, одна иэ которых имеет шлицы для связи со штоком, а взаимодействующие торцы полуьуфт выполнены под углом к образующей муфты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сухоносов Г. Д. Испытание необогащенных скважин. М., "Недра", 1978, с. 70.

2. Авторское свидетельство СССР

Ю 630410, кл. E 21 В 49/00, 1977 (прототип).

«1

Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Закааэ 7501/52

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель И. Кепке

Редактор И. Янович Техред И. Асталош КорректОР А. Гриценко