Устройство на кабеле для испытания пластов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Рес у

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 020780 (21) 2953069/22-03 Р11hh. Кй.з с присоединением заявки Й9— (23) Приоритет

Е 21 В 49/08

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 0705,82. Бюллетень М 17

Дата опубликования описания 070532

t»l б22. 243.. б 8 (088. 8) (72) Авторы изобретения

A. И. Пашали, В. A. Исякаев и Л. Н. Тюменев1;"

Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО НА КАБЕЛЕ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПЛАСТОВ

Изобретение относится к нефтепромысловой геофизике, а именно к устройствам, предназначенным для испытания пластов путем отбора проб пластового флюида из стенок скважин.

Известно устройство, включающее гидропривод с золотниковым распределителем, прижимную систему, герметизирующий башмак и приемную камеру с запорным клапаном (1) .. Это устройство прижимается к .стенке скважины, изолируя участок стенки от полости скважины, и отбирает в приемную камеру пластовый флюид. При этам давление в полости отбора устанавливается значительно ниже давления в скважине, в результате чего возникает дополнительная сила, прижимающая устройство к сте йсе скважины. Пос- 2О ле окончания исследований приемная камера закрывается и выравнивается давление в полости отбора с гидростатическим, что позваяяет сорвать прибор со стенки скважины. Управление 25 работой устройства производится с помсщью золотникового распределителя.

Недостатком данного. устройства является то, что, в случае заклинивания запотника, давление в полости отбора 30 уравнять невозможно, поэтому в скважине создается аварийная ситуация.

Известно также устройство на кабеле для испытания пластов, включающее гидроэлектропривод, герметизирующий башмак,.пробоприемник с клапаном, гидравлически управляемые прижимную систему и уравнивающий клапан, сообщающий полость отбора с полостью скважины, и противоаварийную систему (2).

Устройство соединено с приборной головкой, жестко закрепленной на кабеле, при помощи аварийного штифта.

В исходном положении приборная головка закрывает канал, сообщающий полость отбора с полостью скважины.

Для устранения аварийной ситуации натяжением кабеля при усилии около

400 кг срезается аварийный штифт.

Приборная головка выходит из гнезда, открывая канал для доступа жидкости

as ствола скважины в полость отбора, где давление поднимается до гидростатического. Но такая противоаварийная система зачастую приводит к холостому спуску устройства в скважину.

При спуске устройства ойо ударяется о неровности стенки скважины. Эти удары передаются на аварийный штифт.

Поскольку сечение его невелико (как

926265 правило, диаметр штифта равен 4 мм), а вес устройства велик (до 120 кг), то штифт быстро изнашивается и происходит самопроизвольное срабатывание противоаварийной системы. Особенно часто это случается в кавернозных 5 скважинах глубиной более 2000 м. Кроме того, в устройствах с гидравлическим приводом прижимной системы в принципе невозможно избежать аварийной ситуации при заклинивании золотника-распределителя, поскольку канал слива рабочей жидкости из-под поршня децентратора оказывается закрытым и децентратор не складывается.

Подъем устройства с выдвинутым децентратором приводит к заклиниванию его в скважине или к обрыву кабеля. Все это снижает надежность работы устройства.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства на кабеле.

Цель достигается тем, что противоаварийная система выполнена в виде гидравлического дросселя, установленного между всасывающей полостью гидроэлектропривода и каналом управления 25 ирижимной системой и уравнивающим клапаном.

Гидравлический дроссель выполнен в виде цилиндра с размещенным внутри него подпружиненным золотником, при- Зо чем цилиндр на внешней поверхности имеет два участка с винтовой канавкой, разделенных между собой кольцевой проточкой, сообщающейся радиальным отверстием с внутренней полостью 35 цилиндра, а золотник установлен с воэможностью перекрытия радиального отверстия.

Такое исполнение дросселя обеспечивает изменение его гидравлического 4О сопротивления в зависимости от перепада давления, действующего на подпружиненный золотник.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство; на фиг.2— гидравлический дроссель, продольный разрез .

Устройство содержит гидроэлектропривод 1, нагнетающая полость которого каналом Oj соединена с поршнем 2 децентратора 3 прижимной системы и 50 далее с уравнивающим клапаном 4, сообщающим полость отбора 5 с полостью скважины 6. Нагнетающая полость соединена также через .гидравлический дроссель 7 и канал 31, с всасывающей 55 полостью гидроэлектропривода 1. Дроссель 7 состоит из цилиндра 8, внутри которого расположен подпружиненный золотник 9 . На внешней поверхности цилиндра 8 имеются короткий с и щ длинный Й участки винтовой канавки

10 малого сечения, разделенные кольцевой проточкой 11, которая сообщена радиальным отверстием 8 с внутренней полостью 12 цилиндра 8. Золотник 9 установлен с возможностью .перекрытия при своем перемещении отверстия е .

Кроме того, устройство содержит герметизирующий башмак 13, с помощью которого изолируется участок скважины, и и роб опри емник 14 с клап ан ом 15 .

Устройство опускают в скважину в исходном положении (фиг. 1), устанавливают на интервал исследования и включают гидроэлектропривод 1. Масло из резервуара привода по каналу нагнетается под поршень 2 и клапан 4.

Поршень 2 поворачивает децентратор 3, который откл он я ясь прижим ае т ус тройство герметизирующим башмаком 13 к стенке скважины. Клапан 4 раз общает полость скважины 6 от полости отбора

5. После установки децентратора 3 и клапана 4 в Крайнее положение срабатывает предохранительный клапан гидроэлектропривода и масло через байпасную систему и частично через гидравлический дроссель 7 перетекает из полости нагнетания в полость всасывания ° Затем пробоприемник 14 сообщают. клапаном 15 с изолированным участком стенки скважины. После заполнения пробоприемник 14 закрывают и гидроэлектроприводом 1 откачивают масло из-под поуаня 2 и клапана 4. Давление в полости отбора уравнивается с гидростатическим, децентратор складывается и устройство извлекается на поверхность

При работе гидроэлектропривода 1 часть масла перетекает через гидравлический дроссель во всасывающую полость гидроэлектропривода 1. Пружина золотника 9 подобрана таким образом, чтобы при заранее известной производительности привода гидросопротивлеиие участка с винтовой канавки 10 цилиндра 8 было больше давления страгивания золотника. Поэтому при включении привода золотник 9 сразу же переместится в рабочее положение и перекроет отверстие В . Тогда гидросопротивление дросселя увеличится на величину сопротивления участка Й винтовой канавки 10, а расход через дроссель значительно уменьшится, что сократит время срабатывания рабочих органов устройства.

В случае нарушения цепи питания гидроэлектропривода 1 или выхода последнего из строя давления во всасывающей и нагнетающей полостях уравниваются через дроссель, золотник 9 переместится в исходное положение и масло из-иод поршня 2 и клапана 4 под действием силы их пружин перетекает по винтовой канавке 10 участка сцилиндра 8 и каналу 4 во всасывающую полость гидроэлектропривода 1. Давление в полости отбора 5 уравнивается с гидростатическим и децентратор 3 складывается. Таким образом, любая возможная аварийная ситуация автома926265

Av. 2

Ям. 1 тически устраняется непосредственно в ск в ажин е.

Предлагаемое устройство позволит значительно увеличить надежность работы устройств на кабеле, а следова тельно, повысить эффективность иссле- 5 дований методом отбора проб и сократить простой скважин из-за аварий.

Формула из обретени я 10

1. Устройство на кабеле для испытания пластов, включающее гидроэлектропривод ., герметизирующий башмак, пробопри емник с клапан ом, гидравлически управляемые прижимную систему и уравнивающий клапан, сообращющий полость отбора с полостью скважины, и противоаварийную систему, о т л и ° ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы, противоаварийная система выполнена в виде гидравлического дросселя, установленного между всасывающей полостью гидроэлектропривода и .каналом управления прижимной системой и уравнивающим клапаном

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что гидравли- ческий дроссель выполнен в виде цилиндра с размещенным внутри него подпружиненным золотником, причем цилиндр на внешней поверхности имеет два участка с винтовой канавкой, разделенных между собой кольцевой проточкой, сообщающейся радиальным отверстием с внутренней полостью цилиндра, а золотник установлен с возможностью перекрытия радиального отверстия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 177375, кл . Е 21 В 49/02, 1965.

2. Патент CttlA В 3677080, кл. 73155, опублик. 1972.

ВНИИПИ Заказ 2922/22

Тираж 624 Подписное

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