Устройство для освоения скважин

 

Изобретение относится к горной промышленности . Цель - повышение надежности устройства в работе при использовании его в насосно-компрессорных трубах разного диаметра при одновременном улучшении его проходимости. Для этого узе л предварительного регулирования наружного диаметра уплотнительной манжеты выполнен в виде жестко связанных с хвостовиком затвора гайки со стопорным кольцом и подпружиненной пружиной растяжения втулки, установленной в корпусе нижней опорной шайбы с осевым каналом и уплотнительного элемента, размещенного в опорной шайбе с возможностью взаимодействия с затвором клапана и кабелем. Последний имеет узел крепления, выполненный в виде клиновых шлипсов с внутренней поверхностью под кабель, размещенной в корпусе верхней опорной шайбой, на которой установлены шлипсы, и поджимной гайки, размещенной в корпусе с возможностью взаимодействия с шлипсами. Хвостовик клапана прижимаю к его седлу, не отпуская хвостовик, вращают в необходимую сторону гайку, тем самым изменяют расстояние между конусной частью седла и затвором клапана в закрытом положении и добиваются, соответственно, необходимого диаметра манжеты - воронки , который можно контролировать шаблоном или любым измерительным инструментом . 3 ил. ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s Е 21 В 43/25

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4723789/03 (22) 26.07.89 (46) 23.10.91. Бюл. O 39 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин (72) А.С. Федорченко и В.Б. Черный (53) 622.276.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

f4 1500765, кл. Е 21 В 43/25, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСВОЕНИЯ СКВАЖИН (57) Изобретение относится к горной промышленности. Цель — повышение надежности устройства в работе при использовании его в насосно-компрессорных трубах разного диаметра при одновременном улучшении его проходимости. Для этого узел предварительного регулирования наружного диаметра уплотнительной манжеты выполнен в виде жестко связанных с хвостовиком заИзобретение относится к горной промышленности, в частности к освоению скважин свабировэнием, т.е. понижением уровня в них при помощи специального flopшня (сваба), спускаемого s скважину на кабеле.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства при использовании его в насосно-компрессорных трубах разного диаметра при одновременном улучшении его проходимости.

Нэ фиг. 1 приведены принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2—

<в> вЖ<и> 1686137 А1 твора гайки со стопорным кольцом и подпружиненной пружиной растяжения втулки, установленной в корпусе нижней опорной шайбы с осевым каналом и уплотнительного элемента, размещенного в опорной шайбе с возможностью взаимодействия с затвором клапана и кабелем. Последний имеет узел крепления, выполненный в виде клиновых шлипсов с внутренней поверхностью под кабель, размещенной s. корпусе верхней опорной шайбой, на которой установлены шлипсы, и поджимной гайки, размещенной в корпусе с воэможностью взаимодействия с шлипсами. Хвостовик клапана прижимают к его седлу, не отпуская хвостовик, вращают в необходимую сторону гайку, тем самым изменяют расстояние между конусной частью седла и затвором клапана в закрытом положении M добиваются, соответственно, необходимого диаметра манжеты — воронки, который можно контролировать шаблоном или любым измерительным инструментом. 3 ил. сааб при спуске вниз, общий вид; на фиг. 3— то же, при ходе вверх.

Устройство включает участки скважины с расположенными в ней эксплуатационной колонной 1, с интервалом перфорации высотой Н, НКТ 2, геофизическим бронированным груэонесущим кабелем 3, на котором размещены и жестко закреплены сваб 4 и дистанционные скважинные приборы 5, содержащие датчики давления, например, МД-36 и датчики состава и притока типа

СТД и ВБСТ.

1686137

Сваб содержит корпус 6, снабженный уплотнительной манжетой 7, вложенной внутрь пластинчатого каркаса 8 рессорного

"ипа с нижним кольцом 9 каркаса и верхним скользящим кольцом 10 каркаса, снабженными пружинами сжатия 11 и растяжения

12 соответственно, узел регулировки диаметра d> манжеты, состоящий из подвижного кольца 13, зафиксированного от проворота относительно корпуса 6 и жестко связанного с пружиной 12, и регулировочной гайки 14, узел крепления кабеля, состоящий из опорной шайбы 15, закрепленной в корпусе, на которую опираются клиновые шлипсы 16 с поджимной гайкой 17.

Предохранительный клапан, состоящий из седла 18 клапана, выполненного внутри корпуса 6, затвора 1I9 клапана, хвостовик которого с помощью регулировочной гайки

20, стопорного кольца 21 и подвижной втулки 22 жестко с помощью винтов 23 связан с верхним скользящим кольцом 10 пластинчатого каркаса 8, содержит элемент уплотнения кабеля — резиновую манжету 24, вложенную в опорную шайбу 25, зафиксированную в корпусе стопорным кольцом 26, предохранительный клапан, конусная часть

27 затвора которого выполнена снаружи корпуса 6, а седло — в нижнем кольце 9 каркаса, поджимаемом к затвору через пружину 11 гайкой 28, стопорящейся (относительно корпуса) гайкой 29. В гайке 29, опорной шайбе 25 и корпусе 6 выполнены окна 30 — 32 соответственно.

Кроме того, на фиг, 2 и 3 d1 — наружный диаметр манжеты-воронки 7 в Н КТ, устанавливаемый предварительно в зависимости от внутреннего диаметра Н КТ; dz — наружный диаметр, манжеты-воронки 7 в рабочем положении, при подъеме столба жидкости, регулируемый путем изменения размера HI— расстояния между конусной частью седла

18 и затвора 19 клапана в закрытом положе нии (фиг; 3) и винтами 23, жестко связываю щими кольцо 10 с хвостовиком клапана через детали 20 — 22, Устройство работает следующим образом.

Перед спуском в НКТ(фиг. 2) через сваб внутри коаксиально пропускают кабель 3 и к кабелю подсоединяют дистанционный прибор 5 (фиг. 1). Сваб на кабеле временно не фиксируется. Далее, оставляя сааб на поверхности (на лубрикаторе), производят спуск скважинного прибора 5 в НКТ и далее в эксплуатационную колонну. На определенной длине кабеля прекращают спуск скважинного прибора и с помощью клиновых шлипсов 16, упирающихся в опорную

45 шайбу 15, и гайки 17 жестко фиксируют сваб на кабеле 3.

Выбор расположения сваба на кабеле зависит от мощности подъемника, номинального разрывного усилия применяемого кабеля, расположения в скважине интервала перфорации или исследуемого отдающего интервала и его высоты Н, определяющей в дальнейшем ход свабирования.

Перед спуском сааба в НКТ в зависимости от их внутреннего диаметра с помощью гайки 14 через подвижное кольцо 13, пружину 12 растяжения, жестко связанную с кольцом 13 и верхним скользящим кольцом 10 пластинчатого рессорного каркаса 8, устанавливают необходимый наружный диаметр манжеты-воронки 7, вложенной в пластинчатый каркас 8 рессорного типа. Затем продолжают спуск дистанционного прибора в эксплуатационную колонну, а сваба в НКТ. При этом спуск сваба происходит значительно легче по сравнению с аналогами эа счет исключения силы трения манжеты-воронки о внутреннюю поверхность

МКТ, достигаемого путем регулировки диаметра б1 и установления тем самым зазора между ними (фиг. 2), а также за счет значительного веса уже спущенного в скважину бронированного геофизического кабеля с дистанционным прибором, произведенного до закрепления на нем сваба.

В процессе спуска сваба в НКТ затвор

19 клапана находится в приподнятом положении, образуя зазор между конусными частями затвора и седла 18 клапана, так как хвостовик затвора клапана конструктивно связан с кольцом 10, а оно через детали

12 — 14 — с диаметром d<. В процессе спуска сваба в НКТ, заполненные жидкостью, жидкость проходит через окна 30, зазор между затвором 19 и седлом 18 клапана и выходит через окна 32. Кроме того. жидкость проходит также в зазоре между наружным диаметром манжеты-воронки 7 dI и внутренним диаметром НКТ, при этом зазор в процессе спуска увеличивается по сравнению с предварительно отрегулированным перед спуском из-за присутствующего эффекта поршневания, так как кольцо 10 выполнено скользящим и подвешенным на пружине 12 относительно корпуса 6.

Прохождение жидкости через сваб в процессе спуска в НКТ показано стрелками на фиг, 2. Сваб опускают в НКТ на определенную глубину, ограниченную предельным усилием срабатывания предохранительного клапана (затвор 27, седло 9), выбранным и равным по величине, например, половине номинального разрывного усилия геофизического кабеля. Геофизические кабели в эа1686137 висимости от конструкции имеют различные величины разрывных усилий и потому выбор усилия, при котором срабатывает предохранительный клапан, может быть осуществлен индивидуально за счет подбора пружины,$4 и усилия поджатия ее гайкой

28. После спуска сваба на определенную глубину, контроль которой осуществляется по сельсину счетчику глубины спуска кабеля, начинается подъем сваба и столба жидкости.

При этом затвор 19 клапана (фиг. 3), жестко связанный со скользящим кольцом

10 манжеты-воронки 7, за счет веса столба поднимаемой жидкости (перепада давления над и под свабом) прижимается своей конусной частью к седлу 18 клапана, одновременно сжимая резиновую шайбу, которая, имея упор снизу в шайбу 25 и ограничение по наружному диаметру, выполненные в виде буртиков в деталях 25 и 19, уплотняет своим внутренним диаметром кабель 3, а манжета-воронка 7 и пластинчатый каркас 8 увеличиваются в поперечном размере до диаметра d2 и прижимаются к внутренней стенке НКТ. При этом сила прижатия (коэффициент трения) манжеты-воронки к внутренней поверхности НКТ в рабочем положении — при подъеме столба жидкости может быть отрегулирована предварительно перед спуском сааба в НКТ в зависимости от ее внутреннего диаметра.

Регулировку осуществляют следующим образом. Прижимают хвостовик 19 клапана к его седлу 18 (фиг, 3), не отпуская хвостовик, вращают в необходимую сторону гайку

20, тем самым изменяя размер Н1 и добиваясь, соответственно, необходимого диаметра манжеты-воронки Оу., который -можно контролировать шаблоном или любым измерительным инструментом. В случае значительного случайного спуска кабеля со свабом, а следовательно, подъема большего по высоте столба жидкости, чем по выбранной норме, срабатывает предохранительный

5 клапан. В этом случае пружина 11 сжимается и седло, выполненное в нижнем кольце 9 каркаса 8, отходит от затвора 27, образуя зазор, в который пропускается избыток жидкости, что не позволяет поднять столб

10 жидкости бол.ше выбранного веса и автоматически предохраняет кабель от разрыва.

Формула изобретения

Устройство для освоения скважин, содержащее спускаемый на кабеле и связан15 ный с ним узлом крепления полый корпус с радиальными каналами, в котором установлен предохранительный клапан с затвором и хвостовиком, и размещенную на корпусе уплотнительную манжету, о т л и ч а ю щ е20 е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства при использовании его в насосно-компрессорных трубах разного диаметра при одновременном улучшении

его проходимости, оно снабжено узлом

25 предварительного регулирования наружного диаметра уплотнительной манжеты, который выполнен в виде жестко связанных с хвостовиком затвора гайки со стопорным кольцом и подпружиненной пружиной рас30 тяжения втулки, и установленной в корпусе нижней опорной шайбы с осевым каналом и уплотнительного элемента, размещенного в опорной шайбе с воэможностью взаимодействия с затвором клапана и кабелем, при

35 этом узел крепления кабеля выполнен в виде клиновых шлипсов с внутренней поверхностью под кабель, размещенной в корпусе верхней опорной шайбы, на которой установлены шлипсы, и поджимной гайки, раз40 мещенной в корпусе с возможностью взаимодействия со шлипсами.

1686137

77

168613)

20 21

22

19

Составитель А. Симецкая

Редактор И.Шулла Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

Заказ 3583 Тираж Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москве, Ж-35, Раушская нэб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101