SU1086161A2

SU1086161A2 - Apparatus for hyfracturing of wells

Info

Publication number: SU1086161A2
Application number: SU833552571A
Authority: SU
Inventors: Сергей Евгеньевич Пугачев; Григорий Викторович Барышев; Александр Иванович Веселов
Original assignee: Институт Горного Дела Со Ан Ссср
Priority date: 1983-02-15
Filing date: 1983-02-15
Publication date: 1984-04-15

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРОРАЗРЫВА СКВАЖИН по авт. св. СССР № 877006, отличающеес тем, что, с целью повышени надежности и долговечности устройства , оно снабжено последовательно расположенными клапанно-золотниковым узлом и клапаном сброса избыточного давлени , причем клапанно-золотниковый узел установлей в осевых каналах полых стержней , а клапан сброса избыточного давлени соединен с конической втулкой. 2. Устройство по п. 1, отличающееCit тем, что клапан и золотник клапанно-золотникового узла жестко соединены штоком. i (Л оо О5 051. DEVICE FOR HYDRAULIC WELLS in auth. St. USSR No. 877006, characterized in that, in order to increase the reliability and durability of the device, it is equipped with sequentially located valve-spool assembly and an overpressure relief valve, the valve-spool assembly is installed in the axial channels of the hollow rods, and the overpressure relief valve is connected tapered bushing. 2. The device according to claim 1, characterized by the fact that the valve and the valve-valve spool are rigidly connected by a stem. i (L oo O5 05

Description

Изобретение относитс к горЕюму делу, в частности к приборам горной геофизики, и предназначено дл определени напр жений в массиве горных пород нагнетанием жидкости под давлением в изолируемый участок скважины.The invention relates to a hot case, in particular to devices of mountain geophysics, and is intended to determine stresses in a rock mass by injecting a fluid under pressure into an isolated section of a well.

По основному авт. св. № 877006 известно устройство дл гидроразрыва скважин, включающее в себ упругие оболочки, закрепленные на полых стержн х с радиальными и осевыми каналами, соединенных между собой трубкой, неподвижные и внутренние уплотвительные обоймы, регулируемый редукционный клапан, конические втулки 1.According to the main author. St. No. 877006, a well fracturing device is known that includes elastic shells fixed on hollow rods with radial and axial channels interconnected by a tube, fixed and internal sealing cages, an adjustable pressure reducing valve, conical bushings 1.

Недостатком устройства вл етс то, что на некоторой глубине скважины давление столба жидкости превышает силу упругости оболочек, и, распира их, преп тствует перемещению упругих оболочек и соответственно устройства в скважине, что приводит к заклиниванию устройства, либо повреждению оболочек.The drawback of the device is that at a certain depth of the borehole the pressure of the liquid column exceeds the elastic force of the shells, and, bursting them, prevents the movement of the elastic shells and, accordingly, the device in the well, which leads to device jamming or damage to the shells.

Цель изобретени - повышение надежности и долговечности устройства.The purpose of the invention is to increase the reliability and durability of the device.

Указанна цель достигаетс тем, что устройство дл гидроразрыва скважин снабжено последовательно расположенными клапанно-золотниковым узлом и клапаном сброса избыточного давлени , причем клапаннозолотпиковый узел установлен в осевых каналах полых стержней, а клапан сброса избыточного давлени соединен с конической втулкой.This goal is achieved by the fact that the well fracturing device is equipped with a sequentially located valve-spool assembly and an overpressure relief valve, the valve-and-peak-peak assembly is installed in the axial channels of the hollow rods, and the overpressure relief valve is connected to the conical bushing.

Кроме того, клапан и золотник клапаннозолотникового узла жестко соединены щтоком .In addition, the valve and valve stem valve assembly are rigidly connected with a rod.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - вид I на фиг. 1; на фиг. 3- вид II на фиг. 1.FIG. 1 shows the device, a general view; in fig. 2 is a view I in FIG. one; in fig. 3 is a view II in FIG. one.

Устройство дл гидроразрыва скважин состоит из стержней 1 с каналами 2 и 3 подвода рабочей жидкости. Стержни св заны между собой соединительной трубой 4 с помощью резьбы, а на них закреплены упругие оболочки 5 с помощью ниппелей 6 и уплотнительных обойм 7, при этом внутренн часть оболочки насаживаетс на конус стержн . В соединительной трубке 4 установлен редукционный клапан 8. Каналы 9 и И), по которым в устройство поступает и сливаетс жидкость, закрываютс и открываютс клапанно-золотниковым элементом, состо щим из нагнетательного клапана 11, соединительного щтока 12 и золотника 13. Дл сн ти избыточного давлени в устройстве служит сливной клапан 14.The fracturing device consists of rods 1 with channels 2 and 3 for supplying the working fluid. The rods are interconnected by a connecting pipe 4 by means of a thread, and the elastic shells 5 are fixed on them with the help of nipples 6 and sealing holders 7, while the inner part of the sheath is placed on the cone of the rod. A reducing valve 8 is installed in the connecting tube 4. The channels 9 and I), through which fluid enters and drains into the device, are closed and opened by a valve-slide valve element consisting of a discharge valve 11, a connecting rod 12 and a spool 13. To remove excess pressure in the device serves as a drain valve 14.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Устройство, заполненное жидкостью, устанавливаетс в исследуемую скважину и присоедин етс к насосу с помощью трубонровода (не показано). При подаче жидкости и повыщении давлени в трубопроводе до величины максимального давлени (например , 3 МПа) клапан 11 клапанно-золотникового элемента открываетс , а его золотник 13 перекрывает сливное отверстие 10. Жидкость через каналы 2 и 3 стержней 1 поступает под упругие оболочки 5, распира их. Упругие оболочки 5, расщир сь, плотно прилегают к стенкам скважины и изолируют исследуемый участок.A fluid filled device is installed in the well under test and connected to the pump via a pipe line (not shown). When fluid is supplied and the pressure in the pipeline rises to the maximum pressure (e.g., 3 MPa), the valve 11 of the valve-spool element opens and its spool 13 closes the drain hole 10. The fluid flows through the channels 2 and 3 of the rods 1 under the elastic sheaths 5 their. The elastic shells 5, widened, fit snugly against the walls of the well and isolate the test area.

Давление жидкости внутри устройства возрастает и при достижении некоторой величины определенной заранее опытным путем , редукционный клапан 8, рассчитанный на эту величину, открываетс , дава жидкости проход в изолируемый участок скважины . Редукционный клапан 8 по.ддреживает посто нный перепад давлений под оболочками и в изолируемом участке. Заданный перепад давлени гарантирует герметичность внутри изолируемого участка скважины . Нарастание давлени на изолируемом участке продолжаетс до гидроразрыва скважины. По сн тию давлени сначала закрываетс редукционный клапан 8 и, таким образом, гидросистема изолируетс . Если давление в системе выше силы упругости оболочек, то в базовом объекте оболочки не возвращались в первоначальное положе ние, преп тству перемещению устройства в скважине. Дл сн ти давлени клапанQ но-золотниковый элемент под действием пружины нагнетательного клапана 11 возвращаетс в исходное положение, т. е. нагнетательный клапан 11 перекрывает канал 9, изолиру устройство от давлени жидкости, наход щейс в трубопроводе, соединительный шток 12, жестко св занный с золотником 13, открывает его и, таким образом, открываетс канал 10, так как давление в устройстве выще порога закрывани сливного клапана 14, он открываетс и происходитThe fluid pressure inside the device increases and when a certain value is determined in advance by experiment, the pressure reducing valve 8, calculated for this value, opens, allowing the fluid to pass into the insulated section of the well. The reducing valve 8 has a constant pressure drop under the shells and in the insulated area. The specified pressure drop ensures leaktightness inside the isolated section of the well. The build-up of pressure in the isolated area continues until the fracture of the well. By relieving the pressure, the reduction valve 8 is first closed and, thus, the hydraulic system is isolated. If the pressure in the system is higher than the elastic force of the shells, then the base object of the shell did not return to its original position, preventing the device from moving in the well. To relieve the pressure of the valve Q, the no-spool element returns to its initial position under the action of the spring of the discharge valve 11, i.e. the discharge valve 11 closes the channel 9, isolating the device from the fluid pressure in the pipeline, the connecting rod 12 rigidly connected with spool 13, opens it and, thus, opens channel 10, since the pressure in the device is higher than the closing threshold of the drain valve 14, it opens and

слив небольщого количества жидкости, равпdraining a small amount of liquid

ного примерно объему ее под расширеннымиabout its volume under extended

упругими оболочками 5. Когда давление падает и упругие оболочки 5 возвращаютс в первоначальное положение, сливной клапаи 14 закрываетс , и слив жидкости прекраща5 етс . Сливной клапан 14 настраиваетс таким образом, чтобы воздух не мог поступить в гидросистему. Устройство готово к следующему циклу измерений.elastic shells 5. When the pressure drops and the elastic shells 5 return to their original position, the drain valve 14 closes and the liquid is stopped to drain. The drain valve 14 is adjusted so that air cannot enter the hydraulic system. The device is ready for the next measurement cycle.

Данное устройство позвол ет проводить измерени в нисход щих скважинах, даетThis device allows measurements in downhole wells, gives

0 возможность .использовать устройство дл глубинного зондировани при разведке новых месторождений, вскрытии новых горизонтов , проходке стволов, других вскрышных работах, что повышает их долговечность в работе.0 the ability to use the device for deep sounding in the exploration of new deposits, opening of new horizons, penetration of stems, and other stripping works, which increases their durability in operation.

Фиг.ЗFig.Z

Claims

1. DEVICE FOR HYDRAULIC FRACTURING OF WELLS by ed. St. USSR No. 877006, characterized in that, in order to increase the reliability and durability of the device, it is equipped with sequentially located valve-spool unit and an overpressure relief valve, the valve-spool assembly being installed in the axial channels of the hollow rods, and the overpressure relief valve is connected to tapered sleeve.

2. The device according to π. 1, characterized in that the valve and the spool of the valve-spool unit are rigidly connected by a rod.

i> U1 f