SU1105630A1

SU1105630A1 - Formation-testing apparatus

Info

Publication number: SU1105630A1
Application number: SU833577340A
Authority: SU
Inventors: Аркадий Николаевич Замараев; Виктор Петрович Белый; Владимир Иванович Гайдамака; Анатолий Антонович Домальчук; Степан Михайлович Мазурик; Владимир Юрьевич Флыс
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики
Priority date: 1983-04-08
Filing date: 1983-04-08
Publication date: 1984-07-30

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПЛАСТА, включающее корпус, полый, заглушенный в нижней части шток с впускными каналами и сопр женными между собой правой и левой резьбами на его наружной поверхности, установленную на штоке скобу с пальцем, телескопически св занную с ней гильзу 1C радиальными каналами, св занный со штоком патрубок с каналом и переводник с перепускными каналами, отличающеес тем, что, с целью повышени надежности работы за счет обеспечени возможности перекрыти полости труб осевым перемещением колонны труб при невозможности закрыти впускного клапана ее. вращением, переводник выполнен с дополнительными каналами, св зывающими подпакерное пространство с внутритрубным пространством под впускными каналами штока, причем патрубок вьтолнен с кольцевыми выступамина наружной поверхности, между кото рыми в переводнике установлена подвижна в осевом направлении нтулка с возО ) можностью взаимодействи с выступами патрубка и перекрыти дополнительных каналов переводника,а в полости патрубка установлен перепускной клапан. 2. Устройство по П.1, отли§ чающеес тем, что перепускной клапан выполнен в виде подпружиненного с обеих сторон пружинами разной жесткости полого золотника с двум р дами отверстий, разделенел ных перемычкой. О) 00 ОPLASTIC TESTING DEVICE, comprising a body, a hollow stem plug with inlet channels at the bottom, and right and left threads connected to each other on its outer surface, a finger bracket mounted on the stem, a telescopically connected radial channel 1C A branch pipe with a channel and a sub with bypass channels, which is zanny with the rod, characterized in that, in order to increase the reliability of operation due to the possibility of blocking the cavity of the pipes by axial movement of the pipe string when it is impossible Close the intake valve for it. rotation, the sub is made with additional channels connecting the sub-packer space with the in-line space under the inlet channels of the stem, and the nozzle is filled with an annular protrusion of the outer surface, between which the sleeve is set in the axially movable axially with the protrusions of the nozzle and blocked additional channels of the sub, and a bypass valve is installed in the nozzle cavity. 2. The device according to Claim 1, distinguished by the fact that the bypass valve is made in the form of a hollow slide valve spring-loaded on both sides with springs of different stiffness with two rows of openings separated by a bridge. O) 00 O

Description

Изобретение относитс к нефтегазодобывающей промышленности, а имен но к устройствам дл испытани сква жин. Известно устройство дл испытани пласта, содержащее гидротормозную камеру, сдвоенный приемный клапан , служащий одновременно пробоотборником , и уравнительный клапан. Данное .устройство срабатывает от поступательного перемещени шчоKa tl3 . Недостатками устройства вл ютс сложность конструкции, наличие маслозаполненных камер, необходимость регулировки времени срабатывани гидротормоза, необходимость раскреп лени корпуса дл отбора пробы. Кро ме того, дл закрыти устройства в скважине требуетс вертикальное перемещение (выт жкаинструмента) с высокой точностью. Така операци в услови х глубоких сквеикин весьма сложна. Известно также устройство дл испытани пласта, содержащее корпус полый, заглушенный в нижней части шток с впускными каналами и сопр женной между собой правой и левой резьбс1ми на его наружной поверхности , установленную на штоке скобу с пальцами, телескопически св занную с ней гильзу с радиальными каналами , св занный со штоком патрубок с каналом и переводник с перепускными каналами 2 . Управление работой указанного устройства осуществл етс при условии , когда корпус через опорный узел всего инструмента установлен в скважине неподвижно и есть возмож ность, сжав устройство, вращать шток относительно корпуса. Если по каким-либо причинам нарушаетс неподвижна св зь корпуса со скважино например в результате срыва кор с стенки скважины, и инструмент зависает , то возможность управлени работо;-. устройства тер етс , поскол ку шток и корпус вращаютс совместно . Потер управлени с одновременным нарушением герметичности пакеро вани при открытом (дл притока) ус ройстве может привести к возникнове нию аварийной ситуации вследствие резкого снижени уровн жидкости в затрубном пространстве. Цель изобретени - повышение на .дежности работы устройства за счет обеспечени возможности перекрыти полости труб осевым перемещением ко лонны труб при невозможности закры- ти впускного клапана ее вращением. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве дл испытани пластов, включающем корпус, полый, эаглушеннь1й в нижней части шток с впускными каналами н сопр женными между собой правой и левой резьбами на его наружной поверхности, установленную на штоке скобу с пальцем, телескопически св занную с ней. гильзу с радиальными каналами, св занный со штоком патрубок с каналами и переводник с перепускными каналами, перевбдник выполнен с дополнительными каналами, св зывающими подпакерное пространство с внутритрубным про|странством под впускными каналами штока, причем патрубок выполнен с кольцевыми выступами на наружной поверхности, между которьс ги в переводнике установлена подвижна в осевом направлении втулка с возможностью взаимодействи с выступами патрубка и перекрыти дополнитель- . ных каналов переводника, а в полости патрубка установлен перепускной клапан. При этом перепускной клапан выполнен в виде подпружиненного с обеих сторон пружинами разной жесткости полого золотника с двум р дами отверстий, разделенных перемычкой. На фиг. 1 схематически показано предлагаемое устройство, общий вид в разрезе; на Фиг. 2 - нижн часть устройства в увеличенном масштабе, узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - расположение осевых и радиальных каналов, сечение А-А на фиг. 2. Устройство состоит из трех корпусных деталей 1, составленного полого штока 2 со шлицами 3 и радиальными каналами а , опирающегос на корпус через упорный подшипник 4. Шток имеет на поверхности бесконечную винтовую канавку 5, представл ющую собой правую и левую резьбы, нарезанные на одном участке с сопр женными между собой концами. В винтовую канавку вставлена скоба б, св занна со штангой 7. Штанга 7 зафиксирована от проворота относительно корпуса штифтами 8. К штанге с помощью накидной гайки 9 присоединена гильза 10 с радиальными щел ми 5 . Нижн часть штока 2 с радиальными каналами а и гильзы 10 со щел ми 5 образуют впускной клапан многоциклового действи . Шток 2 с помощью болта 11 и гайки 12 шарнир но св зан с патрубком 13 (фиг.1 и 2), имеющим уплотнени 14 и перепускное отверстие в . Патрубок размещен в цилиндре 15, жестко св занном с корпусом через нижний переводник 16 и вл ющимс частью корпуса. Дл обеспечени перетока жидкости из зоны испытани через устройство в трубы в нижнем переводнике выполнены осевые каналы г , а в цилиндре 15 - раиальные щели и , Патрубок 13 выполнен с технологическими разъемами иThe invention relates to the oil and gas industry, and in particular to devices for testing wells. A device for testing a formation is known, comprising a hydraulic brake chamber, a dual receiving valve serving as a sampler at the same time, and a balancing valve. This device is triggered by the progressive movement of the schoKa tl3. The drawbacks of the device are the complexity of the design, the presence of oil-filled chambers, the need to adjust the response time of the hydraulic brake, the need to detach the housing for sampling. In addition, to close the device in the well requires vertical movement (drawing tools) with high accuracy. Such an operation under deep squaquin conditions is very complex. It is also known a device for testing a formation, comprising a hollow body, a stem plugged in the lower part with inlet channels and a right and left thread mating to each other on its outer surface, a bracket with fingers mounted on the stem, a telescopic sleeve connected to it with radial channels stem-connected branch pipe with channel and sub with bypass channels 2. The operation of the specified device is controlled under the condition that the housing is fixed through the bearing assembly of the entire tool in the well and there is a possibility, compressing the device, to rotate the stem relative to the housing. If, for some reason, the fixed connection between the housing and the well is broken, for example, as a result of a breakdown of the core from the well wall, and the tool hangs, then the ability to control the operation; device is lost, because the rod and body rotate together. Loss of control with simultaneous leakage of the package when the device is open (for inflow) can lead to an emergency situation due to a sharp decrease in the level of fluid in the annulus. The purpose of the invention is to increase the reliability of the device by allowing the overlap of the pipe cavity by axial movement of the column of pipes when it is impossible to close the inlet valve by its rotation. The goal is achieved by the fact that in a device for testing formations, including a housing, a hollow, lower-grade stem with inlet channels and associated right and left threads on its outer surface, mounted on the stem with a finger, is telescopically connected her. a sleeve with radial channels, connected with a rod, a pipe with channels and a sub with bypass channels, a reentrant made with additional channels connecting the sub-packer space with the in-pipe space under the stem inlet channels, and the nozzle is made with annular projections on the outer surface between In the sub, an axially movable sleeve is installed in the sub, which can interact with the protrusions of the nozzle and overlap the additional one. channels of the sub, and a bypass valve is installed in the cavity of the nozzle. In this case, the bypass valve is made in the form of a hollow spool spring loaded on both sides with springs of different stiffness with two rows of openings separated by a bridge. FIG. 1 schematically shows the proposed device, a general view in section; in FIG. 2 shows the lower part of the device on an enlarged scale; node I in FIG. one; in fig. 3 shows the arrangement of axial and radial channels, section A-A in FIG. 2. The device consists of three body parts 1, composed of a hollow rod 2 with slots 3 and radial channels a, supported on the body through the thrust bearing 4. The rod has on the surface an endless screw groove 5, which is a right and left thread, cut into one plot with ends conjugated to each other. A clip b is attached to the helical groove connected to the rod 7. The rod 7 is secured against turning against the body with pins 8. A sleeve 10 with radial grooves 5 is attached to the rod by means of a cap nut 9. The lower part of the stem 2 with the radial channels a and the sleeves 10 with slot 5 form a multi-cycle inlet valve. The rod 2 is bolted with a bolt 11 and a nut 12; the hinge is connected with a nozzle 13 (Figures 1 and 2) having seals 14 and a bypass hole c. The tube is placed in cylinder 15, which is rigidly connected to the housing through the bottom sub 16 and being part of the housing. To ensure the flow of fluid from the test zone through the device, the axial channels g are made in the pipes in the lower sub, and in the cylinder 15 there are radial slots and, the nipple 13 is made with process connectors and

между двум его выступами р и с размещена подвижна в осевом направлении относительно корпуса и патрубка 13 втулка 17 с двум р дами уплотнений 18. Нижний переводник 16 с радиальными отверсти ми е , цилиндр 15 со щел ми Ж вместе с втулкой 17 и уплотнени ми 18 образуют . уравнительный клапан. Дл .обеспечени гидравлического равновеси диа7 метра патрубка, втулки уравнительного клапана и штока ( п & f clyj ) в местах уплотнений с корпусом и нижним переводником равны. between its two protrusions p and c is placed movably axially relative to the housing and nozzle 13 sleeve 17 with two rows of seals 18. The bottom sub 16 with radial holes e, the cylinder 15 with crevices Ж together with the sleeve 17 and seals 18 form . balancing valve. To ensure the hydraulic equilibrium of the diameter of the nozzle, balancing valve bushings and stem (p & fclyj) in the places of seals with the housing and the lower sub are equal.

В канале патрубка размещен перепускной клапан двухстороннего действи , состо щий из полого золотника 19 с двум р дами радиальных отверстий мин , разделенных глухой перемычкой , и уплотнени ми 20, пружинA two-way bypass valve consisting of a hollow slide valve 19 with two rows of radial min holes, separated by a blind web, and seals 20, springs is placed in the nozzle channel.

21и 22 разной жесткости и втулки 23, передающей усилие пружины 22 на золотник 19.. Пружинй 21 рассчитана на максимальный перепад давлени , возможный при испытании, а пружина21 and 22 of different stiffness and the sleeve 23, which transmits the force of the spring 22 to the spool 19 .. The spring 21 is designed for the maximum pressure drop possible during the test, and the spring

22- на перепад давлени , который желательно иметь без разрушени устройства в пробоотборной полости, образующийс в п| оцессе .подъема устройства из скважины после закрыти впускного клапана патрубка. В исходном положении зрлотник 19 уравновешен равным усилием пружин от их предварительного поджати . В процессе спуска и испытани воспринимает усили пружина 21, а пружина 22 включаетс в работу при подъеме и отборе пробы на устье. Устройство имеет верхний переводник 24 и нижний переводник 16 дл соединени устройства22- to the pressure drop, which it is desirable to have without destroying the device in the sampling cavity, formed in n | The process of lifting the device out of the well after the inlet valve of the nozzle is closed. In the initial position, the starter 19 is balanced by the equal force of the springs from their preload. In the process of lowering and testing, the force 21 perceives the force, and the spring 22 is put into operation during the ascent and sampling at the wellhead. The device has an upper sub 24 and a lower sub 16 for connecting the device

с бурильными трубами и другими част ми испытательного оборудовани .with drill pipes and other parts of test equipment.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device works as follows.

Перед спуском в скважину устройство переводниками 16 и 24 присоедин етс к колонне тоуб и к другим узлам испытательного оборудовани . При впуске в скважину впускной клапан и патрубок закрыты, а уравнительный клапан открыт. Устройство находитс в раст нутом положении и шлицы 3 штока 2 наход тс в зацеплении с корпусом 1, что преп тствует провороту штока относительно корпуса (на фиг. 1 и 2 устройство изображено в сжатом положении при открытом впускном клапане и патрубке и закрытом уравнительном клапане).Before descending into the well, the device by the subs 16 and 24 is connected to the tub and to the other test equipment nodes. At the inlet to the well, the inlet valve and the nozzle are closed, and the equalization valve is open. The device is in the extended position and the splines 3 of the rod 2 are in engagement with the housing 1, which prevents the rod from turning relative to the housing (in Figures 1 and 2, the device is depicted in a compressed position with the inlet valve and nozzle closed and the equalizing valve closed).

В процессе спуска инструмента, если давление снизу на патрубок 13 превышает допустимую величину, пружина 21 под действием золотника 19 сжимаетс и отверсти н оказываютс выше уплотнений 20. Скважинна жидкость поступает в полость выше патрубка , тем самым уменьшаетс перепадIn the process of lowering the tool, if the pressure below the nozzle 13 exceeds the allowable value, the spring 21 under the action of the spool 19 is compressed and the holes are above the seals 20. The well fluid enters the cavity above the nozzle, thereby reducing the differential

давлени на патрубок до допустимой величины.pressure on the pipe to an acceptable value.

После установки оборудовани в скважине и пакеровани патрубок 13 вместе со штоком 2 перемещаетс в нижнее положение и открывает щели 3 В этом положении патрубок открыт. При этом втулка 17 уравнительного клапана перекрывает отверсти е и , св зывавдие подпакерную зону с затрубным пространством. Затем вращением бурильных труб вправо на дес ть оборотов открываетс впускной клапан. Обеспечиваетс это открытие преобразованием вращательного движени штока 2 в поступательное перемещение гильзы 10 вдоль штока 2. При совмещении радиальных каналов а штока 2 и щелей 5 гильзы 10 происходит открытие впускного клапана. При этом происходит приток жидкости из интервала испытани в полость пустых (или частично заполненных) бурильных труб. После выдержки на притоке вращением труб вправо еще на дес ть оборотов закрываот впускной клапан устройства дл получени кривой восстановлени давлени .After the equipment is installed in the well and packaged, the nozzle 13 together with the rod 2 moves to the lower position and opens the slots 3. In this position, the nozzle is open. In this case, the equalization valve plug 17 closes the orifice and, connecting the sub-packer zone with the annulus space. Then, by rotating the drill pipes to the right for ten turns, the inlet valve opens. This opening is provided by converting the rotational movement of the stem 2 into the translational movement of the sleeve 10 along the stem 2. When the radial channels in the stem 2 and the slots 5 of the sleeve 10 are combined, the intake valve opens. When this occurs, fluid flows from the test interval into the cavity of empty (or partially filled) drill pipes. After soaking on the inflow by rotating the pipes to the right, another ten turns closing the inlet valve of the device to obtain a pressure recovery curve.

При необходимости операцию по открытию и закрытию впускного клапана с целью многоциклового испытани без открыти усилительного клапана можно повторить несколько раз.If necessary, the opening and closing operation of the intake valve for the purpose of multi-cycle testing without opening the reinforcement valve can be repeated several times.

При раст гивающей нагрузке на оборудование патрубок 13 перемещаетс вверх относительно нижнего пере-водника 16 и цилиндра 15 и закрываетс независимо от основного клапана , герметично запира то внутренней полости устройства пробу жидкости. При этом уравнительный клапан открываетс .With a tensile load on the equipment, the nozzle 13 moves upwardly relative to the lower manifold 16 and the cylinder 15 and closes independently of the main valve, tightly closing the liquid sample to the internal cavity of the device. At the same time, the balancing valve opens.

После подъема устройства на поверхность к втулке 23 перепускного клапана может быть присоединено специальное отборное устройство дл извлечени пробы.After the device is lifted to the surface, a special sampling device can be attached to the bushing 23 of the relief valve.

Если при проведении работ по испвгтанию при открытом основном клапане происходит просадка цементног-о моста или срыв кор (т.е. происходит внезапное зависание инструмента и If during carrying out works with the main valve open, there is a cement-bridge slump or crust failure (i.e. a sudden tool hang and

0 тер етс возможность управлени впускным клапаном), устройство мгновенно раст гиваетс и патрубок перекрывает доступ жидкости в трубы. Это позвол ет избежать неудачи при ис5 пытании и предупреждает возникновение аварийной ситуации.0, control of the intake valve is lost), the device is instantly stretched and the nozzle blocks the flow of fluid into the pipes. This avoids failures during the test and prevents the occurrence of an emergency.

Наличие в устройстве дл испытатани пласта патрубка с приводом от осевого перемещени колонны труб The presence in the device for testing the formation of a pipe driven by the axial movement of the pipe string

0 позволит полностью ликвидировать неудачи, св занные с невозможностью закрыть впускной клапан из-за отсутстви надежного контакта инструмента со стенкой скважин. В насто щее врем ежегодно до 40 спусков испыта50 will completely eliminate the failures associated with the inability to close the inlet valve due to the lack of reliable contact of the tool with the borehole wall. At present, up to 40 descents are tested annually.

тельного инструмента бывают неудачнюш по указанной причине. Если , учесть, что.стоимость повторного испытани составл ет около 3 тыс.руб.,,то экономический эффект от применени устройства дл испытани пласта с патрубком составит сотни тыс ч рублей.The tel tools are unsuccessful for the reason given. If we take into account that the cost of retesting is about 3 thousand rubles, then the economic effect from the use of a device for testing a formation with a pipe will be hundreds of thousands of rubles.

(/tu(/ tu

Риг.1Riga.1

Claims

LAYER TEST DEVICE, including a housing, a hollow stem plugged in the lower part with inlet channels and right and left thread mates on its outer surface, a bracket with a finger mounted on the stem, a sleeve telescopically connected to it> with radial channels, connected with rod tube channel ¹ and transferred to Vodnik passageways, characterized in that, in order to improve reliability of operation by providing the possibility of overlapping cavities pipe axial displacement of the pipe string at impossibility of covering of its intake valve. by rotation, the sub is made with additional channels connecting the under-packer space with the in-pipe space under the inlet channels of the rod, and the nozzle is made with annular protrusions on the outer surface, between which an axially movable sleeve is installed in the sub with the ability to interact with protrusions of the IL pipe and overlap additional channels of the sub, and in the cavity of the pipe-Ιζ ^, a bypass valve is installed.

2. The device according to claim 1, characterized in that the bypass valve is made in the form of a hollow spool with springs of different stiffness spring loaded on both sides with two rows of holes separated by a jumper.

I