SU1411443A1 - Устройство дл исследовани скважин - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к нефт ной пром- ти. Цель изобретени  - повышение надежности работы устр-ва. Дл  этого оно имеет т ги 25, одни концы которых шарнирно соединены с раздвижными упорами, другие - с толкателем (Т) 22, в верхней части которого выполнена кольцева  канавка 26. Устр- во также имеет фиксатор 32 раздвижени  упоров, изготовленный в виде пружин щих лепестков, одни концы которых закреплены в наконечнике, а другие установлены с возможностью охвата Т 22 и размещени  их в кольцевой канавке 26 в крайнем положении Т 22. Дл  обеспечени  автономности функционировани  узлов устр-ва оно снабжено ограничителем 22 хода Т относительно наконечника цилиндрического корпуса. Прикладываемое к устр-ву усилие действует на упоры 21, которые в результате этого упираютс  в конец насосно-компрессорных труб. Упоры, воспринима  это усилие, действуют на Т 22, стре.м тс  сместить его вниз. После расцеплени  фиксатора и Т 22 устр-во поднимают на поверхность. 1 з. п. ф-лы, 10 ил. S (Л 4 4 00

Description

И;и  )рсте11ие относитс  к нефт ной нро- ;viiiiii.:i(MinocTH, а бо, ;ес конкретно к нссле- дон иик) ски жин.

Пдмьк) :«)бретсни   вл етс  новышение нпдсжностн |)аботы устройства и обеснече- ние лг, I01IOMHOCTH функционировани  его

;i. l(:li.

На ())иг. 1 изoбpaжef a схема предложенного устройства в положении дл  нроизвод- с тка двух замеров: уровн  жидкости и но- ложени  забо  скважин (с выдвинутым ог- раничите. К м хода толкател ) продольный разрезана фиг. 2 -- то же, в момент замера глуонн1)1 подвески СШН (с выдвинутым oi - раничнтелом); на фиг. 3 - сечение А -А на |)иг. 1; на фиг. 4 схема положени  устройства (с выдвинутым О1 раничителем), обратного K. iaiuiHa и узла замера мубины подвески C.UJll нри замере уровн  жи/1кости в скважине; на фиг . 5 - - то же, нри онредс- , |епин ноложени  забо  скважины; на 4)И1 . (i то же, нри онределении глубины нодвгски С11111; на фиг. 7 - то же, нри нод ьеме yci - ройства на дневную поверхность; на фи|-. 8 схе.ма положени  устройства (с выдвинутым ограннчителем) обратного .клапана и узла замера глубины подвески СЛиН при замере уровп  жидкости в скважине; на (}}иг. 9 - то же, нри онределении юложени  забо  скважины; на фиг. 10 - то же, нри под ьеме устройства па дневную поверхность.

Устройство содержит корпус, вынолпенный , панример, в виде двух концевых нат- рубко : Bcixxnero 1 и нижнего 2, соединенных между собой обратным клапаном 3, например , на резьбе, выполненной в нижней часгп верхнего 1 и в верхней части нижнего 2 патрубков, а также в верхпей и нижней части к,1апана. К верхпей части верхнего 1 п ппжнеГ части нижпе1 0 2 патрубков присоединены , напри.мер, на )езьбе верхний 4 п 1иж1пи | о наконечники, в которых соот- ветс 1 вс нно вьп1о,:1непы сквозные отверсти . ве)хнее (i и нижнее 7.

(1б|)агный клапан 3 содержит корпус 8, по оси которого установлен затворный элемент 9, вьпю.лпепный, например, в виде двух- ступепчато|-о цилиндра с коническим наконечником .

Затворн11|й элемент 9 своей верхней цилиндрической ступенью малого диаметра уста нов. len с ходовой посадкой в осевом от- версгии крышки 10 к.чанапа, а коническим наконечником н..1огпо прнжпмаетс  нрп помощи возвратпой нружпны 1 1 к сквозно.му отверстию 12, вьпк.)лпеп11о 1у в | ижней части корпуса 8 K. ianaiia. Поп этом конический пакопечппк д;1  (обеспечени  1 ерметпчности сопр жени  притираетс  к нос-адочпому мес ту сквозного отверсти  12.

Устанонленна  па затворпь й э.1емент 9 возвратна  пружина 11 CBOIIM tsepxHHM концом упираетс  в нижний тореп крьипки 10 клапана, а нижним концом и верхний то

реп конического наконечника затворного элемента 9.

Крышка 10, присоединепна , например, на резьбе к корпусу 8 к,тапана, ограничи- вает подъем затворного элемента 9 в момент открыти  сквозного отверсти  12.

В крышке 10 выполнены отверсти  13 дл  прохода через них скважинпой жидкости из полости нижнего патрубка 2 в полость верхнего патрубка 1 при открытом сквозном отверстии 12.

Затворный элемент 9 в верхней части своей верхней цилиндрической ступени малого диаметра имеет поперечное сквозное от- 1 ерсгие, через которое свободно пропущена 5 дужка 14. К дужке 14 прикреплен трос 15, который пропущен через верхнее сквозное отверстие 6 верхнего патрубка 1. Дужка 14 нредпазиаченч дл  сн ти  боковых усилий, действующих на затворный элемент 9 от веса троса при его ос;1аблении. 0В верхней части нижнего 1атрубка 2 выполнены сквозные отверсти  16, сообщающие внутреннюю полость этого патрубка со сква- жинной средой.

В нижней части нижнего патрубка 2 вы- 5 нерегородка 17 с двум  коаксиаль- отверсти ми 18. Под перегородкой в пижнем патрубке 2 выполнены сквозные окна 19. В центре перегородки выполнен шарнир 20, па котором установлены раздвижные упоры 21 с возможпостью углового раз- 0 движепи  их свободных концов за нределы упом нутых окон 19.

Через нижнее сквозное отверстие 7 устройства пропущен толкатель 22, имеющий в верхней части гпарпир 23.

К раздвижпым упорам 21 на niapunpax 24 5 присоединены т ги 25, которые другими концами соединены с парниром 23 толкател  22.

В-верхней части толкател  22 вьтолне}П)1 кольцева  канавка 26, а над пей конусообразный выступ 27.

В толкателе 22 выполнепа продо,тьна  сквозна  прорезь 28, в которую заведен палец 29, жестко установленный в нижней части корпу-са устройства, или в его нижнем наконечнике 5, а под сквозной прорезью вьпюлпено отверстие 30, например резьбо- 5 вое, в котором установлен ограничитель хода толкател  вверх, вьиюлнепный, naiipn- мер, в виде двух резьбовых пальцев 31 с возможностью их вдвижени  в пределы и выдвижени  за пределы отверсти  7, в котором установлен толкатель 22. 50 На торце расточенной части нижнего па- копечпика 5 установлен фиксатор 32 раздви- жени  уно)ов, который своей ниж;ней частью винтами 33 кренитс  к наконечнику 5.

Фиксатор 32 раздвижени  упоров выполнен в впде пружин щих лепестков с загну- - тыми вовпут)ь фиксирующими выступами 34. од.пп копцы которых закре11,1епы в наконеч- пи.ке, а другие сопр жены свои.ми пружин щими лепестками с наружной цилиндрн0

ческой поверхностью толкател  22 (фиг. 1) с возможностью его охвата и размещени  их в кольцевой канавке 26 в крайнем верхнем положении толкател  (фиг. 2).

Устройство работает следующим образом.

Перед спуском устройства в скважину резьбовые пальцы 31 вдвигают (ввинчивают) вовнутрь отверсти  30 так, чтобы они не выступали за пределы наружного диаметра толкател  22.

Затем на тросе 15, прикрепленном с помощью дужки 14 к верхней части затворного элемента 9, устройство с помощью, например , аппарата Яковлева, снабженного индикатором веса и счетчиком оборотов барабана лебедки, спускаетс  в исследуемую сква- жину.

Под действием веса устройства пружина 11 сжимаетс  затворным элементом 9, в результате чего до достижении уровн  жидкости сквозное отверстие 12 будет открытым, а трос 15 находитс  в нат нутом состо нии.

При достижении замер емого уровн  сква- жинной жидкости устройство в св зи с малым проходным сечением отверстий 18, выполненных в перегородке 17 (которые могут быть откалиброваны), не сразу погрузитс  в скважинную жидкость. При этом происходит ослабление нат жени  троса 15, а возвратна  пружина 11 освобождаетс  от сжимающей ее весовой нагрузки и, перемеща  затворный элемент 9 вниз, герметично перекрывает коническим наконечником сквозное от- верстие 12, разобща  тем самым полость нижнего патрубка 2 от полости верхнего патрубка 1.

Погружение устройства в скважинную жидкость происходит до тех пор, пока через отверсти  16 не вытеснитс  воздух, наход - щийс  в полости нижнего патрубка 2, сама полость не сообщитс  через упом нутые отверсти  со скважинной средой, а устройство не. погрузитс  до уровн  несколько выше этих отверстий при обеспечении плаву- чести устройства.

После заполнени  нижнего патрубка 2 скважинной жидкостью устройство, благодар  наличию верхнего патрубка 1, выполн ющего функцию поплавка, перестает погружатьс  в эту жидкость, и устройство стабильно находитс  на плаву в вертикальном положении вследствие его плавучести (фиг. 4).

В результате при достижении уровн  жидкости в скважине и в процессе дальней- щего погружени  устройства в жидкость про- исходит заметное ослабление нат жени  троса 15, которое фиксируетс  на дневной поверхности как момент касани  уровн  жидкости с соответствующим отсчетом глубины по счетчику оборотом барабана лебедки.

В случае необходимости повторного заме- ра достаточно на один-два метра приподн ть устройство над предварительно ренным уровнем жидкости, после чего за0

s

0

5 0

5 „

5

0

ново повторить описанный процесс замера уровн  жидкости в исследуемой скважине.

Дл  проведени  следующего замера - определени  положени  забо  скважины - необходимо плавно, без. резких рывков, выбрать на лебедку прослабленный трос 15 и на 0,2-0,3 м (по счетчику оборотов) приподн ть устройство, одновременно след  за показани ми индикатора веса (которые должны увеличиватьс ). Затем медленно спускают устройство в скважину, посто нно след  за тем, чтобы трос 15 был в нат нутом состо нии.

При плавном выбирании на лебедку прослабленного троса 15 м при упом нутом незначительном приподн тии устройства затворный элемент 9 перемещаетс  вверх, сжима  пружину 11 и открыва  тем самым сквозное отверстие 12, в результате чего сква- жинна  жидкость при дальнейшем медленном опускании устройства заполн ет внутреннюю полость верхнего патрубка 1 и по- т желевщее устройство (как «гирька) опускаетс  до забо  скважины.

При достижении забо  скважины фиксируетс  еще одно ослабление нат жени  троса 15, в результате которого по счетчику производ т отсчет положени  забо  скважины .

В момент достижени  забо  скважины и ослаблени  нат жени  троса 15 возвратна  пружина 11 освобождаетс  от сжимаюп ей ее весовой нагрузки устройства и перемещает затворный элемент 9 вниз до посадки его конического наконечника в сквозное отверстие 12 (фиг. 5).

Одновременно при посадке устройства на забой скважины толкатель 22 перемещаетс  вверх вместе с щарниром 23 и т гами 25, а раздвижные упорь: 21, воспринима  перемещение т г 25, раздвигаютс  через окна 19 за пределы наружной поверхности устройства (фиг. 5).

Одновременно при осевом перемещении толкател  22 в крайнее верхнее положение происходит сцепление (соединение) пружин щих лепестков фиксатора 32 раздвиже- ни  упоров с кольцевой канавкой 26 толкател  22. Это сцепление (соединение) надежно фиксирует раздвижные упоры 21 в раздвинутом состо нии и обеспечивает в результате этого получение наружного диаметрального размера устройства в месте полностью раздвинутых упоров 21 несколько больщим внутреннего диаметрального размера насосно-компрессорных труб (в случае замера глубины подвески невставного сква- жинного штангового насоса) или замковой опоры (в случае замера глубины подвески вставного скважинного штангового насоса).

В сл; чае необходимости повторного замера забо  скважины достаточно плавно, без резких рывков, выбрать на барабан лебедки прослабленный трос 15. Выборку троса 15

контролируют по показани м индикатора веса (которые должны увеличиватьс ).

Затем медленно, без резких рывков, на д1ва-три метрд приподнимают устройство над предварительно замеренным положением забо  скважины, после чего зановОго повтор ют описанный процесс определени  положени  забо  в исследуемой скважине.

Дл  проведени  замерй глубины подвески скважинного штангового насоса плавно без рывков выбирают на барабан лебедки аппарата Яковлева прослабленный трос 15. Е1ыборку троса 15 контролируют по показани м индикатора веса (которые должны увеличиватьс ). В момент подъема устройства с забо  скважины показание индикатора веса будет наибольшим.

В процессе нат жени  троса 15 и в мо- eнт подъема устройства с забо  скважины затворный элемент 9 под действием веса устройства сжимает пружину 11 и торцом верхней цилиндрической ступени малого диа- л етра упираетс  в крышку 10 корпуса 8 клапана.

Затем медленно без рывков продолжают поднимать устройство из скважины. В процессе подъема посто нно след т за показа- ь:и ми индикатора веса (которые должны уменьшатьс ).

I При достижении концов насосно-компрес- сорных труб невставного насоса или замко- ной опоры вставного скважинного насоса раздвижные упоры 21 устройства упираютс  Е; упом нутый конец труб или замковую опору и устройство останавливаетс . При этом трос 15 дополнительно нат гиваетс , а индикатор веса на барабане показывает его уве- ;|ичение (фиг. 6).

I Показание счетчика оборотов барабана Лебедки в момент начала увеличени  пока- .|аний индикатора веса фиксируетс  как глу- ина подвески скважинного штангового на- toca.

Дл  повторного замера глубины подвес- Ци скважинного штангового насоса необходимо слегка прослабить дополнительно нат - Нутый трос 15. Прослабление троса 15 контролируют по показани м индикатора веса :(которые должны уменьшатьс ). Затем плавно на два-три метра опускают устройство ниже предварительно замеренного положени  глубины подвески скважинного штангового насоса, после чего заново повтор ют Описанный процесс определени  глубины подвески скважинного штангового насоса в исследуемой скважине.

Дл  расцеплени  (разъединени ) конусообразного выступа 27 толкател  22 и фиксатора 32 раздвижени  упоров медленно, без рывков увеличивают с помошью барабана лебедки нат жение троса 15. В процессе дополнительного нат жени  троса 15 посто нно след т за показани ми индикатора веса (которые будут увеличиватьс ).

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Прикладываемое к устройству усилие от нат жени  троса 15 одновременно действует на раздвижные упоры 21, которые в результате этого упираютс  в конец насосно- компрессорных труб или замковой опоры. Это усилие стремитс  вдвинуть упоры 21 в окна 19 нижнего патрубка 2. В свою очередь упоры 21 воспринима  это усилие через т ги 25 действуют на толкатель 22, стрем тс  сместить его вниз.

Момент расцеплени  канавки 26 и фиксатора 32 раздвижени  упоров отмечаетс  по заметному ослаблению нат жени  троса 15, фиксируемому по показанию индикатора веса, которое значительно уменьшаетс  и до- стисает значени , имеюшее место в момент перед началом операции замера глубины подвески скважинного штангового насоса.

После расцеплени  конусообразного выступа 27 и фиксатора 32 раздвижени  упоров толкатель 22 под действием усили , прикладываемого к раздвижным упорам 21 через т ги 25 и шарнир 23 при взаимодействии с концом насосно-комрессорных труб или замковой опоры, перемещаетс  вниз. При этом раздвижные упоры 21 вдвигаютс  через сквозные окна 19 вовнутрь устройства.

После расцеплени  (разъединени ) фиксатора раздвижени  упоров 32 и конусообразного выступа 27 толкател  22 медленно без рывков поднимают устройство на дневную поверхность (фиг. 7). В процессе подъема посто нно след т за показател ми индикатора веса (которые будут уменьшатьс ).

При необходимости повторного проведени  замера глубины подвески скважинного штангового насоса после расцеплени  фиксатора 3z раздвижени  упоров и конусообразного выступа 27 толкател  22 спускают устройство до забо  скважины, после чего заново повтор ют описанный выше процесс замера этого параметра.

В случае необходимости замера только двух параметров: уровн  жидкости и забо  скважины, процесс работы устройства в исследуемой скважине несколько отличаетс  от вышеописанного.

Перед спуском устройства в скважину из отверсти  30, например резьбововго, выполненного в нижней части толкател  22, выдвигаютс  (вывинчиваютс ) резьбовые пальцы 31 ограничител  хода толкател  вверх.

При этом наружный размер вывинченных резьбовых пальцев 31 при симметричном их расположении в отверстии 30 несколько больше наружного диаметра толкател  22 и внутреннего диаметра отверсти  7 нижнего наконечника 5.

Устройство работает следующим образом.

На тросе 15, прикрепленном с помощью дужки 14 к верхней части затворного элемента 9, устройство с помощью, например, аппарата Яковлева, снабженного индикатором веса и счетчиком оборотов барабана лебедки, спускаетс  в исследуемую скважину

Под действием веса устройства пружина 11 сжимаетс  затворным элементом 9, в результате чего до достижени  уровн  жидкости сквозное отверстие 12 будет открытым , а трос 15 находитс  в нат нутом состо нии .

При достижении замер емого уровн  сква- жинной жидкости устройство в св зи с малым проходным сечением отверстий 18, выполненных в перегородке 17 (которые, могут быть откалиброваны), не сразу погрузитс  в скважинную жидкость. При этом происходит ослабление нат жени  троса 15, а возвратна  пружина 11 освобождаетс  от сжимающей ее весовой нагрузки и, перемеща  затворный элемент 9 вниз, герметично перекрывает коническим наконечником сквозное отверстие 12, разобща  тем самым полость нижнего патрубка 2 от полости верхнего патрубка 1.

Погружение устройства в скважинную жидкость происходит до тех пор, пока через отверсти  16 не вытеснитс  воздух, наход щийс  в полости нижнего патрубка 2, сама полость не сообщитс  через упом нутые отверсти  со скважинной средой, а устройство не погрузитс  до уровн  несколько выще этих отверстий при обеспечении плавучести устройства.

После заполнени  нижнего патрубка 2 скважинной жидкостью устройство, благодар  наличию верхнего патрубка 1, выполн ющего функцию поплавка, перестает погружатьс  в эту жидкость, и устройство стабильно находитс  на плаву в вертикальном положении вследствие его плавучести (фиг. 8)

В результате, при достижении уровн  жидкости в скважине и в процессе даль- нейщего погружени  устройства в жидкость происходит заметное ослабление нат жени  троса 15, которое фиксируетс  на дневной поверхности как момент касани  уровн  жидкости с соответствующим отсчетом глубины по счетчику оборотов барабана лебедки.

В случае необходимости повторного замера достаточно на один-два метра приподн ть устройство над предварительно замеренным уровнем жидкости, после чего заново повторить описанный процесс замера уровн  жидкости в исследуемой скважине.

Дл  проведени  следующего замера - определени  положени  забо  скважины - необходимо плавно, без резких рывков, выбрать на барабан лебедки прослабленный трос 15 и на 0, 2-0,3 м (по счетчику оборотов ) приподн ть устройство, одновременно след  за показани ми индикатора веса (которые должны увеличиватьс ).

Затем медленно спускают устройство в скважину, посто нно след  за тем, чтобы трос 15 был в нат нутом состо нии, а индикатор веса показывал приращени  веса.

При плавном выбирании на лебедку прослабленного троса 15 и при упом нутом незначительном приподн тии устройства затворный элемент 9 перемещаетс  вверх, сжима  пружину 11 и открыва  тем самым сквозное отверстие 12, в результате чего скважинна  жидкость при дальнейшем медленном отпускании устройства заполн ет внутреннюю полость верхнего патрубка 1 и пот желевшее устройство (как «гирька) опускаетс  до забо  скважины.

При достижении забо  скважины фиксируетс  еще одно ослабление нат жени 

троса 15, в результате которого по счетчику оборотов барабана лебедки производ т отсчет положени  забо  скважины. В момент достижени  забо  скважины и ослаблени  нат жени  троса 15 возвратна  пружина 11 освобождаетс  от сжимающей ее весовой нагрузки устройства и перемещает затворный элемент 9 вниз до посадки его конического наконечника в сквозное отверстие 12 (фиг. 9).

Одновременно в момент посадки устрой0 ства на забой скважины толкатель 22 (нижний конец которого в первую очередь садитс  на забой скважины) из-за выступающих из отверсти  30 двух резьбовых пальцев 31 вверх не переместитс . Симметрич5 но выступающие части резьбовых пальцев 31 в момент посадки упрутс  в нижний торец нижнего наконечника 5. В св зи с этим не сработает весь узел замера глубины подвески СШН, т. е. через окна 19 не раздвинутс  за пределы наружной поверхности устройст0 ва раздвижные упоры 21, не произойдет сцепление (соединение) фиксирующих выступов фиксатора 32 раздвижени  упоров с диаметральной фиксирующей канавкой 26 толкател  22 (фиг. 9).

В случае необходимости повторного за5 мера забо  скважины достаточно плавно, без резких рывков, выбрать на барабан лебедки прослабленный трос 15. Выборку троса 15 контролируют по показани м индикатора веса (которые должны увеличиватьс ).

Затем медленно на два-три метра приподнимают устройство над предварительно замеренным положением забо  скважины, после чего заново повтор ют описанный процесс определени  положени  забо  в исследуемой скважине .

5 После замера положени  забо  скважины медленно, без рывков, поднимают устройство на дневную поверхность (фиг. 10). В процессе подъема посто нно след т за показани ми индикатора веса (которые будут уменьшатьс ).

0 Использование предлагаемого устройства позвол ет повысить надежность его работы за счет обеспечени  автономности функционировани  его узлов и упрощени  конструкции .

55

Claims (2)

1. Устройство дл  исследовани  скважин , содержащее цилиндрический корпус

с отверсти ми и окнами, дно которого выполнено в виде наконечника с отверстием, и расположенные внутри корпуса узел замера уровн  жидкости и определени  положени  забо  скважины, выполненный в виде обратного клапана, подпружиненный затворный элемент которого соединен с тросом, и . узел замера глубины подвески скважин- ного штангового насоса, выполненный в виде перегородки с шарнирно закрепленными на ней унорами, установленными с возможностью перемещени  в окнах, установленного в отверстии наконечника толкател , и фиксатора раздвижени  упоров, отличающеес  тем, что, с целью повып1ени  надежности работы устройства, оно снабжено т 

гами, одни концы которых шарнирно св заны с раздвижными упорами, а другие - с толкателем, в верхней части которого выполнена кольцева  канавка, а фиксатор раз- движени  упоров выполнен в виде пружин щих лепестков, одни концы которых закреплены в наконечнике, а другие установлены с возможностью охвата толкател  и размещени  их в кольцевой канавке в крайнем верхнем положении толкател .

2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что, с целью обеспечени  автономности функционировани  его узлов, оно снабжено ограничителем хода толкател  относительно наконечника цилиндрического корпуса.

5-S

Фиг.1

Л

Фие.З

5-iNUK - W

ФигЛ

%SilF -Фиъ .б

V 4

- г

Фиг. 5

ФигЛ

Фиг.8

Физ.9

Фиг.Ш