SU1654563A1 - Circulation fill-in arrangement for testing holes - Google Patents

Circulation fill-in arrangement for testing holes Download PDF

Info

Publication number
SU1654563A1
SU1654563A1 SU894690810A SU4690810A SU1654563A1 SU 1654563 A1 SU1654563 A1 SU 1654563A1 SU 894690810 A SU894690810 A SU 894690810A SU 4690810 A SU4690810 A SU 4690810A SU 1654563 A1 SU1654563 A1 SU 1654563A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
channels
sleeve
radial
housing
hydraulic cylinder
Prior art date
Application number
SU894690810A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Петрович Солдатов
Михаил Львович Карнаухов
Юрий Владимирович Сухачев
Original Assignee
Западно-Сибирский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт технологии глубокого разведочного бурения
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Западно-Сибирский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт технологии глубокого разведочного бурения filed Critical Западно-Сибирский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт технологии глубокого разведочного бурения
Priority to SU894690810A priority Critical patent/SU1654563A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1654563A1 publication Critical patent/SU1654563A1/en

Links

Landscapes

  • Actuator (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к горной промышленности и предназначено дл  испытани  нефт ных и газовых скважин. Цель изобретени  - повышение надежности в работе за счет возможности обеспечени  заданной депрессии на пласт без разрушени  слагающих его пород. В корпусе 1 над дифференциальной запорной втулкой 2 установлен обратный клапан 3 с осевым центральным каналом Последний расположен соосно с осевым центральным каналом втулки 2, котора  выполнена с радиальными ступенчатыми каналами в верхней части дл  сообщени  радиальных каналов корпуса 1 с его полостью над клапаном 3 при спуске устройства до заданного уровн . В нижней части корпуса 1 размещен гидроцилиндр 5 с радиальными дросселирующими каналами. Последние сообщают камеру гидроцилиндра 5 под и над поршнем б соответственно с полостью корпуса 1 под втулкой 2 и пространством за ним. Клапан 3 установлен с возможностью перекрыти  радиальных каналов втулки 2 при ее перемещении в крайнее верхнее положение Дл  исключени  воздействи  на исполнительный механизм устройства кратковременных импульсов давлени , возникающих в трубах при спуске инструмента , входной и выходной каналы гидроцилиндра 5 выполнены дросселирующими, отсекающими положительную составл ющую импульсов давлени .4 ил со С о ел N СП о CJThe invention relates to the mining industry and is intended for testing oil and gas wells. The purpose of the invention is to increase reliability in operation due to the possibility of providing a given depression to the formation without destroying the rocks forming it. In case 1 above the differential shut-off sleeve 2, a check valve 3 is installed with an axial central channel. The latter is coaxial with the axial central channel of the sleeve 2, which is made with radial stepped channels in the upper part to communicate the radial channels of the housing 1 with its cavity above the valve 3 when the device is lowered up to a given level In the lower part of the housing 1 is placed a hydraulic cylinder 5 with radial throttling channels. The latter inform the chamber of the hydraulic cylinder 5 under and above the piston b, respectively, with the cavity of the housing 1 under the sleeve 2 and the space behind it. The valve 3 is installed with the possibility of blocking the radial channels of the sleeve 2 when it is moved to the uppermost position. To eliminate the effect of short pressure impulses to the actuator that occur in the pipes when the tool is lowered, the input and output channels of the hydraulic cylinder 5 are throttled to cut off the positive component of the pressure pulses. .4 sludge from S ate N SP about CJ

Description

Изобретение относитс  к горной промышленности , а именно, к оборудованию дл  испытани  нефт ных и газовых скважин ,The invention relates to the mining industry, namely to equipment for testing oil and gas wells,

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности работы устройства за смет возможности обеспечение заданной депрессии на пласт без разрушени  слагающих его пород.The aim of the invention is to increase the reliability of the device for estimating the possibility of providing a given depression to the reservoir without destroying its rocks.

На фиг.1 показано устройство при спуске заданного уровн  заливаемой жидкости в трубы; на фиг.2 - то же, в закрытом положении после достижени  планируемого уровн  жидкости в трубах; на фиг.З - то же. дифференциальный поршень находитс  на втором уровне контакта с запорной втулкой; на фиг.4 - то же, запорна  втулка находитс  в крайнем верхнем положении.Fig. 1 shows the device during the descent of a predetermined level of the fluid being poured into the pipes; Fig. 2 shows the same in the closed position after reaching the planned liquid level in the pipes; on fig.Z - the same. the differential piston is at the second level of contact with the locking sleeve; Fig. 4 is the same, the closure sleeve is in its extreme upper position.

Устройство состоит из полого цилиндрического корпуса 1 с осевыми и радиальными каналами А, дифференциальной запорной втулки 2 с радиальными ступенчатыми каналами Б и осевым каналом В, обратного клапана 3 с осевым центральным каналом; перекрывающего радиальные каналы Б фиксатора 4. встроенного в нижнюю часть запорной втулки 2, гидроцилиндра 5 с дросселирующими радиальными входным каналом Г и выходным каналом Д, а также размещенным в его камере дифференциальным поршнем 6. Осевой центральный канал в обратном клапане расположен соосно осевому каналу втулки 2.The device consists of a hollow cylindrical body 1 with axial and radial channels A, a differential locking sleeve 2 with radial stepped channels B and an axial channel B, a check valve 3 with an axial central channel; the overlapping radial channels B of the retainer 4. integrated in the lower part of the locking sleeve 2, the hydraulic cylinder 5 with throttling radial input channel G and the output channel D, as well as a differential piston 6 placed in its chamber 6. The axial central channel in the check valve is located coaxially with the axial channel of the sleeve 2 .

В компоновке испытательного оборудовани  устройство устанавливаетс  над за- порно-поворотным клапаном через 1-2 свечи и опускаетс  в скважину так, как оно изображено на фиг.1.In the layout of the test equipment, the device is installed above the porn-rotary valve through 1-2 candles and lowered into the well as shown in FIG.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При спуске инструмента в скважину запорна  втулка 2 находитс  в нижнем крайнем положении - ее радиальные каналы Б совмещены с радиальными каналами А корпуса 1 и закрыты обратным клапаном 3, дифференциальный поршень б находитс  в крайнем нижнем положении относительно гидроцилиндра 5,а шток дифференциального поршн  в контакте с нижней поверхностью выточки запорной втулки 2(первый уровень). Фиксатор 4 удерживаетс  в сжатом положении штоком дифференциального поршн  6.When the tool is lowered into the well, the closure sleeve 2 is in the lower extreme position — its radial channels B are aligned with the radial channels A of housing 1 and closed by a check valve 3, the differential piston b is in the lowest position relative to the hydraulic cylinder 5, and the differential piston rod is in contact with the bottom surface of the undercut of the locking sleeve 2 (first level). Latch 4 is held compressed by the differential piston rod 6.

После присоединени  секции (свечи) бурового инструмента и последующего спуска ее подуровень жидкости, обратный клапан 3 потоком жидкости, поступающей из за- трубного пространства по совмещенным радиальным каналам А и Б. гнжимаетс After attaching the section (candle) of the drilling tool and its subsequent lowering, the sublevel of the fluid, the check valve 3, the flow of fluid coming from the piping through the combined radial channels A and B.

вверх и жидкость поступает в трубы до их полного заполнени up and the liquid enters the pipes before they are completely filled

При достижении заданного уровн  жидкости спуск инструмента прекращают, вWhen the specified fluid level is reached, the descent of the instrument is stopped, in

св зи с чем исчезает переток жидкости из затрубного пространства в трубы, обратный клапан 3 садитс  в верхнюю выточку и перекрывает радиальные каналы Б запорной втулки 2. К муфте последней трубы присое0 дин етс  ведуща  труба (квадрат) и насосом в трубах создаетс  избыточное давление, под действием которого дифференциальный поршень 6 перемещаетс  в крайнее верхнее положение и. воздейству  своимIn connection with this, the flow of fluid from the annulus into the pipes disappears, the check valve 3 sits in the upper recess and closes the radial channels B of the shut-off sleeve 2. The leading pipe (square) is attached to the sleeve of the last pipe and the pump creates excessive pressure in the pipes the action of which the differential piston 6 moves to the extreme upper position and. I will influence my

5 штоком на запорную втулку 2, заставл ет перемещатьс  ее вверх на величину, равную длине рабочего хода дифференциального поршн  6 (фиг.2). В этом промежуточном положении запорна  втулка 2 фиксируетс 5 by a rod to the locking sleeve 2, forcing it to move upwards by an amount equal to the stroke of the differential piston 6 (Fig. 2). In this intermediate position, the locking sleeve 2 is fixed

0 любым известным способом так, что ее перемещение в нижнее положение становитс  невозможным, но не исключает ее перемещение вверх. В результате перемещени  запорной втулки 2 в промежуточное0 in any known manner so that its movement to the lower position becomes impossible, but does not preclude its movement upwards. As a result of the movement of the locking sleeve 2 in the intermediate

5 положение ее радиальные каналы Б измен т свое положение относительно радиальных каналов А корпуса 1 и разобщаетс  между собой уплотнительными кольцами. В таком положении поступление жидкости из5, the position of its radial channels B changes its position relative to the radial channels A of housing 1 and is separated from one another by sealing rings. In this position, the flow of fluid from

0 скважины в трубы становитс  невозможным и дальнейший спуск инструмента до забо  происходит с достигнутым уровнем жидкости .The hole 0 in the pipes becomes impossible and the further descent of the tool to the bottom occurs with the level of fluid reached.

При эгом давление жидкости в затруб5 ном пространстве увеличиваетс , а давление в трубах остаетс  посто нным и в момент, когда усилие, действующее на кольцевую поверхность поршн  6 от давлени  жидкости в затрубном пространстве, посту0 лающей по каналу Д, превысит усилие от давлени  жидкости в трубах, действующее на нижнюю торцовую поверхность поршн  6. он переместитс  в крайнее нижнее положение (фиг.З). Шток диффг ренциальногоWith this, the pressure of the fluid in the annular space increases, and the pressure in the pipes remains constant even at the moment when the force acting on the annular surface of the piston 6 from the fluid pressure in the annular space, coming through channel D, exceeds the force from the pressure of the liquid in the pipes , acting on the lower end surface of the piston 6. It will move to the lowest position (Fig. 3). Differential rod

5 поршн  6 освободит фиксатор 4, и он под действием пружины переместитс  в крайнее левое положение, чем ограничит свободный ход дифференциального поршн  6 вверх. Таким образом, осуществл етс  вто0 рой уровень контакта запорной втулки 2 с торцовой поверхностью штока дифференциального поршн  6.The 5 piston 6 will release the retainer 4, and it will move to the extreme left position under the action of the spring, which will limit the free travel of the differential piston 6 upwards. Thus, the second level of contact of the locking sleeve 2 with the end surface of the rod of the differential piston 6 is carried out.

После окончани  работ при подъеме инструмента до уровн  жидкости в трубахAfter completion of work when lifting the tool to the level of liquid in the pipes

5 вновь возникает необходимость соединени  затрубного пространства с трубным. Дл  чего к муфте последней трубы присоедин етс  ведуща  труба, насосом создаетс  избыточное давление в трубах. Дифференциальный поршень 6 под действием усили 5 again it becomes necessary to connect the annulus with the tubular space. For this purpose, the lead pipe is attached to the last pipe coupling, an overpressure is created in the pipes by the pump. Differential piston 6 by force

от этого давлени  переместитс  вверх и своим штоком, наход щимс  в контакте с фиксатором 4, как это показано на фиг.4 заставит переместитьс  запорную втулку 2 в крайнее верхнее положение, где она зафиксируетс  любым известным способом В этом положении нижн   торцова  поверх ность запорной втулки 2 окажетс  выше радиальных отверстий А корпуса 1 и жидкость из труб может свободно перетекать в ээ- трубное пространство.from this pressure will move upwards and with its stem in contact with latch 4, as shown in Fig. 4, will force the locking sleeve 2 to the extreme upper position, where it will lock in any known manner. In this position, the bottom end surface of the locking sleeve 2 The radial openings A of the housing 1 will be higher and the liquid from the pipes may freely flow into the e-tube space.

В процессе спуска бурового инструмента при его посадках на роторе возникают значительные тормозные ускорени , обуславливающие образование кратковременных (не более 5 с) импульсов давлени , достигающих значительных величин (60 атм и более), которые, воздейству  на дифференциальный поршень 6, могут переместить его и запорную втулку 2 в крайнее верхнее положение и тем вызвать преждевременный срыв программы по исследованию скважин. Дл  исключени  воздействи  на исполнительный механизм устройстйа кратковременных импульсов давлени ,возника ющих в трубах при спуске инструмента входной канал Г и выходной канал Д гидроцилиндра выполнены дросселирующими. отсекающими положительную составл ющую импульсов давлени  Объ сн етс  это тем, что здесь происходит падение давлени  и тем больше, чем меньше площадь поперечного сечени  каналов и чем выше величина расхода жидкости через них.In the process of lowering the drilling tool during its landing on the rotor, significant braking accelerations occur, causing the formation of short-term (not more than 5 s) pressure pulses that reach significant values (60 atm and more), which, acting on the differential piston 6, can move it and the stop valve sleeve 2 to the extreme upper position and in order to cause premature failure of the well survey program. To eliminate the effect on the actuator of the device of short-term pressure pulses that occur in the pipes during the descent of the tool, the inlet channel D and the outlet channel D of the hydraulic cylinder are throttled. cutting off the positive component of pressure pulses. This is explained by the fact that pressure drops here and the larger, the smaller the cross-sectional area of the channels and the higher the flow rate of fluid through them.

Дл  определени  перепада давлени  ( Л Р) выбирают длину рабочего хода дифференциального поршн  L, равную 100 мм, а его наибольший диаметр D равен 50 мм (фиг.2). Отсюда объем жидкости (V), поступающей под дифференциальный поршень , равен 200 см3. Так как длительность импульсов давлени  (t) равна 5 с, то расход жидкости (Q) за этот отрезок времени можно найти из выражени To determine the pressure drop (L P), the stroke length of the differential piston L is chosen to be 100 mm, and its largest diameter D is 50 mm (Fig. 2). Hence the volume of fluid (V) entering the differential piston is 200 cm3. Since the duration of the pressure pulses (t) is 5 seconds, the flow rate of the fluid (Q) over this period of time can be found from the expression

Q Y 40см3/с(4.105м3/с).Q Y 40 cm3 / s (4.105m3 / s).

Затем наход т скорость потока жидкости, истекающей через дросселирующий канал, принима , что длина канала равна 100 мм, а его диаметр (d) равен 1 мм:Then find the flow rate of the fluid flowing through the throttling channel, assuming that the channel length is 100 mm and its diameter (d) is 1 mm:

- -

VV

4 XQ4 XQ

50.93 м/с50.93 m / s

П Xd2 Определ ют число Reo V XdP Xd2 Determine the number of Reo V Xd

ReDReD

ржhw

50910 5,091-Ю4 50910 5,091-Ю4

где Ур.ж. - кинематическа  в зкость рабочей жидкости равна 0,01 Ст (см2/с)where Ur.zh. - the kinematic viscosity of the working fluid is 0.01 St (cm2 / s)

Так как найденное значение R Рм лгжт в области 4000 RPr 1000 тодл опреде лени  коэффициента гидравлического m противлени  А используют пыражение полученное АльшгулемSince the found value of R PM lgzht in the region of 4000 RPr 1000 to determine the coefficient of hydraulic m of resistance A use the extrusion obtained by Alshgul

А -0,1 Х(A -0.1 X (

1 46 X k-,.1 46 X k- ,.

i. 10° V + i. 10 ° V +

10ten

1515

2020

2525

30thirty

3535

4040

4545

5050

5555

где кЭк - коэффициент шероховатостиwhere kEk - the coefficient of roughness

Дл  круглых труб, изготовленных из ст.чли . Кэк лежит в области (1-2) 10 м. отсюда Я - 0,0392 Наход т Л Р из выражени  Дарси ВейFor round pipes made of art. Cack lies in the area (1-2) 10 m. From here I - 0.0392 Finding mR from the expression Darcy Wei

сбахаsbah

22

X I- 6100770 Па(61.01атм). 2. X О X I - 6100770 Pa (61.01 atm). 2. X O

Несмотр  на то, что не принимают и расчет падение давлени  на входе и выходе, из канала тем не менее полученна  величи на Л Р полностью удовлетвор ет тем yr.no ви м, с которыми при спуске циркул ционно-з.эливочного устройства мо жет встретитьс  его исполнительный моха низм (дифференциальный поршень) В то-, немногих случа х когда превышение длнле ни  Л Р на входе будет больше чем 60 атм то это избыточное давление пооситс  в ны ходном канапе Д гидроцилиндра.Despite the fact that the pressure drop at the inlet and outlet is not taken into account, the value obtained from the channel, nevertheless, completely satisfies the yr.no views that can be encountered during the descent of the circulating-casting device its actuator motive (differential piston). In the few cases when the excess length of the LP in the inlet is greater than 60 atm, this overpressure is assigned to the flow channel of the hydraulic cylinder.

Ф о р м v л п изобретени Foor vl p invention

Циркул ционно-заливочное устройство дл  испытани  скважин, содержащее ци линдрическии полый корпус с осевым и радиальными каналами, в котором установлен0| дифференциальна  запорна  втулка с основным каналом и фиксатором, гидроцилиндр с камерой, в которой установлен дифференциальный поршень, отличающее с   тем, что, с целью повышени  надежности работы устройства за счет возможности обеспечени  заданной депрессии на пласт без разрушени  слагающих его пород , оно снабжено обратным клапаном, установленным в корпусе над дифференциальной запорной втулкой и выполненным с центральным осевым каналом , расположенными соосно осевому каналу запорной втулки котора  выполнена со ступенчатыми радиальными каналами в верхней части дл  сообщени  радиальных каналов корпуса с его полостью над обратным клапаном при спуске устройства до заданного уровн , гидроцилиндр размещен в нижней части корпуса и выполнен с радиальными дросселирующими каналами дл  сообщени  камеры гидроцилиндра под и над поршнем соответственно с полостью корпуса вод запорной втулкой и пространством за ним, а обратный клапан установлен с возможностьюCirculating-casting device for testing wells, containing a cylindrical hollow body with axial and radial channels, in which 0 | a differential closure bushing with a main channel and a retainer; a hydraulic cylinder with a chamber in which a differential piston is installed, characterized in that, in order to increase the reliability of the device due to the possibility of providing a given depression to the formation without destroying its component rocks, it is equipped with a check valve, mounted in a housing above the differential shut-off sleeve and made with a central axial channel, arranged coaxially with the axial channel of a stop sleeve which is made with stepped The upper channels for communicating the radial channels of the housing with its cavity above the non-return valve when the device is lowered to a predetermined level, the hydraulic cylinder is located in the lower part of the housing and is made with radial throttling channels for communicating the cylinder of the hydraulic cylinder below and above the piston respectively with the water housing cavity and the space behind it, and the check valve is installed with the possibility

перекрыти  ступенчатых радиальных кана-при ее перемещении в крайнее верхнее полов дифференциальной запорной втулки ложение.block stepped radial Kan-when it is moved to the topmost floors of the differential closure sleeve, the position.

Claims (1)

Циркуляционно-заливочное устройство для испытания скважин, содержащее ци линдрический полый корпус с осевым и радиальными каналами. в котором установлено! дифференциальная запорная втулка с основным каналом и фиксатором, гидроцилиндр с камерой.в которой установлен дифференциальный поршень, отличающее с я тем, что. с целью повышения надежности работы устройства за счет возможности обеспечения заданной депрессии на пласт без разрушения слагающих его пород, оно снабжено обратным клапаном, установленным в корпусе над дифференциальной запорной втулкой и выполненным с центральным осевым каналом, расположенными соосно осевому каналу запорной втулки, которая выполнена со ступенчатыми радиальными каналами в верхней части для сообщения радиальных каналов корпуса с его полостью над обратным клапаном при спуске устройства до заданного уровня, гидроцилиндр размещен в нижней части корпуса и выполнен с радиальными дросселирующими каналами для сообщения камеры гидроцилиндра под и над поршнем соответственно с полостью корпуса иод запорной втулкой и пространством за ним, а обратный клапан установлен с возможностью перекрытия ступенчатых радиальных каналов дифференциальной запорной втулки при ее перемещении в крайнее верхнее положение.A circulation and filling device for testing wells, containing a cylindrical hollow body with axial and radial channels. in which it is installed! differential locking sleeve with a main channel and a retainer, a hydraulic cylinder with a chamber. in which a differential piston is installed, which differs in that. in order to increase the reliability of the device due to the possibility of providing a given depression on the formation without destroying the rocks composing it, it is equipped with a check valve installed in the housing above the differential locking sleeve and made with a central axial channel located coaxially to the axial channel of the locking sleeve, which is made with step radial channels in the upper part for communicating the radial channels of the housing with its cavity above the check valve when the device is lowered to a predetermined level; dr is located in the lower part of the housing and is made with radial throttling channels for communicating the chamber of the hydraulic cylinder under and above the piston with the iodine cavity, the locking sleeve and the space behind it, and the check valve is installed with the possibility of overlapping stepped radial channels of the differential locking sleeve when moving to the extreme top position.
SU894690810A 1989-05-12 1989-05-12 Circulation fill-in arrangement for testing holes SU1654563A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894690810A SU1654563A1 (en) 1989-05-12 1989-05-12 Circulation fill-in arrangement for testing holes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894690810A SU1654563A1 (en) 1989-05-12 1989-05-12 Circulation fill-in arrangement for testing holes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1654563A1 true SU1654563A1 (en) 1991-06-07

Family

ID=21447325

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894690810A SU1654563A1 (en) 1989-05-12 1989-05-12 Circulation fill-in arrangement for testing holes

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1654563A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР №563488, кл. Е 21 В 49/00, 1975. Авторское свидетельство СССР № 734404, кл. Е 21 В 49/00, 1977. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3776250A (en) Float collar with differential fill feature
US3948322A (en) Multiple stage cementing tool with inflation packer and methods of use
EP0088550B1 (en) Tester valve with liquid spring
US20080164029A1 (en) Apparatus and method for forming multiple plugs in a wellbore
EP0594393A1 (en) Downhole formation testing apparatus
US2178844A (en) Bridge and cement retainer for well bores
US11280143B2 (en) Method and apparatus for setting downhole plugs and other objects in wellbores
US4595060A (en) Downhole tool with compressible well fluid chamber
US5193621A (en) Bypass valve
EP0370652B1 (en) Downhole well tool valve
EP1070195A1 (en) A valve, a float shoe and a float collar for use in the construction of oil and gas wells
US4773478A (en) Hydraulic setting tool
US4617999A (en) Downhole tool with compression chamber
US3382936A (en) Shock absorbing and static load supporting drill string apparatus
US2781774A (en) Valve apparatus for automatically filling well conduits
US2121050A (en) Hydraulically controlled cement retainer
US2748873A (en) Back pressure valve apparatus for automatically filling well conduit strings
SU1654563A1 (en) Circulation fill-in arrangement for testing holes
US2567321A (en) Drill stem tester
US2186230A (en) Hydraulic oil well packer
US2227192A (en) Apparatus for testing oil wells
US2163976A (en) Flow preventer for oil wells
US2751023A (en) Devices for automatically filling well casing
US3527298A (en) Bottom hole sampler
US3460619A (en) Hydraulically locked adjustable tail pipe for well tools