SU1677277A1 - Устройство дл создани посто нной депрессии на пласт - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к нефтегазодобывающей пром-сти и предназначено дл  освоени  и исследовани  нефт ных и газовых скважин. Цель - повышение надежности работы устройства за счет возможности исключени  вли ни  давлени  в затрубном пространстве и действи  измен ющегос  по высоте столба жидкости в трубах на величину забойного давлени . Дл  этого устр- во имеет ступенчатую втулку с заглушенным дном и радиальными отверсти ми и размещенные в ней поршень со штоком, жестко св занным с гильзой. Подпоршнева  полость ступенчатой втулки заполнена газом. Гильза имеет какал, который выполнен в виде спирального выреза переменного сечени  с измен ющимс  углом наклона спирали к оси гильзы. Устр-во также имеет фигурную втулку, выполненную гидравлически неуравновешенной и образует со ступенчатой втулкой и ее штоком компенсационную камеру. Последн   св зана с внутренним пространством в крайнем нижнем положении фигурной втулки. Гильза на уровне спирального зыреза выполнена с ребрами жесткости. Под действием создавшегос  усили  фигурна  втулка смещаетс  вниз в выступ нижней части корпуса. При этом открываютс  отверсти , которые сообщают компенсационную камеру с внутри- трубным пространством, гидравлическа  неуравновешенность системы поршень- щиток-гильза за счет дополнительной площади увеличиваетс . Величина посто нного забойного давлени  уменьшаетс . Скважина исследуетс  на втором режиме при посто нной величине забойного давлени . 1 з.п. ф-лы, 6 ил. О XI ч Ю vj V

Description

Изобретение относитс  к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к освоению и исследованию нефт ных и газовых скважин в случа х создани  посто нной депрессии на пласт.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности работы устройства за счет возможности исключени  вли ни  давлени 

в затрубном пространстве и действи  измен ющегос  по высоте столба жидкости в трубах на величину забойного давлени .

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 -. гильза с каналом переменного сечени  и поршень; на фиг. 3 - развертка гильзы с профилем выреза; на фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 5 узел I на фиг. 1, крепление фигурной втулки срезными шпильками; на фиг. 6 - сечение Б-Б на фиг. 5.

Устройство состоит из нижней 1 и верхней 2 частей корпуса. К верхней части 2 корпуса жестко прикреплена через св зывающий элемент 3 камера 4, разделенна  поршнем 5 на рабочую 6 и газонаполненную 7 части. Рабоча  часть 6 камеры 4 гидравлически соединена с внутренней полостью отверсти ми 8. Газонаполненна  часть 7 камеры 4 снабжена вентилем 9 дл  закачки газа. Поршень 5 через шток 10 жестко соединен с гильзой 11, Гильза 11 имеет канал переменного сечени  в виде спирального выреза 12 с измен ющимс  углом наклона к оси гильзы (фиг. 3). Гильза 11 укреплена ребрами жесткости 13 дл  того, чтобы предупредить возможное сжатие или раст жение выреза 12 в процессе работы устройства.

Гильза 11 образует с поршнем 14 герметичную камеру 15. Поршень 14 жестко прикреплен к верхней части корпуса 2, имеет неполный осевой канал 16 и р д диамет- ральных отверстий 17. Радиальные отверсти  17 располагаютс  s выемке 18, выполненной по окружности поршн  14. Выемка 18 поршн  14 герметизирована с обеих сторон уплотнени ми 19 манжетного типа.

В фигурной выемке, образованной внутренней поверхностью нижней части корпуса 2 и св зующим элементом 3, расположена фигурна  втулка 20 с отверсти ми 21. Гидравлически неуравновешенна  площадь Si фигурной втулки 20 соединена с затрубным пространством отверстием 22 в верхней части 2 корпуса. Уплотнительные элементы 23 и 24 на фигурной втулке 20 исключают возможность соединени  затру бного пространства с трубами, В исход- ном положении фигурна  втулка 20 крепитс  к корпусу 2 с помощью срезных шпилек 25. Дл  удобства сборки паз дл  срезных шпилек 25 в фигурной втулке 20 выполнен в виде выемки 26 по окружности втулки 20.

Шток 10 в зоне св зующего элемента 3 имеет различный диаметр. 3 исходном положении дополнительна  площадь А $2, измен юща  гидравлическую неуравновешенность системы поршень 5-шток 10-гильза 11 герметизируетс  от внутри- трубного пространства фигурной втулкой 20 и уплотнительными элементами 27-30. При этом шток 10, св зующий элемент 3 и фигурна  втулка 20 образуют компенсационную камеру 31. Св зующий элемент 3 имеет отверсти  32 дл  сообщени  компенсационной камеры 31 с внутритрубным пространством . Устройство с трубой 33 и устанавливают над пакером 34.

Устройство работает следующим образом .

Перед спуском в скважину нижнюю часть 7 камеры 4 заполн ют газом до определенного давлени . Величину давлени  заполнени  камеры газом рассчитывают в зависимости от соотношени  площадей S2 и Зз и необходимой величины забойного давлени  при работе скважины.

Устройство работает за счет разности усилий, создаваемых внутритрубным давлением на площади S2 и Зз и нагрузки на поршень 5 со стороны газонаполненной части 7 камеры 4.

В начале спуска, когда внутритрубное давление мало, нагрузка со стороны газонаполненной части 7 камеры 4 имеет превалирующее значение и гильза 11 смещаетс  вверх относительно поршн  14 в свое крайнее положение. При этом площадь сечени  выреза 12 в гильзе 11, попадающего в область между уплотнени ми 19 поршн  14, минимальна. По мере роста внутритрубного давлени  при спуске инструмента в скважину составл юща  разности усилий на площади Sa и Зз возрастает, гильза 11 смещаетс  вниз, площадь сечени  выреза 12, попадающего в область между уплотнени ми 19 поршн  14, увеличиваетс .

После спуска инструмента в скважину, установки пакера 34 и освоени  пласта практически с самого начального момента отбора пластового флюида устанавливаетс  посто нна  величина забойного давлени . Увеличение давлени  на забое скважины по каким-либо причинам приведет к перемещению гильзы 11 вниз и увеличению площади сечени  выреза 12 в рабочей его части, и наоборот. И в том, и в другом случае давление в полости 35 и на забое восстановитс . Плотность процесса регулировани  посто нства давлени  достигаетс  наличием герметичной камеры 15, образованной гильзой 11 и поршнем 14.

Выемка 18 по окружности поршн  14 в области расположени  радиальных отверстий 17 обеспечивает прохождение потока независимо от того, совпадает ли участок выреза 12с одним из отверстий 17.

С целью смены режима работы пласта, т.е. перехода на эксплуатацию при другом значении забойного давлени , в затрубном пространстве скважины создаетс  избыточное давление. Под-действием избыточного затрубного давлени , передающегос  через радиальное отверстие 22 в корпусе 2, создаетс  усилие на фигурную втулку 20 по гидраелически неуравновешенной площади Si. Под действием создавшегос  усили  шпильки 25 срезаютс , и фигурна  втулка 20 смещаетс  вниз в выступ нижней части 1 корпуса. При этом открываютс  отверсти  32, которые сообщают компенсационную камеру 31 с внутритрубным пространством. Гидравлическа  неуравновешенность системы поршень 5-шток 4-гильза 11 за счет дополнительной площади увеличиваетс . Величина посто нного забойного давлени  уменьшаетс . Скважина исследуетс  на втором режиме при посто нной величине забойного давлени .

Claims (2)

1. Устройство дл  создани  посто нной депрессии на пласт, содержащее спускаемый на колонне труб корпус с радиальным отверстием, в котором установлена фигурна  втулка, гидравлически св занна  с за- трубным пространством, размещенные в корпусе поршень с осевым и радиальным каналами, гильза с каналом, образующа  с поршнем герметичную камеру, и уплотни- тельные элементы, отличающеес 

тем, что, с целью повышени  надежности работы устройства за счет возможности исключени  вли ни  давлени  в затрубном пространстве в действи  измен ющегос  по высоте столба жидкости в трубах на величину забойного давлени , оно снабжено ступенчатой втулкой с заглушенным дном и радиальными отверсти ми и размещенными в ней поршнем со штоком, жестко св занным с гильзой, причем подпоршнева  полость ступенчатой втулки заполнена газом, канал гильзы выполнен в виде спирального выреза переменного сечени  с измен ющимс  углом наклона спирали к оси гильзы, а фигурна  втулка выполнена гидравлически неуравновешенной и образует со ступенчатбй втулкой и ее штоком компенсационную камеру, гидравлически св занную с внутритрубным пространством в крайнем нижнем положении фигурной втулки .

2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что гильза на уровне спирального выреза выполнена с ребрами жесткости.

и

К

И

3J

х-0

1

/л

фие2

фигА

№

фиг. 5

фигЗ

26

фиг, 6