SU662691A1

SU662691A1 - Device for building up excess pressure

Info

Publication number: SU662691A1
Application number: SU752190687A
Authority: SU
Inventors: Владимир Иванович Масич; Геннадий Евгеньевич Исаев
Original assignee: Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники
Priority date: 1975-11-17
Filing date: 1975-11-17
Publication date: 1979-05-15

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ ИЗБЫТОЧНОГО ДАВЛЕНИЯ(54) DEVICE FOR CREATING EXCESSABLE PRESSURE

1one

Изобретение относитс к области добычи нефти или газа, а именно, к устройствам дл создани избыточного давлени при заполнении гидравлического пакера, примен емого в компоновке испытател пластов без опоры на забой скважины или в других устройствах, в которых используютс гидравлически расшир емые герметизирующие элементы.The invention relates to the field of oil or gas production, namely, devices for creating overpressure during filling of a hydraulic packer used in the formation tester configuration without bottomhole support or in other devices using hydraulically expandable sealing elements.

Известно устройство дл создани избыточного давлени при заполнении гидравлического пакера, включающее корпус, дифференциальный поршень, клапанную систему и втулку с осевым и радиальными каналами 1.A device for creating an overpressure during filling of a hydraulic packer is known, which includes a housing, a differential piston, a valve system and a sleeve with axial and radial channels 1.

Недостатком указанного устройства вл етс то, что дл многократных переключений его -клапанной системы при заполнении гидравлического пакера колойну труб, на которой устройство спускают в скважину , необходимо вращать. Кроме того, многократно переключаема клапанна система устройства при работе в абразивной промывочной жидкости очень быстро выходит из стро .The disadvantage of this device is that for repeated switchings of its valve system when filling the hydraulic packer, the tube of pipe, on which the device is lowered into the well, must be rotated. In addition, the valve system of the device, which is repeatedly switched over, when operating in an abrasive washing liquid, quickly goes out of service.

Наиболее близким решением к изобретению вл етс устройство дл создани избыточного давлени при заполнении гидравлического пакера, включающее св занный с колонной труб переводник, корпус с радиальными каналами, установленный в корпусе полый шток, дифференциальный поршень и золотник с установленным над ним кольцевым поршнем 2. Однако после установки испытател пластов в скважине этим устройством можно только один раз запа .керовать гидравлические пакеры. В случае испытани нескольких вскрытых продуктивных горизонтов в одной скважине, спуск и подъем устройства необходимо производить столько раз, сколько объектов подлежит испытанию .The closest solution to the invention is a device for creating overpressure during filling of a hydraulic packer, including a sub connected to a pipe column, a housing with radial channels, a hollow rod mounted in the housing, a differential piston and a spool with an annular piston 2 installed above it. Installing a reservoir tester in a well with this device can only pack hydraulic packers once. In the case of testing several opened production horizons in one well, the device must be lowered and ascended as many times as the objects to be tested.

Цель изобретени - обеспечение создани избыточного давлени в пакере при испытании нескольких продуктивных горизонтов за один спуск инструмента в скважину .The purpose of the invention is to ensure that an overpressure is created in the packer when several production horizons are tested during one descent of the tool into the well.

Указанна цель достигаетс тем, что предлагаемое устройство снабжено размещенным внутри корпуса и штока жестко св занным с переводником дополнительным штоком сThis goal is achieved by the fact that the proposed device is equipped with an additional rod rigidly connected with the sub located inside the housing and the stem

кольцевым выступом, выполненным с возможностью взаимодействи с золотником, причем корпус выполнен с камерой, сообщающейс с пространством под кольцевым порщнем, а пространство над кольцевым поршнем св зано обратными клапанами с внутритрубным и затрубными пространствами скважины.an annular protrusion adapted to cooperate with the spool, the housing being configured with a chamber in communication with the space below the annular housing, and the space above the annular piston is connected with non-return valves to the inner tube and annular spaces of the well.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство перед его спуском в скважину, продольный разрез; на фиг. 2 - то же устройство при заполнении гидравлических пакеров , продольный разрез; на фиг. 3 - то же устройство при переключении его на повторный цикл работы, продольный разрез.FIG. 1 shows the proposed device before its descent into the well, a longitudinal section; in fig. 2 - the same device when filling hydraulic packers, a longitudinal section; in fig. 3 - the same device when switching it to a repeated cycle of work, a longitudinal section.

Устройство состоит из переводника 1, взаимодействующего с корпусом 2 при помощи пружины 3. Внутри корпуса размещены кольцевой порщень 4 и золотник 5. Телескопически св занный с полым щтоком 6 дополнительный щток 7 жестко соединен с переводником 1 и имеет на своей наружной поверхности кольцевой выступ 8, который взаимодействует с золотником 5 при перемещении щтока 7 с переводником 1 вверх.The device consists of a sub 1, which interacts with the housing 2 by means of a spring 3. Inside the case there is an annular gap 4 and a spool 5. An additional brush 7 which is telescopically connected to the hollow brush 6 6 is rigidly connected to the sub 1 and has an annular protrusion 8 on its outer surface which interacts with the spool 5 when moving the stem 7 with the sub 1 up.

Нижн часть корпуса 2 выполнена в виде составного цилиндра, в котором размещен дифференциальный порщень 9.The lower part of the housing 2 is made in the form of a composite cylinder, in which the differential piston 9 is placed.

В корпусе над кольцевым порщнем 4 установлены обратные клапаны 10 и 11, сообщающие через каналы 12 внутреннюю полость труб и полость 13 над кольцевым порщнем с затрубным пространством. В корпусе выполнены отверстие 14, сообщающее полость 15 над дифференцйальным порщнем 9 с затрубным пространством, и камера 16, имеюща выход 17 в полость 15 под золотником 5.In the housing above the annular pressure gauge 4, check valves 10 and 11 are installed, communicating through the channels 12 the internal cavity of the pipes and the cavity 13 above the annular pressure gauge with the annular space. A hole 14 is made in the housing, which communicates a cavity 15 above the differential piston 9 with the annular space, and a chamber 16, having an exit 17 into the cavity 15 under the spool 5.

Заполнение гидравлических пакеров предлагаемым устройством осуществл ют следующим образом. . . ,The filling of the hydraulic packers with the proposed device is carried out as follows. . . ,

При его спуске в скважину, например в компоновке испытател пластов без опоры на забой, отверстие 14, сообщающее полость 15 с затрубным пространством, перекрыто золотником 5, а дифференциальный порщень 9 при этом находитс в верхнем положении. После установки инструмента на глубине по каналам 12 через обратный клапан 10, который при этом открываетс , в полость 13 над порщнем 4 заливают определенное количество жидкости - технической воды (дозировка жидкости может быть осуществлена, например, с помощью многопозиционного запорно-поворотного клапана ). Под действием этой жидкости порщень 4 перемещаетс вниз и сдвигает золотник 5. Через открывщеес при этом отверстие 14 жидкость из затрубного пространства устремл етс в полость 15, в которой до этого было атмосферное давление. Дифференциальный порщень 9 под действием гидростатического давлени в затрубном пространств ,е перемещаетс вниз и сжимает предварительно залитую в гидравлический пакер рабочую жидкость. Происходит расщирение гидравлического пакера и герметизаци исследуемого участка ствола скважины. После запакеровки пакера в стволе скважины корпус 2 устройства оказываетс зафиксированным от проворота, а выход 17 из камеры 16 при перемещении вниз золотника 5 перекрываетс .When it is lowered into the well, for example, in the layout of a tester without a support on the bottomhole, a hole 14 connecting the cavity 15 with the annulus is blocked by a valve 5, and the differential piston 9 is in the upper position. After the tool is installed at a depth, through channels 12, through a check valve 10, which then opens, a certain amount of liquid, technical water, is poured into the cavity 13 above the pressure pipe 4 (liquid can be dispensed, for example, by means of a multi-positional rotary valve). Under the action of this fluid, the pistol 4 moves downwards and displaces the valve 5. Through the opening 14 of the opening, the fluid from the annulus rushes into the cavity 15, which was previously atmospheric pressure. Differential formation 9 under the action of hydrostatic pressure in the annulus, does not move downward and compresses the working fluid that has been poured into the hydraulic packer. The hydraulic packer is expanded and the wellbore area under investigation is sealed. After the packer is packaged in the well bore, the device body 2 is fixed against rotation, and the outlet 17 of the chamber 16 as it moves downward the spool 5 is blocked.

В св зи с тем, что давление жидкости, поступающей через отверстие 14 из затрубо ного пространства в полость 15, значительно выще давлени жидкости, залитой в полость 13 над порщнем 4, последний под действием перепада давлени перемещаетс вверх и вытесн ет залитую жидкость черезDue to the fact that the pressure of the fluid entering through the opening 14 from the injectious space into the cavity 15, is significantly higher than the pressure of the liquid poured into the cavity 13 above the pressure 4, the latter moves upward under the action of the pressure differential and displaces the filled liquid through

j клапан 11 в затрубное пространство.j valve 11 into the annulus.

После проведени операций по испытанию первого объекта инструменту дают на т жку. Дополнительный щток 7, жестко соединенный с переводником 1, перемещаетс вверх на величину сжати пружины 3, аAfter carrying out operations on testing the first object, the tool is thrust. An additional brush 7, rigidly connected to the sub 1, moves upward by the amount of compression of the spring 3, and

0 выступ 8 щтока поднимает золотник 5, открыва выход 17, соедин ющий полость 15 с камерой 16, в которой давление атмосферное . При подъеме вверх золотника 5 отверстие 14 оказываетс перекрытым и действие жидкости из затрубного пространства на верхний торец дифференциального порщн 9 прекращаетс .0, the protrusion 8 of the stem increases the spool 5, opening the exit 17 connecting the cavity 15 with the chamber 16, in which the pressure is atmospheric. When the spool 5 rises upward, the bore 14 is blocked and the fluid from the annulus on the upper end of the differential wall 9 stops.

Под действием гидростатического давлени промывочной жидкости в затрубном пространстве гидравлический пакер сжимаетс и вытесн ет рабочую-жидкость, возвраща при этом дифференциальный порщень 9 в верхнее положение. Как только прекращаетс контакт пакера со стенками скважины, пружина 3 разжимаетс и корпус 2 поднимаетс вверх.Under the action of the hydrostatic pressure of the flushing fluid in the annulus, the hydraulic packer shrinks and displaces the working fluid, while returning the differential pressure 9 to the upper position. As soon as the contact of the packer with the walls of the well ceases, the spring 3 expands and the housing 2 rises up.

Между выступом 8 на дополнительном щтоке 7 и золотником 5 образуетс зазор, а детали устройства занимают первоначальное положение, как показано на фиг. 1.A gap is formed between the protrusion 8 on the additional brush 7 and the spool 5, and the details of the device occupy the initial position, as shown in FIG. one.

Таким образом устройство готово к следующей запакеровке, и испытатель пластов может быть перемещен по стволу скважины на требуемую глубину дл испытани следующего продуктивного горизонта.In this way, the device is ready for the next packing, and the formation tester can be moved along the wellbore to the required depth to test the next production horizon.

При последующих запакеровках в качестве жидкости, используемой дл ОТК Ыти отверсти 14, .перекрытого золотником 5, может быть использована часть отобранной в трубы пластовой жидкости.On subsequent packing, the quality of the fluid used for the opening of the opening 14, which is blocked by the spool 5, may be used to use part of the formation fluid that has been drawn into the pipes.

Таким образом обеспечиваетс многократное испытание нескольких продуктивных горизонтов за один спуск инструмента в скважину, т. е. исключаетс необходимость подъема испытател пластов дл перезар дки дифференциального порщн и последующего спуска инструмента дл испытани следующего горизонта.In this way, multiple testing of productive horizons is performed during a single descent of the tool into the well, i.e., the need to raise the formation tester to reload the differential pressure and the subsequent descent of the tool to test the next horizon is eliminated.

Claims

1. USSR author's certificate number 287871, cl. E 21 V 33/12, 1969.

2. USSR author's certificate number 188415, cl. E 21 V 49/00, 1963.

/ J

H n