Архив метки: шток

БЕЗОПАСНЫЕ ЗАМКИ

При испытании перспективных горизонтов в глубоких скважинах воз­можно возникновение прихвата хвостовика или пакера. При помощи гид­равлического ясса не всегда можно ликвидировать прихват, поэтому необ­ходимы приспособления, обеспечивающие аварийное разобщение колонны бурильных труб и прихваченного оборудования. С этой целью в комплект испытательного оборудования включен безопасный замок, позволяющий при вращении колонны вправо развинтить левое резьбовое соединение этого замка. Безопасный замок, как правило, устанавливают непосредст­венно над пакером, однако он может быть установлен и под ним.

В корпусе 4 (рис. 11.16) размещен шток 2 с переводником 1. В верх­нюю часть корпуса ввинчена грундбукса 3 с левой резьбой, находящаяся в постоянном шлицевом сцеплении со штоком 2. Внутренняя полость корпу­са выполнена в виде шлицевой втулки с шестью выступами. Читать далее

УРАВНИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН ПАКЕРА

При применении двухпакерной компоновки ИПТ при селективном испытании пластов в нижний пакер устанавливается уравнительный клапан, предназначен­ный для обеспечения перетока бурового раствора через шток нижнего пакера при спуске ИПТ в скважину и закрытия проходного канала пакера при установке его в нижнем положении.

Уравнительный клапан (рис. 11.15) снабжен запор­ной иглой 2, установленной в верхнем переходнике 1 серийного пакера ПЦ-146 или ПГЦ-146.

Седлом уравнительного клапана служит шток 3 па­кера, в который при деформации резиновой гильзы входит игла клапана. В компоновке ИПТ по технологии селективного испытания пласта нижний пакер устанав­ливается при помощи присоединительной муфты, что повышает надежность пакерования и Читать далее

МЕХАНИЧЕСКИЙ ПАКЕР ПМ

Пакер ПМ (рис. 11.13) состоит из двух частей: резинового элемента 13 и опорного якоря 15—34. Он служит для разобщения исследуемого объекта и создания опоры для испытываемого инструмента в скважине. В верхней части пакер имеет пробку 1, переводник, состоящий из концевой муфты 2 и патрубка 3 под элеватор, переводник 4, навинченный на шток 14, и кор­пус-центратор 5 с установленной внутри него силовой пружиной 6. На тол-

Рис. 11.13. Механический пакер ПМ

МЕХАНИЧЕСКИЙ ПАКЕР ПМ

стостенном штоке 14, выполненном со шлицевыми проточками, располо­жены верхний и нижний узлы металлического перекрытия, между которы­ми находится резиновая уплотняющая гильза (пакер) 13. Наличие узлов механического перекрытия позволяет использовать уплотняющую гильзу меньшей длины и упростить технологию ее изготовления, повысить изно­соустойчивость резины, особенно при установке пакера в кавернозных коллекторах.

Верхний узел металлического перекрытия состоит из обоймы 7, в ко­торой собраны взаимоперекрывающиеся плашки 8. На внутренней поверх­ности плашек находятся наклонные срезанные выступы. По диаметру пла-

шек выполнены пазы, в которых установлены замкнутые кольцевые пру­жины 11, закрытые крышками 9 на винтах 10, что предупреждает выпаде­ние плашек из обоймы, и винт 12. Взаимное перекрытие плашек достигает­ся ступенчатыми срезами их концов.

Нижний узел металлического перекрытия отличается от верхнего конфигурацией обоймы 15. Узел предварительного упора включает конус­ную обойму 16 и плашки 17, которые могут двигаться по пазам обоймы. Плашки находятся в сцеплении с фиксаторами 19. При помощи пружины 21 они устанавливаются в пазах переходника 18 и поджимаются гайкой 24 с винтами 20 и 23. Фиксаторы предупреждают вход упорных плашек в ра­бочее состояние при спуске пакера в скважину. Узел толкателя состоит из штока 33, гильзы 29, соединенной с опорами 25 и 30. Между опорами и на­правляющей 28 размещены планки 26 с пружинами 27, обеспечивающими трение планок по стенкам скважины. Нижняя опора 30 соединена винтом 31 с гильзой 32, имеющей фигурный вырез и взаимодействующей с винта­ми 34 на штоке 33. Фиксированное положение гильзы с вырезом и винтом предупреждает перемещение узла толкателя 22 к штоку.

Установка пакера происходит следующим образом. На необходимой глубине в скважине инструмент приподнимается на 1 — 2 м и после поворо­та вправо на 1,5 — 2 оборота плавно опускается вниз. Усилие трения под­пружиненных планок 26 удерживает узел толкателя на стенке скважины, а шток 33 с винтами 34, вышедшими после движения вверх — вправо — вниз из сцепления с гильзой 32, перемещается вниз. Движение вниз при­водит к утоплению фиксаторов 19 толкателем 22, освобождению плашек 17 от сцепления с фиксаторами и перемещению плашек по пазам конусной обоймы до сцепления с горной породой (стенкой скважины).

Создание осевой нагрузки приводит к сжатию пружины 6 и взаимо­действию штока 14 с выступами плашек 8. Это обеспечивает дополнитель­ное перекрытие кольцевого пространства скважины металлическими дета­лями, предупреждает затекание и защемление деформированной резино­вой уплотняющей втулки 13, разобщающей интервал испытания. При сня­тии осевой нагрузки и движении штока вверх узел металлического пере­крытия под воздействием усилия пружины 6 перемещается в исходное

Таблица   11.8

Техническая характеристика пакеров ПМ

 

Параметры

ÏÌ-1-170/190

ÏÌ-1-190/214

Диаметр, мм:

 

 

скважины

190

214

внешний пакера

170

190

Максимальный выход, мм:

 

 

упорных плашек

210

234

подпружиненных плашек

210

234

плашек  металлического  перекрытия  в  рабочем  со-

186±1

210±1

стоянии

 

 

внутреннего штока

55

70

Осевая нагрузка, кН

80-120

80-120

Перепад давления, МПа

25

25

Длина, мм

3150

3250

Масса, кг

220

250

Тип присоединительной резьбы

3Ç-133

3Ç-133

положение относительно штока, а кольцевые пружины сдвигают плашки в обоймах.

Плашки узла предварительного упора при движении вниз по конусной обойме принимают транспортное положение и входят в сцепление с фик­саторами. Винт 34, двигаясь вверх со штоком 33, автоматически попадает в фигурный вырез втулки 32.

Техническая характеристика пакеров ПМ приведена в табл. 11.8.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ЯССЫ

Гидравлические яссы служат для обеспечения снятия пакера с места или при ликвидации прихвата хвостовика и фильтра. В зависимости от конструктивного исполнения яссы можно разделить на две основные груп­пы: открытого и закрытого типов. Тормозная камера яссов открытого типа соединяется с затрубным пространством и заполнена промывочной жидко­стью. Растягивающее усилие, необходимое для их включения в работу, за­висит от гидростатического давления столба бурового раствора в затрубном пространстве В яссах закрытого типа тормозная камера заполняется жид­костью (специальной, например, маслом МС-20) и герметично изолируется от контакта с буровым раствором.

В отличие от яссов открытого типа растягивающее усилие, необходимое для включения в работу ясса закрыто­го типа, не зависит от величины гидростатического давле­ния столба промывочной жидкости в затрубном простран­стве, что является одним из основных его преимуществ. Принципиальная схема ясса закрытого типа изображена на рис. 11.10. При передаче сжимающего усилия подвижной шток 2 с поршнем 3 занимает граничное нижнее состояние относительно корпуса 1. Для включения ясса в работу на шток 2 через колонну бурильных труб передается растяги­вающее усилие. При этом шток своим выступом прижима­ется к седлу поршня 3 и тормозная жидкость может пере­текать в подпоршневое пространство лишь по кольцевой щели малого сечения. Благодаря этому создается значи­тельное гидравлическое сопротивление перетока жидкости, в результате чего нижняя часть бурильных труб со штоком 2 передвигается медленнее ее верхней части и колонна растягивается в пределах упругой деформации. По истече­нии некоторого времени поршень 3 выходит в расширен­ную часть корпуса 1. При этом гидравлическое сопротив­ление перетока жидкости мгновенно исчезает, шток 2 под воздействием усилия упругой деформации колонны бу­рильных труб резко перемещается в граничное верхнее состояние и ударяется выступом в торец камеры. Этот удар через корпусные детали ясса передается оборудованию, расположенному ниже. Для создания повторного удара достаточно опять передать на шток 2 сжимающую нагрузку, под воздейст­вием которой он вместе с поршнем свободно вернется в граничное нижнее состояние, а затем повторить подъем колонны бурильных труб.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ИСПЫТАТЕЛЬ ПЛАСТА ИПГ

ИПГ — основной узел комплекта испытательного оборудования. Он предназначен для герметичного разделения полости пустых или частично заполненных жидкостью бурильных труб и затрубного пространства при спускоподъемных операциях. При выполнении операций по вызову прито­ка и восстановлению давления при помощи уравнительного клапана в ис­пытателе и под пакером выравнивают давление, что облегчает спуск и срыв пакера. Одной из главных функций испытателя, входящего в состав много-

цикловых испытателей пласта (МИГ), является создание многократных де­прессий (открытых и закрытых периодов), способствующих очистке пласта и повышению качества информации за счет записи КВД после каждого притока. Шифр испытателя пластов многоциклового действия — ИПМ.

Конструкция испытателя пласта диаметром 146 мм
изображена на рис. 11.8. Испытатель состоит из корпуса, внутри которого перемещается шток 3 с приемный клапаном 11 для впуска жидкости из пласта в трубы. В верхней части переводника установлен разделительный поршень 5, благо­даря которому гидравлическое давление внутри тормозной камеры под­держивается равным гидростатическому давлению столба промывочной жидкости в затрубном пространстве. При передаче на испытатель нагрузки от бурильной колонны его шток 3 прижимается к упорному кольцу поршня 6 и тормозная жидкость из нижней части камеры будет перетекать в верх­нюю полость по кольцевой щели, образовавшейся между стенками канала и стержнями в поршне 6.

Во время перетока жидкости шток 3 вместе с приемным клапаном 11 и гильзой 9 уравнительного клапана будет медленно перемещаться вниз от­носительно корпуса. Таким образом достигается замедленное закрытие уравнительного клапана и плавное открытие приемного клапана испытате-

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ИСПЫТАТЕЛЬ ПЛАСТА ИПГ

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ИСПЫТАТЕЛЬ ПЛАСТА ИПГ

Рис. 11.8. Многоцикловой испытатель пластов ИМП-146:

1 — штуцер; 2 — фильтр; 3 — шток; 4 — ограничивающая втулка; 5 — разделительный пор­шень; 6 — поршень; 7 — сальниковый вкладыш; 8 — гайка; 9 — гильза уравнительного клапа­на; 10, 12 — герметизирующие втулки; 11 — приемный клапан

ля пласта. В момент, когда герметизирующие кольца поршня 6 окажутся ниже радиальных отверстий переходника, гидравлическое сопротивление перетока жидкости исчезает и шток испытателя вместе с гильзой уравни­тельного клапана под воздействием механической нагрузки приходит в граничное нижнее состояние. Этот момент четко фиксируется индикато­ром веса на устье скважины, что является очень важным показателем за­крытия уравнительного и открытия приемного (впускного) клапанов испы­тателя для поступления пластовой жидкости в бурильные трубы. По исте­чении заданного времени открытого периода испытания колонну буриль­ных труб приподнимают до полного снятия нагрузки с пакера. При этом шток испытателя вместе с приемным клапаном }] свободно перемещается вверх, так как его выступ отходит от герметизирующего бурта упорного кольца поршня 6. Тормозная жидкость из надпоршневого пространства в подпоршневое свободно без гидравлических потерь перетекает по широко­му кольцевому каналу между штоком 3 и поршнем 6.

После закрытия приемного клапана растягивающее усилие через гиль­зу 9 уравнительного клапана передается на корпус испытателя пластов, же­стко связанный с размещенным ниже раздвижным механизмом, преду­преждающим возможность преждевременного открытия уравнительного клапана. При повторной передаче на шток испытателя сжимающего усилия приемный клапан опять откроется. Таким образом, путем осевых переме­щений колонны бурильных труб можно многократно осуществлять откры­тый и закрытый периоды испытания.