171763. lajstromszámú szabadalom • Berendezés fúrószár- rétegvizsgáló szelepének működtetésére

3 171763 4 A fenti okokból alakítottak ki a vizsgálószelepek működtetésére olyan megoldásokat, amelyeknél a fúrórudazat és a fúrólyukfal közötti gyűrűalakú térbén áramoltatott folyadék nyomását használják fel a szelep nyitására illetve zárására. Ilyen megoldásokat ismertetnek például a 2.145.474 sz. NSZK és a 3.664.415 sz. USA szabadalmi leírások. Az alkalmazott folyadékot szivattyú segítségével vezetjük a kívánt helyre biztosítva egyúttal a szükséges nyomást is. A folyadéknak a vizsgált rétegbe történő behatolását a pakker akadályozza meg. A folyadék nyomása egy előfeszített energiatárolóra hat, amely az NSZK szabadalmi leírásban ismertetett berendezésben zárt térben elhelyezett semleges gázpárnaként van kialakítva. A térben levő gáz nyomását úgy kell megválasztani, hogy a vizsgálandó réteg mélységében uralkodó hőmérséklet és hidrosztatikus nyomás az alkalmazott folyadék nyomásával összehangolva a vizsgálószelepet zárva tartsa. Ha a vizsgálat során a nyomás a normál hidrosztatikus nyomást meghaladja és egy adott értéket elér, a szelep nyit, minthogy a folyadék nyomása az energiatároló nyomását meghaladja. Az NSZK szabadalmi leírásban ismertetett szerkezet egy olyan tolattyúval van ellátva, amely fölső és alsó tolattyúházban mozog. A tolattyú egyúttal mintavevő tartályként is szolgál, és kerülete mentén dugattyúgyűrűvel van ellátva. Ez a dugattyúgyűrű dugattyúhengerben mozog, és a dugattyúhenger terét két részre osztja. A tér egyik részében van a semleges gáz elhelyezve, a másik rész pedig a rudazat és a fúrólyukfal közötti térrel van kapcsolatban. Ennél a megoldásnál tehát a folyadék nyomása, amikor a semleges gáz nyomását meghaladja, a dugattyút és azzal együtt a tolattyút elmozdítja. Adott nyomásértéknél a tolattyú az egyik végállásába kerül, és ekkor a fölső és alsó tolattyúház, valamint a tolattyú oldalán kiképezett furatokon át, továbbá a tolattyúban kialakított mintavevő kamrán keresztül szabad folyadékáramlás indulhat meg. Az alkalmazott folyadék nyomásának csökkentése vagy ismételt növelése útján a vizsgálószelepet tetszés szerint zárni vagy ismét nyitni lehet. A fenti eljárás alkalmazásakor természetesen a vizsgálat helyszínén várható nyomás- és hőmérsékletviszonyoknak megfelelően az energiatárolóban levő semleges gáz nyomását pontosan be kell szabályozni. Annak érdekében, hogy a vizsgálandó rétegnek a helyszínen történő többnapos bemérését és a nyomás valamint a hőmérsékletviszonyok előre történő pontos meghatározását el lehessen kerülni, alkalmaznak olyan automatikus beállítószerkezeteket, amelyek az energiatárolóban levő semleges gáz nyomását a környezetben uralkodó hőmérséklet viszonyok és a folyadék hidrosztatikus nyomása függvényében a mérési viszonyok között beállítják. Ilyen megoldás ismerhető meg a 3.856.085 sz. USA szabadalmi leírásból. Ennek a szerkezetnek a segítségével a fúrórudazat leeresztése során a fúrólyukban uralkodó mindenkori hidrosztatikus nyomás függvényében az energiatároló gáz nyomásához változó járulékos nyomás biztosítható. Ez az előkészítő munkálatok elkerülése mellett még azzal az előnnyel is jár, hogy a felszínen csak viszonylag kis gáznyomásokat kell alkalmazni. A gázpárnaként kialakított energiatárolóval ellátott fúrórúdszár-rétegvizsgálók közös hátránya, hogy rugózó elemként nyomás alatt tárolt gázt tartalmaznak. Ilymódon tárolásuk és szállításuk különleges berendezéseket és nagy gyakorlatot igényel. A jelen találmánnyal olyan berendezés kialakítása a célunk, amellyel a fúrórúdszár-rétegvizsgálók fúró-5 rudazatban elhelyezett szelepének működtetése rétegvizsgálat során úgy oldható meg, hogy sem nyomás alatti gázból álló energiatároló alkalmazása, sem a rudazatnak a felszínről történő mozgatása a szelep nyitásához és zárásához nem szükséges, azaz a működ-10 tetést mindvégig zárt kitörésgátlóval lehet végezni. A kitűzött feladatot olyan berendezéssel oldjuk meg, amely üreges fúrószárba kapcsoló-kiegyenlítő fúrócső alatt és pakker fölött van beépítve és szelepházban elhelyezett működtető elemmel van ellátva, ahol a szelep-15 ház belső tere dugattyúval van két részre osztva, és e két rész közül a felső gázzal van töltve, az alsó pedig a szelepházat körülvevő térrel van összekötve, maga a dugattyú pedig a szelepet záró és nyitó működtető elemhez van csatlakoztatva. A találmány szerint a be-20 rendezésben a dugattyú az őt a nyomáskamrában levő gáztól függetlenül terhelő, a fúrószárnak a vizsgálószelep fölötti közbülső-súlyosbító fúrócsővel van összekapcsolva, a közbülső-súlyosbító fúrócső pedig a fúrószárnak a szelepházat és a pakkért tartalmazó részétől függetlenül 25 elmozdítható. A szelepházat körülvevő térben uralkodó nyomás a dugattyút olyan irányban mozgatja, amely a cső alakú házat és a működtető elemet tengelyirányban egymástól eltávolítja. Az így kialakított vizsgálószelep tulajdonképpen egyidejűleg súly- és nyomásterhelésű 30 szelep. A találmány szerinti fúrószár-rétegvizsgáló berendezés vizsgálószelepe tehát olymódon hozható megfelelő helyzetbe, hogy a fúrórudazatnak a vizsgálószelep fölötti részét a vizsgálószelepre ültetjük fel. A szelep átkapcso-35 lása a másik állásba úgy végezhető el, hogy a dugattyúra a fúrórudazat és a fúrólyukfal közötti tér felől ható nyomást olymértékben növeljük meg, hogy az a rudazatnak a szelepre nehezedő súlyát meghaladja. A gyűrűalakú térben ható nyomás tehát a találmány 40 szerinti megoldásnál a szelep fölötti fúrószár részek súlyával van kiegyenlítve, és nem nyomás alatt zárt térben tárolt gáz hatásával, mint pl. a 2 145 474 sz. NSZK szabadalmi leírásban ismertetett berendezésnél. Ezzel megoldódnak a gázalakú energiatárolóval járó olyan 45 problémák, mint például a nagymélységű furatok mélyén jelentkező nagy folyadéknyomás kompenzálása és az ennek megfelelő igen nagy nyomású folyadékkal történő üzemelés. Nem okoz nehézséget a* nagynyomású gázzal töltött kamrák kezelése és szállítása sem. Mint-50 hogy a szelep működtetése ugyanakkor mégsem mechanikusan, hanem a gyűrűalakú térben áramló folyadék felhasználásával történik, a fúrószárba nyugodtan beépíthető a kapcsoló-kiegyenlítő fúrócső szakasz, aminek következtében a fúrószár felső végét rögzíteni lehet és a 55 kitörésgátlót nem kell a működtetés során kinyitni, A 3.356.145 sz. USA szabadalmi leírásból már ismert egy olajfúrásoknál alkalmazott súly- és nyomásterhelésű szelep. Ez a szelep azonban termelő fúrórudazatban van biztonsági szelepként beépítve. A biztonsági szelepet 60 magábafoglaló fúrórudazat egy külső rudazatban van elhelyezve, és ezek egy a rétegből nyert rétegfolyadékát vezetnek a felszín felé. Ilymódon a szóbanforgó szerkezet, illetve rudazat nem fúrószár-rétegvizsgáló rudazata. A nyomásszabályozás a termelőcső és a külső rudazat 65 közötti gyűrű alakú térben uralkodó nyomás, valamint 2