171763. lajstromszámú szabadalom • Berendezés fúrószár- rétegvizsgáló szelepének működtetésére

171763 a termelőcsövön belüli nyomás különbségéből adódik. Egy ilyen szelepkialakítás mellett a szelep akkor zárna, amikor nagy nyomás, például rétegkezelés során a réteghez vezetett nagynyomású folyadék nyomása a termelőcső belsejében hatna. Ezért a 3.356.145 sz. USA szabadalmi leírás szerinti szelepelrendezés fúrószárrétegvizsgáló berendezés vizsgálószelepének vezérlésére nyilvánvalóan nem alkalmas. A találmány szerinti vizsgálószelep célszerűen úgy van kialakítva, hogy a dugattyú a csőalakú működtető elemen elhelyezett dugattyúgyűrűként van kialakítva, és a cső alakú házban kialakított hengertérben mozog. A dugattyú a hengerteret egyik oldalon lezárt gázkamrára, másik oldalon pedig a cső alakú ház külső oldalánál levő térrel összekapcsolt nyomáskamrára osztja. A vizsgálószelep tulajdonképpen a rudazatban kialakított csatornát zárja le. Célszerűen a szelep akkor van zárt állásban, amikor a cső alakú ház és a működtető elem egymáshoz képest összenyomott helyzetben vannak. Ezután a szelepet a nyomáskamrában létrehozott nyomásnövekedéssel tetszés szerint nyithatjuk. A fenti elrendezés mellett azonban a fúrórúdszár süllyesztése alatt, amikor a cső alakú ház és a működtető elem a szelep alatti rudazat súlyának hatására széthúzódnak, a vizsgálószelep nyitott helyzetben lenne, és így a süllyesztés során a folyadék a rudazatban kialakított csatornába jutna. Ezt olymódon lehetne megakadályozni, hogy a fúrórúdszárba a már említett súly- és nyomásterhelésű vizsgálószelep alatt egy olyan súlyterhelésű kiegyenlítőszelepet építünk be, amely a súlyterhelés hatására időben késleltetve nyit. Egy ilyen súlyterhelésű szelep lezárja a fúrórúdszár csatornájának fölső részét a külső gyűrű alakú tér felé egészen addig, amíg a fúrórúdszárnak a kiegyenlítő szelep alatti része fel nem ütközik. Ekkor a kiegyenlítőszelep fölött levő rudazat súlya a súlyterhelésű kiegyenlítőszelepet kinyitja. Ugyanakkor azonban a fölötte elhelyezett súly- és nyomásterhelésű szelep a fúrórúdszár súlyának hatására zár. Minthogy a súlyterhelésű kiegyenlítőszelep késleltetett működésű, bizonyos, hogy a súly- és nyomásterhelésű vizsgálószelep zárt állásban lesz, mielőtt a súlyterhelésű kiegyenlítőszelep nyit, tehát mindenképpen biztosított az, hogy a fúrórúdszár csatornája nem kerül összeköttetésbe a környező térrel idő előtt, azaz mielőtt a gyűrűalakú térben a szükséges nyomásnövekedés létrejönne. A fúrórúdszár felütköztetése általában úgy történik, hogy — amint azt már említettük — a fúrórúdszárra a súlyterhelésű szelep alatt pakkért helyezünk el, amely a fúrólyuk falára vagy a béléscsőre fekszik fel, és felveszi a fölötte levő rudazat súlyát. A pakker ezzel egyidejűleg biztosítja a tömítést a rudazat és a fúrólyuk fala közötti térnek a pakker fölötti része, -valamint a vizsgálandó talajréteg között. Annak érdekében, hogy a vizsgálat során a fúrórúdszár felső részét a kitörésgátlónál mereven rögzíteni lehessen, célszerű a rudazatba a súly- és nyomásterhelésű vizsgálószelep fölött kapcsoló-kiegyenlítő fúrócső szakaszt beiktatni. A kapcsoló-kiegyenlítő fúrócső szakasz tengelyirányú házrészből és egy abban ütközők között elmozdíthatóan megvezetett csőalakú magrészből áll, ahol a házrész a fúrórúdszárnak a kapcsoló-kiegyenlítő fúrócső szakasz fölötti részével, a magrész pedig az az alatti résszel van összekapcsolva. Az így kialakított kapcsoló-kiegyenlítő fúrócső szakasz biztosítja, hogy az alatta levő fúrórúdszár részek súlya mind a súly- és nyomásterhelésű vizsgálószelepet, mind a súlyterhelésű kiegyenlítőszelepet terhelje akkor is, ha a rudazat felső vége mereven be van fogva. Ez a fúrócsőszakasz veszi fel a rudazat elmozdulását is, amikor a dugattyúra ható 5 nyomás meghaladja a rudazat súlyát és a nyomás- és súlyterhelésű vizsgálószelep nyitott állásba kerül. Ha biztosítani akarjuk, hogy a gyűrűalakú térben uralkodó nyomás csökkenésekor a vizsgálószelep zárása késedelem nélkül és tökéletesen megtörténjen, akkor az 10 ehhez szükséges terhelés elérése érdekében a rudazatba a kapcsoló-kiegyenlítő fúrócső szakasz és a súly- és nyomásterhelésű vizsgálószelep közé súlyosbító fúrócsőszakaszt lehet beiktatni. A találmány szerinti berendezés további célszerű ki-15 viteli alakjainál a nyomáskamrát a fúrólyuktól elválasztó falazatba biztosítóberendezés van elhelyezve, amely a fúrólyuk és a tömítetten kialakított nyomáskamra között összeköttetést biztosít, ha a folyadéknyomás egy adott értéket túlhalad. így a nyomáskamrában létrejövő túl-20 nyomás esetén a nyomáskamra az eddig lezárt hengertérrel kerül összeköttetésbe, és a dugattyúra ható nyomáskülönbség kiegyenlítődik. A vizsgálószelep ebben az esetben a súly terhelés hatására lezár. A találmány további részleteit kiviteli példákon rajz 25 segítségével ismertetjük. A rajzon az 1. ábra egy fúrófedélzetnek és a hozzá tartozó, fúrórudazattal ellátott fúrólyuknak a hosszmetszete, a 2. ábra az 1. ábrán bemutatott fúrórúdszár egy részének hosszmetszete, a fúrórúdszár leeresztésének meg-30 felelő állásban, a 3. ábra a fúrórúdszár 2. ábrán bemutatott részletének hosszmetszete a pakker elhelyezése után, amikor a súly- és nyomásterhelésű vizsgálószelep zárt helyzetben van és a késleltetett működtetésű súlyterhelésű kiegyen-35 lítőszelep még nem nyitott, a 4. ábra a fúrórúdszárnak a 3. ábrán bemutatott része hosszmetszetben, a súlyterhelésű kiegyenlítő szelep nyitása után, az 5. ábra a 4. ábrán bemutatott fúrórúdszár rész hossz-40 metszete, a súly- és nyomásterhelésű vizsgálószelep nyitása után, részben összenyomott kapcsoló-kiegyenlítő fúrócső szakasszal, a 6. a) ábra a találmány szerinti súly- és nyomásterhelésű szelepek egy célszerű kiviteli alakjának első részlete 45 hosszmetszetben, a 6. b) ábra a vizsgálószelepnek a 6. a) ábrán látható részéhez csatlakozó második része hosszmetszetben, a 6. c) ábra a vizsgálószelepnek a 6. b) ébrén látható szakaszát követő részlete hosszmetszetben, a 50 6. d) ábra a vizsgálószelepnek a 6. c) ábrán látható részéhez csatlakozó következő szakasza, a 6. e) ábra a vizsgálószelepnek a 6. d) ábrán látható részéhez csatlakozó szakasza, és a 6.f) ábra a vizsgálószelepaek a 6. e) ábrán bemutatott 55 szakaszához csatlakozó utolsó szakasza, a 7. a) ábra a találmány szerinti berendezéshez tartozó kapcsoló-kiegyenlítő fúrócső szakasz felső részének hosszmetszete, és a 7. b) ábra a kapcsoló-kiegyenlítő fúrócső szakasz 60 alsó részének hosszmetszete. Az 1. ábrán egy fúrószár-rétegvizsgálat tipikus elrendezése látható, ahol a tengerfenékbe fúrt, béléscsővel ellátott fúrólyukba nyúlik be a fúrórúdszár. A víz alatt fekvő 2 fúrási hely fölött 1 fúrósziget van elhelyezve. 65 A vizsgálandó 5 rétegbe 3 fúrólyuk van mélyítve, és ez 3