Устройство на кабеле для исследования пластов в необсаженных скважинах

 

УСТРОЙСТВО НА КАБЕЛЕ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЛАСТОВ В НЕОБСАЖЕННЫХ СКВАЖИНАХ по авт. св. № 947412, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности исследования пласта путем дистанционного регулирования депрессии на пласт при проведении гидродинамических исследований без подъема устройства на поверхность, оно снабжено несколькими дополнительными полыми поршнями с дополнительными герметизируюшими элементами на торцах, причем дополнительные поршни размещены в герметизируюш .ем элементе устройства концентрически один внутри другого с возможностью перемещения относительно герметизирующего элемента и друг друга. W оо 00 4 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) Е 21 В 49 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 947412 (21) 2784114 22-03 (22) 25.06.79 (46) 30.08.83. Бюл. № 32 (72) В.А. Исякаев, А.И. Пашали, Л.Н. Тюменев и И.Г..Жувагин (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизи(53) 622.243.68 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 947412, кл. Е 21 В 49/00, 1978, (54) (57) УСТРОЙСТВО НА КАБЕЛЕ ДЛЯ

ИССЛЕДОВАНИЯ ПЛАСТОВ В НЕОБ,.SU „„1038473 А

САЖЕННЫХ СКВАЖИНАХ по авт. св. № 947412, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности исследования пласта путем aèñòàíöèîííîãî регулирования депрессии на пласт при проведении гидродинамических исследований без подьема устройства на поверхность, оно снабжено несколькими дополнительными полыми поршнями с дополнительными герметизирующими элементами на торцах, причем дополнительные поршни размещены в герметизирующем элементе устройства концентрически один внутри другого с возможностью перемещения относительно герметизнрующего элемента и друг друга.

1038473

50

Изобретение относится к нефтепромысловой геофизике, а точнее к устройствам, предназначенным для отбора проб пластового флюида из стенок необсаженных скважин.

По основному авт. св. № 947412 известно устройство на кабеле для исследования пластов в необсаженных скважинах путем отбора проб пластового флюида. Устройство включает электропривод, плунжерный насос со всасывающими и нагнетательными каналами и клапанами, децентратор, герметизирующий элемен r, пробоприемник и автоматический регулятор депрессии, установленный в канале между всасывающими и нагнетательными каналами и клапанами.

Автоматический регулятор депрессии выполнен в виде подпружиненного золотника, размещенного в гильзе, имеющей ряд рас- положенных вдоль ее оси отверстий, каждое из которых индивидуально сообщает всасывающий канал с одним из всасывающих клапанов насоса, причем золотник установлен с возможностью перекрытия отверстий в гильзе, а полость под ним гидравлически сообщена с нагнетательным каналом. Автоматический регулятор депрессии позволяет использовать мощность привода насоса оптимально в широком диапазоне проницаемости. При любой проницаемости пласта устройство с таким регулятором депресии позволяет откачать фильтром промывочного раствора из зоны проникновения и определить насышенность пласта в минимальный срок при данной мощности привода 11).

Однако после определения насьпценности пласта необходимо провести гидродинамическое исследование при определенном перепаде давления на пласт или нескольких определенных перепадах давления для определения значения проницаемости или построения индикаторной диаграммы.

Величину депрессии в таких случаях необходимо установить из условия сохранения однофазности притока пластового флюида или из условия других ограничений. Такую функцию автоматический регулятор депрессии выполнить не может. Депрессия, создаваемая автоматическим регулятором в процессе определения насыщения пласта, может лишь случайно совпадать с депрессией. необходимой для проведения гидродинамических исследований, в области очень высоких проницаемостей. В более общем случае необходимо величину создаваемой плунжерным насосом депрессии на пласт задавать дистанционно оператором, исходя из результатов, полученных в процессе исследования или других предварительных данных.

Цель изобретения — повышение эффективности исследования пласта путем обес10

30 печения дистанционного регулирования депрессии на пласт при проведении гидродинамических исследований без подъема устройства на поверхность.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено несколькими дополнительными полыми поршнями с дополниными герметизирующими элементами на торцах, причем дополни гельные поршни размещенЫ в гер мети зирующем элементе устройства концентрически один внутри другого с возможностью перемещения относительно герметизирующего элемента и друг друга.

Основной герметизирующий элемент имеет площадь отбора пробы пластового флюида S1, первый дополнительный герметизирующий элемент S, а второй дополнительный герметизирующий элемент S,. Причем соблюдается условие S, S >S>. В процессе гидродинамических исследований после отбора пробы пластового флюида по площади S, подают давление под поршень первого дополнительного герметизируещего элемента и прижимают его к стенке скважины. Площадь отбора пробы пластового флюида уменьшается. Уменьшение площади отбора приводит к уменьшению производительности пласта при данном перепаде давления на пласт. Следовательно, насос для обеспечения прежней производительности должен развить более высокое ! давление в полости нагнетания. Золотник автоматического регулятора депрессии приходит в движение под действием давления и перекрывает один или несколько отверстий гильзы, выключив плунжерные пары насоса. Производительность насоса уменьшается, а депрессия на пласт увеличивается, поскольку мощность электродпривода постоянна.

Затем прижимают к стенке скважины следующий дополнительный герметизирующий элемент, а из пласта отбирают про/ бу пластового флюида при другой депрессии на пласт. Изменение депрессии на пласт зависит от соотношения площадей отбора пробы. Управление прижатием дополнительных герметизирующих элементов к стенке скважины и отжатием от стенки скважины производят дистанционно гидравлически. В зависимости от поставленной задачи все герметизирующие элементы вначале могут быть прижаты к стенке скважины, а затем последовательно отжаты. Таким образом достигается дистанционное регулирование депрессии на пласт, что позволяет повысить эффективность гидродинамического исследования пласта.

На чертеже изображено устройство на кабеле для исследования пластов в необсаженных скважинах.

1038473

Составитель В. Никулин

Редактор А. Курах Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 6168/32 - Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

В корпусе 1 устройства установлена между всасывающими и нагнетательными каналами плунжерного насоса гильза 2 с золотником 3 регулятора депрессии (плунжерный насос и его электропривод не показаны) . На корпусе I установлен децентратор 4 для прижатия устройства к стенке скважины и основной герметизирующий элемент 5. Герметизирующий элемент 5 расположен в диа метрально противоположной стороне корпуса по отношению к децентратору 4. Основной герметизирующий элемент 5 закреплен неподвижно на корпусе 1. Внутри основного герметизирующего элемента расположены дополнительные герметизирующие элементы 6 и 7, которые закреплены на торцах полых поршней

8 и 9. Полость над разделительным поршнем 10 компенсатора 11 сообщается каналом с полостью 12 нагнетания плунжерного насоса, а полость над разделительным поршнем 13 пробоприемника 4 сообщается каналом с полостью 15 всасывания плунжерного насоса. Клапан 16 перекрывает канал, сообщающий полость под разделительным поршнем 13 пробоприемника 14 и полость над разделительным поршнем О компенсатора 11. Клапан 17 расположен в канале отбора пробы, герметизирует пробоприемник 14 и может сообщать полость пробоприемника со скважиной.

Устройство работает следующим образом.

Устройство спускают в скважину на каротажном кабеле. После спуска его на интервал исследования децентратором 4 прижимают герметизирующий элемент 5 к стенке скважины. Клапаном 17 перекрывают канал выброса пробы в скважину и сообщают пробоприемник с полостью отбора пробы под герметизирующим элементом 5.

Включают электропривод и плунжерным насосом перекачивают рабочую жидкость из пробоприемника 14 в компенсатор 11.

При этом разделительный поршень О сжимает пружину компенсатора. Поршень 13 перемещается и в пробоприемник 14 поступает из пласта флюид. В процессе отбора производят измерение давления в камере и скорость перемещения поршня 13 (измерительная аппаратура не показана).

После отбора пробы из исследуемой точки пласта клапаном 17 сообщают пробоприемник 14 со скважиной, а клапаном 16— компенсатор 11 с пробоприемником 14. В результате этого рабочая жидкость из по5

50 лости компенсатора под действией пружины перетекает в пробоприемник 14, из ко- торой отобранная проба выбрасывается в скважину 13. Установив клапаны 16 и 17 в первоначальное положение, можно повторить отбор пробы из данной точки пласта.

После откачки фильтрата из зоны проникновения и получения чистого пластового флюида, т.е. после определения насышенности пласта, приступают к гидродинамическим исследованиям. Для этого под поршень 8 дополнительного герметизирующего элемента 6 подают давление, поршень 8 перемещается, прижимает герм етизирующий элемент 6 к стенке скважины и изолирует участок пласта, уменьшая площадь отбора пластового флюида. Уменьшение площади отбора приводит к уменьшению производительности пласта. Поскольку при этом мощность привода остается постоянной, то возрастает давление в полости нагнетания плунжерного насоса 12. Золотник перекрывает один или несколько отверстий гильзы

2 и приводит в соответствие новую производительность насоса с создаваемым на пласт перепадом давления. В результате исследование проводят при другом перепаде давления. Затем прижимают к стенке скважины герметизирующий элемент 7 перемещением поршня 9 и исследование повторяют при другом перепаде давления на пласт. Таким путем подбирают дистанционно. депрессию на пласт прн гидродинамическом исследовании. Подобным образом можно исследовать все интересующие пласты без подъема устройства на поверхность.

Таким образом, автоматическое регулирование депрессии на пласт позволяет оптимально использовать мощность привода в широком диапазоне проницаемости.

3а минимальное время откачивается фильтрат промывочного раствора из зоны проникновения и определяется насыщенность пласта.

Дистанционное регулирование пс1зволяет провести гидродинамическое исследование пласта при оптимальных значениях депрессии на пласт. Сочетание автоматического и дистанционного регулирований позволяет повысить эффективность исследования пласта. Отбор пробы при различных площадях отбора позволяет изменять глубинность исследования пласта, так как изменение площади отбора влияет на величину возмущенной зоны пласта.