Устройство для опробования и испытания пластов

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРОБОВАНИЯ И ИСПЫТАНИЯ ПЛАСТОВ, содержащее корпус, герметизирующий элемент с приводом и системой клапанов, секционированный пробосборник, пробоприемник с впускным каналом и датчиком давления, поршень, подпоршневая полость которого сообщена со скважинным пространством, полый распределительный шток с радиальными отверстиями , связанный с поршнем и последовательно сообщающий пробоприемник с секциями пробосборника, отлич ающееся тем, что, с целью повышения эффективности исследований путем заполнения пробой всех без исключения секций пробосборника , поршень выполнен дифференциальным со штоком и расположен в пробоприемнике, а распределительный шток свлзан с дифференциальным поршнем через шаговый механизм в виде зубчатой рейки, выполненной на распределительном штоке и взаимодействующей с собачками, шарнирно закрепленными на штоке дифференциального поршня, причем пробоприемник сообщен с впускньам каналом через клапан, а со скважинным пространством сообщена полость под штоком дифференциального поршня. 2.Устройство по п.1, о т л ичающееся тем, что, с целью обеспечения сохранности пробы при (О разборке пробосборника на секции, последние выполнены в виде набора взаимодействующих между собой контейнеров с центрально расположенными отверстиями, герметизирующими крышками и запорными кранами. 3.Устройство по п.1, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности разобщения отобранных проб путем снижения в О1 них давления, объем каждой секции пробосборника выполнен большим, О) чем объем пробоприемника. оо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1105631 A

3(59 Е .21 В 49/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

"""13Р :=ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2)) 3552515/22-03 (22) 03.01 ° 83 (46) 30.07.84. Бюл. 9 28 (72) A.Á.Áëàãîâåùåíñêèé, В.Б.Тальнов, П.A.Áðîäcêèé и М.И.Запевки (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин (53) 8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

В 744123, кл. Е 21 В 49/10, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР

Р 572738, кл. Е 21 В 49/00, 1975 (прототип) . (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ OIIPOSOBAНИЯ И ИСПЫТАНИЯ ПЛАСТОВ, содержащее корпус, герметизирующий элемент с приводом и системой клапанов, секционированный пробосборник, пробоприемник с впускным каналом и датчиком давления, поршень, подпоршневая полость которого сообщена со скважинным пространством, полый распределительный шток с радиальными отверстиями, связанный с поршнем и последовательно сообщающий пробоприемник с секциями пробосборника, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности исследований путем заполнения пробой всех без исключения секций пробосборника, поршень выполнен дифференциальным со штоком и расположен в пробоприемнике, а распределительный шток связан с дифференциальным поршнем через шаговый механизм в виде зубчатой рейки, выполненной на распределительном штоке и взаимодействующей с собачками, шарнирно закрепленными на штоке дифференциального поршня, причем пробоприемник сообщен с впускным каналом через клапан, а со скважинным пространством сообщена полость под штоком дифференциального поршня °

2.устройство по п.l, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью Е обеспечения сохранности пробы при разборке пробосборника на секции, последние выполнены в виде набора взаимодействующих между собой контейнеров с центрально расположенными отверстиями, герметизирующими крышками и запорными кранами.

3.устройство по и l о т л и - ® ч а ю щ е е с я тем, что, с целью рвай повышения надежности разобщения отобранных проб путем снижения в них давления, объем каждой секции (,Д пробосборника выполнен большим, Ж чем объем пробоприемника. (Ф

Ф й

1105631

Изобретение относится к гидродинамическим исследованиям и опробова нию пластов в геологоразведочных скважинах.

Известно устройство для отбора нескольких проб жидкости, содержащее корпус, прижимную систему с при«одом и секционный пробосборник с впускными клапанами и механизмом их управления (1).

После проведения испытаний часть пробосборных секций оказывается пустой, поскольку возможность их сообщения-с отверстием притока скважины не связана с наличием самого притока пластовой .жидкости. Указанный недо- 15 статок снижает эффективность исследований.

Известно также устройство для опробования и испытания пластов, содержащее корпус, герметизирующий эле-щ мент с приводом и системой .клапанов, секционированный пробосборник, пробоприемник с впускным каналом и датчиком давления, поршень, подпоршневая полость которого сообщена со скважинным пространством, полый распределительный шток с радиальными отверстиями, связанный с поршнем и последовательно сообщающий .пробоприемник с секциями пробосборника (2 ).

Недостатком известного устройства является зависимость работы распределительного штока от срабатывания герметизирующего узла, что также не обеспечивает заполнения всех без исключения пробосборных камер в случае чередования приточных и не приточных пластов в исследуемой скважине.

Кроме тогО, конструкция не позволяет выборочно, без разгерметизации всего .пробосборника передать на анализ лю- 40 бую из отобранных проб, а также отличается сложностью и нетехнологичностью выполнения распределительного штока. . Цель изобретения — повышение эф- . 45 фективности исследований путем заполнения пробой всех беэ исключения секций пробосборника, а также обеспечение сохранности пробы при разборке пробосборника на секции и повышение надежности разобщения отобранных проб путем снижения в них давления.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для опробования и испытания пластов, содержащем корпус, герметизирующий элемент с приводом и системой клапанов, секционированный пробосборник, пробоприемник с впускным каналом и датчиком давления, поршень, подпоршневая полость которого сообщена со скважин- 60 ным пространством, полый распределительный шток с радиальными отверстиями, связанный с поршнем и последовательно сообщающий пробоприемник с секциями пробосборника, поршень вы- 65 полнен дифференциальным со штоком и расположен в пробоприемнике, а распределительный шток связан с дифференциальным поршнем через шаговый механизм в виде зубчатой рейки,.выполненной на распределительном штоке и взаимодействующей с собачками,. шарнирно закрепленными на штоке.дифференциального поршня, причем пробо-. приемник соОбщен с впускным каналом . через клапан", а со скважинным про- странством сообщена полость под што.— ком дифференциального поршня.

Кроме того, секции пробосборника выполнены в виде набора взаимодействующих между собой контейнеров с центрально расположенными отверстиями, герметизирующими крышками и эапорными кранами.

Объем каждой секции пробосборника выполнен большим, чем объем пробоприемника.„

На чертеже схематически показано предлагаемое устройство для опробования и испытания пластов.

Устройство состоит из корпуса 1, на наружной поверхности которого укреплен герметизирующий элемент 2 с впускным каналом. Внутри корпуса 1 размещены силовой привод 3 прижатия прибора к стенке скважины и клапаны

4, 5 и 6, пробоприемник 7 с дифференциальным поршнем 8, датчиком 9 давления, толкающий шаговый механизм с собачками 10 связывает дифференциальный поршень 8 с секционированным полым распределительным штоком 11, выполненным в виде зубчатой рейки.

Шток 11 через уплотнения размещен в центральных каналах контейнеров 12, в сборке составляющих пробосборник, нижний конец распределительного штока 11 выведен через тормозящую втулку

13 в полость хвостовика 14 пробосборника. Через радиальные отверстия 15 распределительный шток может поочередно быть. связан с каждьпм из контейне-. ров 12 через их входные каналы 16, в которых установлены запорные краны

17, управляемые с наружной поверхности контейнеров, Каждый из контейнеров 12 снабжен герметиэирующей свинчивающейся крышкой 18.

Устройство работает следующим о6разом.

На кабеле устройство спускается

s скважину на исследуемый интервал .

Против заданной точки исследования пласта по командам с поверхности от стандартного пульта для работы с опробователями пластов, силовой при--. вод 3 прижимает герметиэирующий эле мент 2 к стенке скважины и изолирует участок пласта от ствола. Эатем последовательно во времени происходит закрытие клапанов 4 и 6 и откр тие клапана 5. При этом пласт чере" клапан 5 сообщается с пробоприемни

1105631 ком 7 и датчиком 9 давления. Давлением пластовой жидкости дифференциальный поршень 8 смещается вниз, освобождая объем пробоприемника 7, а толкающий механизм,.преодолевая сопротивление тормозящей втулки 13, смещает распределительный шток 11 на очередной шаг. Смещение на шаг распределительного штока совмещает одно из отверстий 15 с входом канала 16 очередного -контейнера 12 про-. босборника. При, отборе первой про- бы этим очередным контейнером 12 является первый сверху. По окончании отбора .пробы из пласта (оператор судит об этом по показаниям датчика

9 давления) командой с пульта производят закрытие клапана 5 и открытие клапана 6. Гидростатическое давление скважины через дифференциальный поршень В вытесняет пробу из пробосбор- 7ц ника 7 через- распределительный шток

11 в очередной контейнер 12. Открытие клапана 4 уравнивает давление под-герметиэирующим элементом 2 с гидростатическим давлением в сква- 25 жине. После этого устройство переставляется на следующую точку исследования в скважине и весь процесс повторяется. Если в процессе исследования участок пласта, испытываемый с помощью устройства, не дал притока, то дифференциальный поршень не перемещается, распределительный шток в пробоприемнике 7 остается, в неизменной позиции. Такой порядок сообщения входных отверстий 15 пробосборника с распределительным штоком по- ° эволяет один спуск пластов при полном заполнении всех пробосборников.

На окончании работы в скважине, когда устройство извлекается из нее на поверхность, оператор с помощью ключа кранами 17 перекрывает каналы

16 в контейнерах 12. При этом все отОбранные пробы оказываются надежнО. загерметизированными внутри контейнера 12 независимо от положения в центральном канале секций распределительного штока 11. Это позволяет весь пробосборник отсоединить и разобрать на отдельные секции-контейнеры вместе с находящимися в них пробами и направить их для исследования в лабораторию. При проведении анализов содержимого контейнеров 12 сначала через каналы 16 при открытых каналах 17 выпускается газ, если он был в пробе, а после снижения давления до нормального свинчиваются крышки

18 и сливается жидкость.

Использование изобретения позволит повысить производительность и эффективность исследований путем заполнения всех без исключения камер пробосборника пробами, а также получения информации о непроницаемых участках в интервале исследования °

Кроме того, наличие в конструкции раздельно герметизируемых контейнеров обеспечивает повышение коэффициента использования аппаратуры, так как для повторного спуска в скважину производится только замена пробосборника без отсоединения от кабеля и переподготовки других узлов устройства.

1105631

Тираж 565 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Заказ 5563/25

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

Составитель Е.Самойленко

Редактор Л.Алексеенко Техред Т.Фанта Корректор А, Тяско