Устройство для отбора проб жидкости и газа из пласта

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ЩДКОСТИ И ГАЗА ИЗ ПЛАСТА, включающее корпус, гидравлические пакеры, яробосборник с клапанами на входе и выходе насос с приводом и клапанами , установленными в линиях всасывания и нагнетания, дифференциальный полый подпружиненный шток с клапаном сброса, подпружиненным поршкем, надпоршневая полость которого выполнена с возможностью сообщения с камерой нагнетания и полостью пакеров, подпоршневая полость - со скважинным пространством, д полость штока -с линией всасывания, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности отсекания полости раздутых пакеров от нагнетательной линии , дифференциальный шток снабжен клапаном-отсекателем и упором с расположенным подвижно между ними подпружиненным поршнем, причем камера нагнетания выполнена с возможностью J3 разделения на изолированные секции с помоп№ю клапана-отс-екателя и соС общения при этом одной из секций с полостью пакеров, а другой - со скважинным пространством через кла- В пан сброса. ( оо о 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГУБЛИН

„„SU„„3 143838 А

1@У : Е 21 В 49/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССОР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 f ) 3 640413/.22-03 (22) f7.06.83 .(46).07.03.85. Вюл. 0 9 .(72) А.Ф.Кузнецов и Х.И.Гарипов (71) Всесоюзный научно-.исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геолого-разведочных скважин, (53) 622.243.68(088.8) (56) 1; Авторское свидетельство СССР

В 968365, кл. Е 21 В 49/10, f981.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 735759, кл. Е 21 В 49!02, 1977. (прототип). полый подпружиненный шток с клапаном сброса, подпружиненным поршнем, надпоршневая полость которого выполнена с возможностью сообщения с камерой нагнетания и полостью пакеров, подпоршневая полость — со скважинным пространством,,а полость штока -с линией всасывания, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с .целью повьппения надежности отсекания полости раздутых пакеров от нагнетательной ли.нии, дифференциальный шток снабжен клапаном-отсекателем и упором с расположенным подвижно между ними подпружиненньм поршнем, причем камера нагнетания выполнена с возможностью 8 разделения на изолированные секции уу с помощью клапана-отсекателя ч сообщения при этом одной из секций ( с полостью пакеров, а другой — со скважинным пространством через клапан сброса.

3wwL (54) (57) УстройСтво ДЛя отвоРА ПРОВ

ЖИДКОСТИ И ГАЗА ИЗ ПЛАСТА, включающее корпус, гидравлические пакеры, иробосборник с клапанами на входе и

: выходе, насос с приводом и клапанами, установленными в линиях всасываиия и нагнетания, дифференциальный

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИ ЕЛЬСТБУ

1143838

Изобретение относится к промыслово-геофизическим исследованиям скважин приборами на кабеле, а именно к устройствам для отбора проб пластового флюида. 5

Известно устройство для исследования скважин и опробования пластов, содержащее корпус, расположенный на кабеле, насос с приводом, пробоотборную камеру, гидравлические пакеры, 10 связанные через, обратный клапан с линией нагнетания Г13.

Однако устройство не обеспечивает надежной герметизации в процессе откачки пластовой жидкости . 15

Известно также устройство для отбора проб жидкости и газа из плас-!

-та, содержащее корпус, гидравличес- 1 кие пакеры, пробосборник с клапанами на входе и выходе, насос с приво- 2р дом и клапанами, установленными в линиях всасывания и нагнетания, дифференциальный полый подпружиненный шток с клапаном сброса, подпружиненным поршнем, надпоршневая полость 25 которого выполнена с возможностью сообщения с камерой нагнетания и полостью хакеров, подпоршневая полость со скважинным пространством, à полость штока — с линией всасывания(23 ° 3p

Недостатком известного устройства является быстрый износ гидравлических пакеров иэ-за необходимости поддержания в их полости и нагнетательной линии насоса повышенного давле35 ния для надежной герметизации опробуемого участка скважины.

Целью изобретения является повышение надежности отсекания полости раздутых пакеров от нагнетательной линии.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для отбора проб жидкости и газа из пласта, включающем корпус, гидравлические пакеры, пробосборник с клапанами на входе и выходе, насос с приводом и клапанами, установленными в линиях всасывания и нагнетания, дифференциальный полый подпружиненный шток с клапаном сбро- 5О са, подпружиненным поршнем, надпоршневая полость которого выполнена с возможностью сообщения с камерой нагнетания и полостью пакеров, подпоршневая полость — со скважинным про- 55 странством, а полость штока — с линией всасывания, дифференциальный шток снабжен клапаном-отсекателем и упором с расположенным подвижно между ними подпружиненным поршнем, причем камера нагнетания выполнена с возможностью разделения на изолированные секции с помощью клапана-отсекателя и сообщения при этом одной из секций с полостью пакеров, а другой — со скважинным пространством через клапан сброса.

На фиг. 1 изображено устройство в исходном положении; на фиг. 2 то же, в момент откачки жидкости из межпакерного пространства; на фиг.

3 — схема разгрузочного узла в момент сброса избыточного давления в гидравлических пакерах после окончания процесса опробования.

Устройство для отбора проб жидкости и газа из пласта включает каротажный кабель 1, электродвигатель 2, насос 3 с клапанами всасывания 4 и нагнетания 5, полый дифференциальный подпружиненный шток 6 с размещенными на нем в камере нагнетания клапанами сброса 7 и отсечки 8 и 9, подпружиненный поршень-клапан 10, подвижно расположенный на штоке 6 и вэаимо 1ействующий с упором 11 и манжетой

12, устройство разгрузки гидросистемы 13, пробосборник 14 с клапанами

15 и 16, гидравлические пакеры 17 и

18, датчик давления 19, резистивиметр

20. Устройство содержит также гидравлические каналы А, Б, В, Г, Д, Е.

Устройство работает следующим образом, На интервале опробования включают насос 3, который всасывает скважинную жидкость по каналам А и В и нагнетает ее по каналам Б, Г, Д в полость пакеров 17 и 18, а также под поршни клапанов 15 и 16 пробосборника. После раздутия пакеров 1) и

18 и обеспечения надежной герметизации интервала опробования срабатывают клапаны 15 и 16 и сообщают камеру пробосборника 14 с интервалом опробования (фиг. 2). В этот момент насос отключают. Происходит срыв глинистой корки эа счет перепада дав. ления между пластовым давлением и давлением в камере пробосборника, равным .атмосферному. Процесс заполнения пробосборника l4 контролируется датчиком 19 и резистивиметром 20, после заполнения пробосборника вновь включают насос 3, который откачивает пластовую жидкость иэ пробосбор3 l43 ника 14. Давление на выкиде насоса

3 повышается, и дифференциальный шток 6, преодолевая усилие пружины, перемещается вниз, При этом клапанотсекатель 9 сообщает камеру К поршня-клапана 10 с линией Г.

В результате действия перепада давления на поршень-клапан 10, подпоршневая полость которого сообщается со скважиной, последний движет- 1р ся вниз и, взаимодействуя со штоком

6 через его упор 11, перемещает шток

6 в нижнее положение. Одновременно клапан 8 отсекает нижнюю часть нагнетательной линии насоса Г, Д, камеру К, полость пакеров и камеры под поршнями клапанов 15 и 16 пробосборника 14 (фиг. 2), от верхней части нагнетательной камеры, а клапан 7 при этом сообщает выкидную линию Б на gO соса со скважиной. Давление на выкиде насоса снижается до гидростатического, но шток 6 вместе с размещенными на нем клапанами удерживается в нижнем положении поршнем-клапаном 10 благодаря действию избыточного давления. в полости нагнетания на его верхний торец.

В дальнейшем процесс откачки жидкости из межпакерного пространства в скважину осуществляется через камеру пробосборника 14, канала А в полом штоке 6 и по каналам Б, И. После откачки загрязненного пластового флюида, что регистрируется резистивиметром 20, насос отключается, и с по35 мощью устройства разгрузки гидро838 4 системы 13 каналы Г и Д сообщаются через канал Е со скважиной (фиг. 3>.

Жидкость, находящаяся под избыточным давлением в полости пакеров и в камере К над поршнем-клапаном 10, сливается в ствол скважины за счет упругости гидравлических пакеров и сжатых пружин поршня-клапана 10, штока 6 и клапанов 15 и 16. Чистая проба пластового флюида герметизируется в пробосборнике, давление в гидросистеме выравнивается со скважинным, и все элементы прибора занимают исходное положение.

Предлагаемое устройство позволяет производить отсекание полости гидравлических пакеров от нагнетательной линии насоса при оптимальном давлении. При этом поршень-клапан за: счет расположения его в камере, сообщающейся с полостью пакеров, удержи вает клапаны-отсекатели, расположенные на выкиде насоса, в положении отсечки с помощью избыточного давления в полости пакеров, Таким образом, . давление на выкиде насоса снижается до гидростатического в скважине, что особенно важно при откачке загрязненных жидкостей из пластов с ухудшенной фильтрацией и низким пластовым давлением.

Использование изобретения улучшит условия работы и увеличит срок службы -гидравлических пакеров и привода, обеспечит более высокую надежность их работы в осложненных условиях при опробовании скважин.

1143838

4Риг. 7

ВНИИПИ Заказ 867/26

Тираж 540

Подписное

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