Многокамерный пробоотборник скважинной жидкости

 

1. МНОГОКАМЕРНЫЙ ПРОБООТБОРНИК СКВАЖИННОЙ ЖИДКОСТИ, спускаемый в бурильной колонне, содержащий ряд секций, имеющих приемную камеру и приемно-запирающий клапан с электровоспламенителем , о тличающи йс я тем, что, с целью повышения достоверности отбираемых проб, он снабжен блоком переключения, питающим и двумя приемными электродами, подключенными к коммутатору, пороговым блоком и фиксирующими болтами с каналами, при этом выход порогового блока через блок переключения связан с электровоспламенителями, причем приемные камеры соединены с затрубным пространством с помощью фиксирующих болтов. 2. Пробоотборник по п. 1, о тл и чающийся тем, что пороговый блок выполнен в виде двух компараторов с общим входом, триггера и элемента И, причем выход первого порогового элемента соединен с персл вым входом элемента И и 5-входом триггера, выход второго элемента соединен сR-входом триггера, а выход последнего подключен к второму .: входу элемента И. .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ()9) ((() 4(С)) Е 21 В 47/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3703466/22-03 (22) 29, 11.83 (46) 07.05.85. Бюл. И-" (72) С.М.Аксельрод, С.А.Г.Гаджиев, О.А.Гамазов, В.А.Степанян и А.П.Черняев (71) Южное отделение Всесоюзного научно-исследовательского института геофизических методов разведки (53) 622.243.68(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 682638, кл. Е 2 1 В 47/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

У 575413, кл. Е 21 В 49/02, 1973. (54)(57) 1. МНОГОКАИЕРНЫЙ ПРОБООТБОРНИК СКВАЖИННОЙ ЖИДКОСТИ, спускаемый в бурильной колонне, содержащий ряд секций, имеющих приемную камеру и приемно-запирающий клапан с электровоспламенителем, о т л и ч а ю щ и йI с я тем, что, с целью повышения достоверности отбираемых проб, он снабжен блоком переключения, питающим и двумя приемными электродами, подключенными к коммутатору, пороговым блоком и фиксирующими болтами с каналами, при этом выход порогового блока через блок переключения связан с электровоспламенителями, причем приемные камеры соединены с затрубным пространством с помощью фиксирующих болтов.

2. Пробоотборник по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что пороговый блок выполнен в виде двух компараторов с общим входом, триггера и элемента И, причем выход первого порогового элемента соединен с первым входом элемента И и S-входом триггера, выход второго элемента соединен с )(-входом триггера, а вы- ход последнего подключен к второму входу элемента И.

1154443 щь фиксирующих болтов.

Кроме того, в многокамерном пробоотборнике скважинной жидкости пороговый блок выполнен в виде двух комИзобретение относится к области промысловой геофизики, в частности к устройствам для отбора глубинных проб скважинной жидкости.

Известен многокамерный пробоотборник скважинной жидкости, состоящий из ряда секций, включающих приемную камеру и приемно-запирающий клапан. E устройстве после проходки намеченного интервала производят t0 отрыв инструмента от забоя на высоту порядка 0,5- 1,0 м. При этом штанга с блоком пробоотборников поднимается вверх, двигаясь относительно корпуса пробоотборников до тех пор, пока 15 впускной клапан пробоотборника не совместится с отверстием в корпусе, при этом произойдет отбор пробы.

Палее герметизация пробы производится посадкой инструмента на забой.

О-гобранная проба герметизируется и подготавливается к отбору пробы следующая секция jI) .

Недостатком этого устройства является то, что отбор проб производит-25 ся по субъективному решению оператора о целесообразности отбора пробы на данной глубине по команде с поверхности.

Наиболее близким к изобретению является многокамерный пробоотборник скважинной жидкости, спускаемый в бурильной колонне, содержащий ряд секций, имеющих приемную камеру и приемно-запирающий клапан с электровоспламенителем (2j .

Недостатком известного устройства является низкая достоверность отбираемых проб.

Поставленная цель достигается

4О тем, что многокамерный пробоотборник скважинной жидкости спускаемый B бурильной колонне, содержащий ряд секций, имеющих приемную камеру и приемно-запирающий клапан с электровоспла45 менителем, снабжен блоком переключения, питающим и двумя приемными электродами, подключенными к коммутатору, пороговым блоком и фиксирующими болтами с каналами при этом выУ

56 ход порогового блока через блок переключения связан с электровоспламенителями, причем приемные камеры соединены с затрубным пространством с помо ю параторов с общим входом, триггера и элемента И, причем выход первого порогового элемента соединен с первым входом элемента И и 5 -входом триггера, выход второго элемента соединен с R -входом триггера, а выход последнего подключен к второму входу элемента И.

Сущность изобретения заключается в том, что многокамерный пробоотборник,отбор проб которым производится с помощью автономного каро; тажного прибора, размещен в бурильных трубах, в непосредственной близости от забоя так, что приемные камеры его могут сообщаться с затрубным пространством. Это позволя— ет производить отбор проб скважинной яждкости насыщенной пластовым флюидом, перешедшим в скважинную жидкость непосредственно в процессе разрушения пласта долотом, в результате чего значительно возрастает информативность такой пробы. А для исключения повторных, т,е. непроизводительных отборов проб в одном и том же пласте, в автономном каротажном приборе, управляющим отбором, введен пороговый блок, снабженный триггером запоминающим максимальное и минимальное значения регистрируемого сигнала геофизического параметра, что позволяет подготавливать очередную приемную камеру к отбору только при переходе регистрируемого значения геофизического параметра через минимальное заданное значение и очередной отбор производить только при переходе регистрируемого геофизического параметра через максимальное значение.

На фиг. 1 изображен многакамерный пробоотборник в компановке с бурильным инструментом; на фиг. 2 — элементы порогового блока и их взаимосвязь; на фиг. 3 — эпюры напряжений в различных точках схемы порогового блока.

Многокамерный пробоотборник 1, состоящий из отдельных пробоотборных секций, крепится в утяжеленной бурильной трубе 2 с помощью проходных болтов 3.

Приемная камера 4 каждой секции сообщается с эатрубным пространством с помощью каналов в проходном болте и приемно-запирающем клапане 5.

Открытие приемно-запирающего клапана для отбора пробы осуществляется

1154

443

3 с помощью .)лектровосплал1ените.г1я Ь.

Сборка лпгогокамерног о пробоотборника заканчивается блоком переключающего устройства 7 с батареей питания, имеющим электрическую связь с автономным каротажным прибором, зонд которого состоит из питающего электрода A и приемных электродов М и N ..

Основными узлами автономного каротажного прибора являются компаратор 8, 1п регистратор 9 и пороговый блок 10.

Пороговый блок состоит (фиг. 2) из компаратора 11 максимального выставляемого значения сигнала, компаратора 12 минимального выставляемо- 5 го значения сигнала, запоминающего триггера 13 и элемента И 14.

Устройство работает следующим образом.

Снаряженный каротажно-пробоотборный комплекс в составе бурильного инструмента опускается на забой скважины и производится бурение с одновременной регистрацией кажущегося удельного сопротивления проходимых . долотом пород. При этом ток, питающий породу через электрод А, наводит на приемных электродах М и N разность потенциалов, пропорциональную кажущемуся удельному сопротив30 пению породы, которая измеряется компаратором 8. Измеренная компаратором 8 величина напряжения регистрируется регистратором 9.

При вхождении каротажного зонда в область высоких кажущихся удельных сопротивлений напряжение, наводимое на приемных электродах М и Й, превышает значение напряжения, устанавливаемого в пороговом блоке 10. При этом на выходе порогового блока 10

40 отрабатывается импульс, который подается в блок переключающего устройства 7, При этом замыкается ключ, подающий электрический импульс на воспламенение электровоспламенителя б

45 первой секции пробоотборника и одновременно срабатывает переключатель, подготавливая очередную секцию к отбору пробы.

Сгоревший электровоспламенитель создает давление, перемещающее приемно-запирающий клапан 5 в противопо-. ложное крайнее положение. При этом затрубное пространство сообщается 55 с приемной камерой 4 каналами в проходном болте и приемно-запирающем клапане. Происходит отбор пробы.

После заполнения приемной камеры пробоотборника, приемно-запирающий клапан запирается за счет разности давления в приемной камере и в электровоспламенительной камере, расположенных с противоположных торцов клапана.

Отбор пробы заканчивается. В случае нахождения приемных электродов М и N каротажного зонда в высокоомном пласте большой мощности пробоотборником будет отобрана всего лишь одна проба. Это осуществляется следующим образом.

При достижении на входе (J максимального значения сигнала, выставляемого в пороговом элементе, на его выходе 0 формируется логическая "1", при этом на инверсном выходе запоминающего триггера 13 0 появится"0", а на выходе элемента И будет сформирован единичный импульс на отбор пробы. Как видно из эпюры напряжений (фиг. 3 i, следующий импульс на отбор пробы будет сформирован пороговым блоком 10 только после того, как приемные электроды М и N, войдя

1 в область с низким кажущимся удельным сопротивлением, вновь войдут в область, в которой значение напряжения на приемных электродах выше порогового.

Значение максимального сигнала в компараторе 11 выставляется из соображений кажущихся удельных сопротивлений углеводородсодержащего пласта, а значение минимального сигнала в комдараторе 12 по кажущемуся удельному сопротивлению переходной зоны от одного пласта с высоким кажущимся удельным сопротивлением к другому.

Предлагаемая схема автоматической отработки импульса на отбор пробы может быть применена не только по фактору задаваемого предельного значения кажущегося удельного сопро- тивления породы, но и по любому геофизическому параметру, характеризующему пласт или восходящий раствор измеряемому в скважине. Для этого необходимо лишь преобразовать значение регистрируемого параметра в пропорциональную ему величину переменного напряжения, которое подается в пороговый блок 10 и далее, при достижении значения напряжения, устанавливаемого в пороговом блоке, выдается импульс на блок переключающего устройства и отбирается проба.

1154443

Применение предлагаемого устройства позволяет осуществить автоматический отбор глубинных проб непосредственно в процессе бурения, а также добиться увеличения зоны исследования проходимых скважиной продуктивных отложений эа одно долблепис и, тем самым, значительно снизить количество проб, необходимых для изучения исследуемого геологического раз5 реза и,в итоге, понизитьматериальные затраты на изучение данного разреза.

1154443

Составитель В. Булыгин

Техред Л.Микеш Корректор О.Билак

Редактор В.Иванова

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

Заказ 2653/30 Тираж 540 Подписное

BHHHTIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

4»