Устройство для исследования горных пород через стенки скважины

 

Изобретение касается геофизических исследований скважин. Цель - расширение эксплуатационных возможностей за счет определения гидродинамических параметров пластов. Устройство состоит из имеющего отклоняющий узел 3 корпуса 1, в котором установлены насос 2, подпитывающая камера (К) 4 с разделительным поршнем (П) 5 и промежуточная К 6 с П 7 и 8. В торцовых стенках К 6 закреплены два электрических контакта 9. В корпусе 1 размещен подпружиненный испытательный зонд 10 с П 11 и гидроцилиндром подачи с подпоршневой полос (Л 17 :о о ел со DO

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЩИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ()9) (!!) А1 (5!)4 E 21 В4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3981129/22-03 (22) 22.11.85 (46) 23.04.87. Бюл. Ф 15 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геолого-разведочных скважин (72) М.В.Зотов, А.И.Фионов, М.Н.Бильков, И.А.Рыжков и А.В.Афанасьев (53) 622.243.68(088.8) (56) Патент С!))А У 4210018, кл. 73/ 155, опублик. 1980.

Патент США Р 3864970, кл. 73/ 155, опублик. 1975.

Авторское свидетельство СССР

)) 1.198196, кл. Е 21 В 49/06, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД ЧЕРЕЗ СТЕНКИ СКВАЖИНЫ (57) Изобретение касается геофизических исследований скважин. Цель — расширение эксплуатационных возможностей за счет определения гидродинами- ческих параметров пластов. Устройство состоит из имеющего отилоняющий узел 3 корпуса 1, в котором установлены насос 2, подпитывающая камера (К) 4 с разделительным поршнем (П) 5 и промежуточная К 6 с П 7 и пружиной

8. В торцовых стенках К 6 закреплены два электрических контакта 9. В корпусе 1 размещен подпружиненный испытательный зонд 10 с П 11 и гидроциЖ линдром подачи с подпоршневой полоспоршневые полости К 4 и К 6 сообщаются между собой через обратный клапан 19. После спуска устр-ва в сква-, жину включают насос 2. Жидкость поступает в зонд 10, который внедряется в породу. По кривой внедрения, фиксируемой датчиком 17, определяют физико-механические св-ва породы. Далее давление подают под 7. Он перемещается, сжимая пружину. Жидкость через отверстия 13 впрыскивается в ,пласт. Зная объем, давление и время впрыскивания определяют гидродинамические параметры пласта. 1 ил.

1305334 тью. В зонде 10 выполнен глухой осевой канал 12 с радиальными отверстиями 13,. в который вставлена цилиндрическая втулка 14. Ее длина выбрана больше длины рабочего хода зонда 10.

В корпусе 1 размещены подпружиненные породоотборные втулки 15 с П 16, имеющие гидроцилиндры подачи с подпоршневой полостью. Подпоршневая полость

К 6 сообщена с каналом 12, а втулка

14, обратный клапан 20, датчик 18 давления и надпоршневые полости К 4 и 6 - со скважинным пространством и нагнетательной линией насоса 2. Под1

Изобретение относится к области геофизических исследований скважин, а именно к устройствам для отбора проб горных пород из стенок скважины и гидродинамических исследований плас5 тов.

Цель изобретения — расширение эксплуатационных возможностей за счет определения гидродинамических параметров пластов. 10

На чертеже, изображено устройство для исследования горных пород через стенки скважины, момент внедрения в породу испытательного зонда.

Устройство состоит из корпуса 1, 15 насоса 2 с электроприводом, отклоняющего узла 3, подпитывающей камеры 4 с разделительным поршнем 5, промежуточной камеры б с разделительным поршнем 7 и пружиной 8. Промежуточная 20 камера снабжена двумя электрическими контактами 9, закрепленными .в ее противоположных торцовых стенках. Испытательный зонд 10 с поршнем 11 подпружинен относительно корпуса 1, а в нем выполнен глухой осевой канал

12 с радиальными отверстиями 13. Испытательный зонд имеет гидроцилиндр подачи с надпоршневой полостью. В осевой канал 12 испытательного зонда 30

10 вставлена цилиндрическая втулка

t4 герметично закрепленная торцовой поверхностью к стенке надпоршневой полости испытательного зонда, а длина цилиндрической втулки выбрана 35 больше длины рабочего хода испытательйого зонда.

Породоотборная втулка 15 имеет гидроцилиндры подачи с подпоршневой полостью

Породоотборные втулки 15 с поршнями 16 подпружинены относительно корпуса, а их рабочие полости сообщены каналом А с нагнетательной линией насоса 2. Канал Б сообщает нагнетательную линию насоса с датчиком

17 давления и надпоршневой полостью испытательного зонда 10, а канал В— радиальные отверстия 13 и осевой канал 12 испытательного зонда через полость цилиндрической втулки 14 с датчиком 18 давления. Канал Г сообщает нагнетательную линию насоса 2 надпоршневой полостью промежуточной камеры

6, а канал Д " надпоршневую полость подпитывающей камеры со скважинным пространством.

Подпоршневые полости подпитывающей и промежуточной камер сообщены между собой и с каналом В через обратный клапан 19.

Устройство для исследования горных пород через стенки скважины работает следующим образом.

После спуска устройства в скважину включается насос 2, выдвигается отклоняющий узел 3, по каналу Б рабочая жидкость под избыточным давлением поступает в надпоршневую полость испытательного зонда 10 и внедряет

его в породу. Процесс внедрения фиксируется датчиком 17, кривая внедре1305334

Составитель Е.Молчанова

Техред. А.Кравчук Корректор А.Зимокосов

Редактор П.Гереши

Заказ 1404/29

Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ния расшифровывается и по ней определяются физико-механические свойст-. ва горной породы. После внедрения зонда в породу по каналу Г подается давление под разделительный поршень 5

7 промежуточной камеры 6, заполненной определенным объемом жидкости.

Поршень 7 начинает перемещаться, сжимая пружину 8. Электрический контакт

9 при этом размыкается. По достиже- 10 нии поршнем 7 крайнего левого положения левый контакт 9 замыкается, а время между размыканием и замыканием контактов фиксируется. При этом жидкость из промежуточной камеры 6, через обратный клапан 20 по каналу В через радиальные отверстия 13 в зонде

10 под давлением впрыскивается .в пласт . Процесс регистрируется датчиком 18 давления. Расшифровывая кривую20 полученную при впрыскивании жидкости в пласт, зная время, объем и давление, при которых производилось впрыскивание, рассчитывают гидродинамические параметры пласта.

По окончании испытания привод реверсируется, зонд 10 и поршень 7 возвращаются в исходное положение под действием пружин и гидростатического давления. Промежуточная камера 6 при этом заполняется через обратный клапан 19 подпитывающей камеры 4, так как на разделительный поршень 5 по каналу 9 всегда передается давление 35 столба скважинной жидкости. При .этом испытательный зонд готов для исследо"вания на другой точке, Породоотборные втулки 15 работают 40 раздельно от испытательного зонда

10 ° При необходимости отбора пробы грунта иэ стенок скважины они внедряются в любом заданном интервале пути включения насоса 2 и подачи давле-45 ния по каналу А. формула изобретения

Устройство для исследования горных пород через стенки скважины, содержащее корпус, размещенные в нем насос, датчик давления и обратный клапан, радиально расположенные в корпусе и подпружиненные относительно него породоотборные втулки и испытательный зонд с гидроцилиндрами подачи, надпоршневые полости которых сообщены с нагнетательной линией насоса, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей за счет определения гидродинамических параметров исследуемых пластов, корпус снабжен разделительными поршнями, цидиндрической втулкой и электроконтактами, в корпусе выполнены подпитывающая и промежуточная камеры, в которых установлены разделительные поршни, а электроконтакты размещены в торцовых стенках промежуточной камеры с возможностью поочередного взаимодействия с разделительным поршнем, причем вдоль испытательного зонда выполнен несквозной осевой канал с радиальными отверстиями в его конце, цилиндрическая втулка размещена в осевом канале испытательного зонда, герметично закреплена торцовой поверхностью к стенке надпоршневой полости испытательного зонда, а длина цилиндрической втулки выбрана больше длины рабочего хода испытательно"o зонда, при этом подпоршневая полость промежуточной камеры сообщена с осевым каналом зонда, полость цилиндрической втулки, обратный клапан и датчик давления, надпоршневые полости подпитывающей и промежуточной камер сообщены соответственно со скважинным пространством и нагнетательной линией насоса, а их подпоршневые полости сообщены между собой через другой обратный клапан.