Скважинный пробоотборник на кабеле

 

Изобретение относится к промыслово-геофизическим исследованиям в скважинах . Цель изобретения - повысить надежность работы в условиях высоких температур . Пробоотборник на кабеле 1 включает корпус 7, камеру 23 слива и пробоприемную камеру 24 с рабочей жидкостью и разделительным поршнем 8. Он сообщен со штоком 10 привода герметизирующего клапана (К) 11. В камере 23, внутри подпружиненного подвижного элемента 14 установлены дистанционно управляемый К 9 с электронагревателем (Э) 16 с контактами 20, 22 и теплоизолятором 17. Причем Э 16 размещен на термостатном гибком элементе, фиксирующем в исходном положении элемент 14. Один контакт Э 16 соединен с кабелем 1, другой - с корпусом 7, контакт 22 размещен в камере 24 над штоком 10. В камере 23 установлен резистор 21. Его сопротивление превышает сум (О О) со ю со фиг. 2

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (ц 4 Е 21 В 49/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ г

Л

m гБ я

1!

1g

Ю гг гг

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А BTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4011694/22-03 (22) 27.01.86 (46) 15.07.87. Бюл. № 26 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геолого-разведочных скважин (72) В. Б. Тальнов, Н. А. Николаев, А. Б. Благовещенский и В. Н. Лукин (53) 622.243.68 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 692993, кл. Е 21 В 49/08, 1977.

Авторское свидетельство СССР № 945406, кл. Е 21 В 49/08, 1981. (54) СКВАЖИННЫЙ ПРОБООТБОРНИК

НА КАБЕЛЕ (57) Изобретение относится к промыслово-геофизическим исследованиям в скважиSU» 1323704 А1 нах. Цель изобретения — повысить надежность работы в условиях высоких температур. Пробоотборник на кабеле 1 включает корпус 7, камеру 23 слива и пробоприемную камеру 24 с рабочей жидкостью и разделительным поршнем 8. Он сообщен со штоком 10 привода герметизирующего клапана (К) 11. В камере 23, внутри подпружиненного подвижного элемента 14 установлены дистанционно управляемый К 9 с электронагревателем (Э) 16 с контактами

20, 22 и теплоизолятором 17. Причем Э 16 размещен на термостатном гибком элементе, фиксирующем в исходном положении элемент 14. Один контакт Э 16 соединен с кабелем 1, другой — с корпусом 7, контакт 22 размещен в камере 24 над штоком 10. В камере 23 установлен резистор 21. Его сопротивление превышает сум- ф

1 323704 марное сопротивление жилы кабеля! и Э 16.

Один вывод резистора 21 соединен с жилой кабеля 1 и Э 16, а другой — с контактом, 22, взаимодействующим со штоком 10.

После поступления по жиле кабеля 1 тока происходит нагрев Э 16 и разрыв гибкого элемента. В результате К 9 открывается, размыкая контакт 20, и через К 9 жид1

Изобретение относится к промыслово-геофизическим исследованиям в скважинах, а именно к приборам, предназначенным для отбора и герметизации глубинных проб жидкостей в скважинах.

Целью изобретения является повышение надежности работы в условиях высоких температур, повышение ее эффектив ности за счет возможности контроля за работой привода дистанционно управляемого клапана.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема аппаратуры скважинного глубинного пробоотборника на кабеле; на фиг. 2 — скважинный прибор пробоотборника в начальном (до отбора пробы) состоянии; на фиг. 3 — то же, в конечном (проба отобрана) состоянии; на фиг. 4— диаграмма изменения тока скважинного глубинного пробоотборника в процессе его работы.

Скважинный пробоотборник состоит из наземного пульта а и скважинного прибора б, соединенных жилой геофизического грузонесущего кабеля l, обладающего сопротивлением R (фиг. 1) . Г!ульт а пробоотборника содержит повышающий трансформатор 2 с регулируемым выходным напряжением, предохранителем 3, выключатель 4. выпрямительный мост 5 и амперметр 6, включенный последовательно с выходом. Скважинный прибор б заключен в баростойкий корпус 7. Внутри корпуса 7 между разделительным поршнем 8 и дистанционно управляемым игольчатым клапаном 9 находится рабочая жидкость. Разделительный поршень 8 имеет возможность скользить по штоку 10, который связан с герметизирующим клапаном 11 и фиксируется в опном из двух возможных положений подпружиненным Фиксатором 12. Игольчатый клапан 9 удерживается в исходном положении («Закрыто») усилием сжатой пружины

13, связанной через подпружиненный подвижный элемент (обойму) 14 с натянутым термостойким гибким элементом, например шнуром, 15.

Дистанционно управляемый клапан 9 установлен внутри подвижного элемента 14, 5

40 кость перетекает в камеру 23. При этом поршень 8 отходит от входа камеры 24, перемещаясь по штоку 10 и двигая его вверх.

В итоге К 11 закрывается, замыкая контакт 22, а в цепи повышается ток. Далее аппаратуру пробоотборника обесточивают для подъема скважинного прибора на поверхность. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

2 зафиксированного в исходном положении с помощью термостойкого гибкого шнура,15 из стекловолокна или другого соответствующего условиям прочности (в пределах заданной термостойкости пробоотборника) материала, не обладающего электро- и теплопроводностью. На шнуре 15 закреплен электронагреватель 16, покрытый теплоизолятором 17 (слоем теплоизоляции). Электронагреватель 16 одним контактом соединен с жилой кабеля 1, а другим через контактное кольцо 18, зафиксированное с помощью изо, чрующей втулки 19 на обойме 15,— с заземленным контактом 20. Параллельно нагревателю 16 к жиле кабеля 1 подключен резистор 21 с сопротивлением большим, чем суммарное сопротивление нагревателя 16 и жилы кабеля 1. Второй вывод резистора 21 соединен с нормально разомкнутым контактом 22, установленным таким образом, что его замыкание на корпус 7 прибора происходит при перемещении штока 10 из начального положения в конечное при закрытии герметизирующего клапана 11. В верхней (со стороны кабеля) части пробоотборника находится камера 23 слива, а в нижней — пробоприемная камера 24 с рабочей жидкостью. В камере 23 слива установлен электронагреватель 16 с контактами 25 и 26, который связан с дистанционно-управляемым клапаном 9.

Изменение тока в жиле кабеля I, регистрируемое амперметром 6, приведено на фиг. 4. Здесь i I — уровень тока нагревателя 16; 4 — ток через резистор 21; ti— момент замыкания выключателя 4 на пульте а; t — момент обрыва шнура 15 и размыкания контакта 20; tq — момент закрытия входа в пробоотборник герметизирующим клапаном 11 и замыкания контакта 22. Контакт 25 соединен с кабелем 1, а контакт 26 — с корпусом 7 пробоотборника и установлен в пробоприемной камере 24 над штоком 10.

Скважинный глубинный пробоотборник работает следующим образом.

1 323704

Перед спуском в скважину аппаратуру собирают в соответствии со схемой на фиг. 1.

Выходное напряжение на мосте 5 регулировкой трансформатора 2 устанавливают таким, чтобы обеспечить ток 1 — 1,2 А с учетом сопротивления нагревателя 16 (15 — 20 Ом) и жилы кабеля (при глубине скважины 15 км и температуре на забое 300 С вЂ” около

650 Ом) — 650 — 750 В. Скважинный прибор опускают на заданную глубину. При !О этом полость между поршнем 8 и клапаном 9 заполнена рабочей (кремнийорганической) жидкостью, клапан 9 закрыт, поршень 8 остается у входа пробоприемной камеры (фиг. 2). После включения на наземном пульте а выключателя 4 в цепь питания скважинного прибора б по жиле кабеля поступает ток (момент 11 на фиг. 4).

Происходит разогрев до 600 — 900 С нагревателя 16, в результате чего обрывается шнур 15. Обрыв шнура 15 освобождает обойму !4 и через нее пружину 13 и иглу клапана 9. Под действием давления скважины через разделительный поршень 8 открывается освободившийся от противодавления со стороны пружины 13 клапан 9, одновременно размыкается контакт 20, цепь питания обесточивается (момент t2 на фиг. 4) и через клапан 9 начинается переток рабочей жидкости в верхний отсек скважинного прибора (камеру слива 23). При этом разделительный поршень 8, отступая от входа пробоприемной камеры 24, перемещается по штоку 10 до буртика на этом штоке. Упершись в буртик на штоке 10, поршень 8 давлением скважины перемещает шток 10 в верхнее положение, где он фиксирует стержень 12. При этом закрывается герметизирующий клапан 11 и замыкается контакт 22, а в цепи питания пробоотборника вновь повышается ток, ограниченный сопротивлением резистора 21 (момент tq на фиг. 4) .

По получении сигнала о завершении операции отбора пробы аппаратуру обесточивают и скважинный прибор извлекают на поверхность для анализа отобранной пробы.

Формула изобретения

1. Скважинный пробоотборник на кабеле, включающий корпус, камеру слива, пробоприемную камеру с рабочей жидкостью и разделительным поршнем, сообщенным со штоком привода герметизирующего клапана, герметизирующий клапан и дистанционно управляемый клапан с электронагревателем с контактами и теплоизолятором, установленные в камере слива, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы в условиях высоких температур, он снабжен подпружиненным подвижным элементом и термостойким гибким элементом, при этом один контакт электронагревателя соединен с кабелем, другой контакт — с корпусом пробоотборника, а дистанционно управляемый клапан установлен внутри подвижного элемента, зафиксированного в исходном положении с помощью термостатного гибкого элемента, на котором размещен электронагреватель.

2. Пробоотборник по п. 1, отличающийся тем, что один из контактов электронагревателя установлен в пробоприемной камере над штоком.

3. Пробоотборник по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен установленным в камере слива резистором, сопротивление которого превышает суммарное сопротивление жилы кабеля и электронагревателя, при этом один вывод резистора соединен с жилой кабеля и электронагревателем, а другой — с контактом, выполненным с возможностью взаимодействия со штоком.

1323704

Составитель В. Стрельченко

Редактор А. Маковская Техред И. Верес Корректор А. Ильин

Заказ 2942/36 Тираж 532 Подписное

ВНИИГ1И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4