Устройство для исследования и опробования пластов

 

Изобретение относится к геофизическим и геохимическим методам исследований скважин. Цель - повышение безопасности проведения работ. Устрво содержит корпус, поршневой насос с всасывающим 6 и нагнетательным 7 клапанами, установленными соответственно во всасывающем 17 и нагнета :/ тельном 18 каналах. С последним сообщены гидравлические пакеры 16. Устр-во имеет проточную пробоотборную камеру 15 с золотниковыми герне

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Е 21 В 49/10

КЕСОЯДЩ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

flQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4223571/22-03 (22) 28. 01. 87 (46) 23.01.89. Бюл. N 3 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических методов исследований, испытания и контроля нефтегазоразведочных скважин (72) В.В.Ульянов (53) 622.243.68 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1025881, кл. Е 21 В 49/10, 1982.

Авторское свидетельство СССР

В 1239301, кл. E 21 В 49/10, 1984.

„„SU„„1452965 А 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЩОВАНИЯ И

ОПРОБОВАНИЯ ПЛАСТОВ (57) Изобретение относится к геофи.зическим и геохимическим методам исследований скважин. Цель - повьпаение безопасности проведения работ. Устрво содержит корпус, поршневой насос с всасывающим 6 и нагнетательным 7 клапанами, установленными соответственно во всасывающем 17 и нагнета» .:i тельном 18 каналах. С последним сообщены гидравлические пакеры 16.

Устр-во имеет проточную пробоотборную камеру 15 с золотниковыми герме"

1452965, тиэирующими клапанами 13 и 14, сообщающими ее с межпакерной зоной каналом 17, а также аварийный эолотниковый клапан 24, подпружиненный относительно корпуса, в котором выполнена дополнительная камера 25. Камера 25 с установленным в ней клапаном

24 разделена на три секции, сообщенные соответственно с надпакерным пространством, каналом 17 и с межпакерной зоной. Секция, сообщенная с каналом 17, выполнена с возможностью герметизации от двух других секций камеры 25. После достижения в пакерах (Изобретение относится к геофизическим и геохимическим методам исследований, а именно.к устройствам, спускаемым на каратажном кабеле в скважину и предназначенным для проведения оперативных исследований методом определения гидродинамических свойств пластов и характера их насыщенности.

Целью изобретения является повы,шение безопасности проведения работ.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит размещенные ,в корпусе электродвигатель 1, поршневой насос, включающий коленчатый вал 2, шатун 3 и поршень 4, размещенный в рабочей камере 5, всасывающий 6 и нагнетательный ? клапаны, установленные в соответствующих каналах, обгонную муфту 8 с промежуточной тягой 9, подпружиненный относительно корпуса клапан 10 открытия пакеров, клапан 11, переливной клапан 12, золотниковые герметизирующие клапаны 13 и 14, сообщающие проточную пробоотборную камеру 15 с межпакерной зоной пакеров 16 и всасывающим каналом 17, нагнетательные каналы 18 и

19, отверстие притока с каналом 20 для отбора проб, каналы 2 1-23, сообщенные со скважиной. Устройство снабжено аварийным золотниковым клапаном 24, подпружиненным относительно корпуса и установленным в дополнительной камере 25. Последняя разделе16 давления, достаточного для надежной герметизации исследуемого интервала от ствола скважины, срабатывают клапаны 13 и 14 герметизации пробы. Клапаны 13 и 14 перемещаются влево и сообщают камеру 15 с межпакерной зоной и каналом 17. При перемещении клапана вправо канал 1? гер-, метиэируется и сообщается с межпакерной зоной. При снижении давления в скважине клапан 24 перемещается влево, изолируя канал 17 от межпакерной зоны и сообщая его со скважиной.

1 ил. на на три секции, сообщенные соответ- ственно с надпакерным пространством, всасывающим каналом 17 и межпакерной зоной, а секция, сообщенная с всасыI вающим каналом 17, выполнена с возможностью герметизации от двух других секций дополнительной камеры.

Устройство снабжено также преобразователем 26,давления и резистивомет1О ром 27.

В исходном положении подпружиненные клапаны 13 и 14 герметизации пробыэакрыты и проточная пробоотборная камера 15 загерметизирована. Переливной клапан 12 соединяет всасывающий канал 17 с каналом 21, сообщенным со скважиной, и перекрывает нагнетательный канал 18. Подпружиненный клапан 10 открытия пакеров изолирует нагнетательный канал 19 от канала

22, сообщенного со скважиной. Аварийный клапан 24 находится в крайнем левом положении и сообщает всасывающий канал 17 с каналом 23, сообщен. ным со скважиной.

После установки устройства на исследуемый .объект с помощью преобразователя 26 фиксируется давление в скважине и включается электродви. гатель 1, коленчатый вал 2 через шатун 3 приводит поршень 4 в возврат- . но-поступательное движение. При движении поршня 4 вверх скважинная жидкость по каналам 21 и 17 через

35 всасывающий клапан 6 подается в рабочую камеру 5. При движении порш1452965 ня вниз происходит вытеснение скважинной жидкости из рабочей камеры 5 через нагнетательный клапан 7 в нагнетательный канал 18, а оттуда через

5 клапан 11 и канал 19 — в полость гидравлических цакеров 16. Происходит нагнетание жидкости в полость пакеров ° После достижения в пакерах давления, достаточного для надежной 10 герметизации исследуемого интервала от ствола скважины, срабатывают клапаны 13 и 14 герметизации пробы, ко-. торые, сжимая пружины, перемещаются влево, сообщая проточную пробоот- 15 борную камеру 15 через канал 20 для отбора проб с межпакерной зоной и со всасывающим каналом 17. При дальнейшем увеличении давления в полости пакеров происходит открытие перелив- 2р ного клапана 12, который под воздействием избыточного давления жидкости в канале 19 перемещается влево, сжимая пружину, при этом нагнетательный канал 18 соединяется со скважиной че- 25 рез канал 21, а всасывающий канал 17 герметизируется. Одновременно, после герметизации пакерами исследуемого интервала, давление в межпакерной зоне начинает снижаться до пласто- 30 вого. При этом, если разность давлений в скважине и пласте оказывается . больше давления, определяемого усилием возвратной пружины, аварийный клапан 24 перемещается вправо, всасывающий канал 17 герметизируется от канала 23, сообщенного со скважиной, и сообщается с межцакерной зоной. При дальнейшей работе насоса жидкость из межпакерной зоны по каналу 20 для 4р отбора проб через клапан 14, проточную пробоотборную камеру 15, клапаны 13, 14, 12 и 6 попадает в рабочую камеру 5 насоса, а оттуда по каналам

18 и 21 — в скважину. Обратный кла- 45 пан 11 препятствует снижению давления в канале 19 и полости пакеров 16.

Осуществляется процесс прокачки жидкости из пласта в скважину. Одновременно производится измерение гидроди- 5р намических параметров пласта преобразователем 26 давления и дается характеристика состава жидкости, которая контролируется резистивометром

27. По окончании откачки жидкости из пласта насос выключают.

Если в процессе откачки давление в скважине снизится и разность давлений между скважиной и межпакерной зоной окажется меньше давления, определяемого усилием возвратной пружины, аварийный клапан 24 перемещается влево., изолируя всасывающий канал

17 от межпакерной эоны и сообщая его со скважиной. При этом преобразователь 26 давления зафиксирует:изменившееся гидростатическое давление.

Процесс откачки прекращается и насос выключают.

Для снятия устройства с исследуемого интервала и герметизации пробы в пробоотборной камере 15 электродвигатель 1 включается на реверс.

При этом обгонная муфта 8 проворачивается с коленчатым валом 2 и,через промежуточную тягу 9 воздействует на подпружиненный клапан 10 открытия пакеров. Клапан 10 перемещается вниз и сообщает каналы 19 и 22, Жидкость из полости пакеров по каналам 19 и

22 вытесняется в скважину, при этом давление в канале 19 снижается, клапаны 13, 14 и 12 под воздействием пружины закрываются и проба в пробоотборной камере 15 герметизируется.

После сжатия пакеров 16 под воздействием упругих сил электродвигатель 1 отключается и клапан 10 под воздействием пружины возвращается в исходное положение. Клапан 24 после разгерметизации исследуемого интервала также возвращается в исходное положение. Устройство с загерметизированной пробой может быть поднято на поверхность или переведено на другой исследуемый объект.

Формула изобретения

Устройство для исследования и опробования пластов, содержащее корпус, поршневой насос с всасывающим и нагнетательным клапанами, установленными в соответствующих каналах, гидравлические пакеры, сообщенные с нагнетательным каналом, проточную пробоотборную камеру с золотниковыми герметизирующими клапанами, сообщающими ее с межпакерной зоной и всасывающим каналом, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения безопасности проведения работ, оно снабжено аварийным золотниковым клапаном, подпружиненным относительно корпуса, а в корпусе выполнена дополнительная камера, причем аварийный клапан установлен в дополнитель14529á5

Составитель E.Ñàìîéëåíêî

Техред Л.Олийнык

Корректор Л.Пилипенко

Редактор С.Пекарь

Заказ 7144/24 Тираж 514 Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г ° Ужгород, ул. Проектная, 4 ой камере, последняя разделена на гри секции, сообщенные соответствено а надпакерным пространством, всаывающим каналом и межпакерной зоной, Г а секция, сообщенная с всасывающим каналом, выполнена с B08MOEHOcTbN герметизации от двух других секций дополнительной камеры.