Устройство для гидродинамических исследований пластов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 В 47/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

:»,ф (21) 4731223/03 (22) 08.06.89 (46) 15.09.91. Бюл. М 34 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин (72) В,И. Демидко и P.Х Махмутов . (53) 622.241 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1439227, кл. Е 21 В 49/00, 1987.

„„Я „„16?7289А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПЛАСТОВ (57) Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин. Цель — повышение достоверности исследований. Для этого в камере 11 установлен емкостный уровнемер 12 и дополнительный выходной клапан 7, Устройство имеет пробоприемник

15, в котором установлен разделительный поршень 16, Камера 11 расположена между пробоприемником 15 и пробосборником 13.

1677289

15

25

35

Объем камеры 11 равен объему пробоприемника 15. Устройство также имеет подвижный цилиндрический шток 4, выполненный с дополнительным каналом 10, между которым и основным каналом 9 установлен до полнительный выход клапан 7. Наличие камеры 11 и размещение в ней уровнемера

Изобретение относится к геофизичесхим исследованиям скважин, а именно к, гидродинамическим исследованиям и опробованию пластов приборами на кабеле.

Целью изобретения является повыше. ние достоверности исследований.

На фиг.1 изображено предлагаемое ус. тройство перед приемом пластового флюида; на фиг.2 — положение устройства в

, момент приема пластового флюида; на фиг.3 — положение устройства после сообщения пробоприемника и измерительной, камеры; на фиг.4 — положение устройства при перемещении флюида иэ измерительной камеры в пробосборник, на фиг.5 — ди. аграмма изменения давления в процессе исследования участка пласта.

Устройство для гидродинамических исследований пластов содержит герметизирующий башмак 1 с отверстием 2 для стока. прижимную систему 3, подвижный цилиндрический шток 4 с входным 5, выходным 6 и дополнительным 7 выходными клапанами, которые могут быть выполнены в виде резиновых уплотнительных колец, посаженных в эаглубления (канавки) по окружности цилиндрического штока 4 или выполнены из твердосплавных притертых частей поверхности корпуса 8 устройства и штока 4. Внутри штока 4 выполнен канал 9 и дополнительный канал 10для перемещения пластового флюида в устройстве. Камера 11 предназначена для определения количества газа в пробе флюида, в ее полости по всей ее высоте установлен емкостный уровнемер

12 для определения состава жидкой части флюида. Устройство также имеет пробосборник 13, датчик 14 давления, пробоприемник 15 с разделительным поршнем 16, узел телескопических поршней 17-19, необходимых для создания различных депрессий на пласт, и гильзу 20, по которой перемещается поршень 16 с пробкой 21.

Камера 11 размещена между пробоприемником 15 и пробосборником 13, причем пробоприемник расположен выше пробосборника, что необходимо для перемещения жидкой фазы флюида из камеры 11 в про12 дает возможность определения состава пробы флюида в каждой точке исследования пласта, что повысит достоверность определения эффективной, абсолютной и фазовой проницаемости, фильтрационных характеристик и насыщенности пласта, сократит время исследования скважины. 5 ил. босборник 13 после окончания процесса измерений данного участка полости. Объем камеры 11 выбирается исходя иэ условия выполнения двух требований. С одной стороны, при увеличении объема камеры 11 уменьшается точность определения количества газа(при малом его содержании} в пробе флюида, с другой стороны, если объем камеры 11 будет меньше объема пробоприемника 15, то часть жидкости при сообщении между собой камеры 11 и пробоприемника 15 будет оставаться в пробоприемнике, и состав жидкости по показаниям емкостного уровнемера 12 будет определяться неверно. Поэтому объем камеры 11 выбран равным объему пробоприемника.

Дополнительный выходной клапан 7 установлен между основным 9 и дополнительным 10 каналами. Основной канал 9 предназначен для сообщения с отверстием

2 стока башмака, пробоприемником и измерительной камерой 11.

Устройство работает следующим образом.

Устройство опускается в скважину в положении, показанном на фиг.1. После достижения интервала исследования устройство (фиг.2)- прижимается герметиэирующим башмаком 1 и прижимной системой 3 к стенке скважины, шток 4 с клапанами 5-7 перемещается вверх, выходной клапан 6 разобщает полости, измерительной камеры

11 и пробоприемника 15, при этом полость пробоприемника 15 посредством канала 9 сообщается с отверстием 2 стока башмака.

При достижении поршнем 16 верхнего упора пробоприемника 15 и восстановления в нем пластового давления шток 4 перемещают вниз,. входной клапан 5 разобщает полость пробоприемника 15 с отверстием 2 стока баШмаКа, выходной клапан 7 разобщает полости камеры 11 и пробосборника 13, а выходной клапан 6 сообщает полости камеры 11 и пробоприемника 13 (фиг.3).

После выравнивания давлений в камере

11 и пробоприемнике 15 и регистрации go1677289 казанийдатчиков14давленияиемкостного участке P> — Pz. Тогда объем под раздели уровнемера 12 производят дальнейшее пе- тельным поршнем будет

Чж = Vnc — Vr, ремещение штока 4 вниз, при этом выходной клапан 7 разобщает полости камеры 11 ЛЧ = Чо+ V3, (2) и пробосборника 13, выходной клапан 6 при 5 этом остается открытым (фиг,4) и отобран- где Vp — начальный объем пробоприемоика ный флюид по каналам 9 и 10 перемещается и канала 9 при закрытом положении выходиз пробоприемника 15 и камеры 11 в про- ного клапана 5(фиг.2); босборник 13. \/1 — нормированный объем пробопДалее шток 4 перемещают в крайнее 10 риемника, образовавшийся вследствие нижнее положение, регистрируют давление расширения газа и перемещения разделипри сообщении всех камер и устройство тельного16ителескопического17 поршней возвращается в исходное состояние. вверх (фиг.3).

Весь процесс изменения давления ре- При этом объем, находившийся в прогистрируется датчиком 14 давления на диаг- 15 боп риемнике жидкости (Чж), будет рамме (фиг.5). Изменение давления в промежутках времени to — t1, — тз, t4 — т5 характеризует заполнение флюидом соответствующих нормированных объемов Чо, Vt, где V>< — объем пробоприемника.

Ч2, Чз, заданных длиной хода телескопиче- 20 Зная объем, а следовательно, и уровень ского поршня. Стабилизации пластового переместившейся иэ пробоприемника в кадавления Рпл соответствует участок време- меру жидкости по известной формуле для ни т6 — t7. емкостного уровнемера или по калибровочМомент сообщения пробоприемника с ным кривым, получаемым при заполнении измерительной камерой отмечается паде- 25 измерительной камеры водой, нефтью или нием пластового давления до значения Рс, их смесью, можно определить состав жидпосле чего за счет перемещения поршней кой фазы пробы, пробоприемника под действием скважин- Объем камеры выбран равным ного давления, в зависимости от соотноше- обьему пробоприемника для того, чтобы ния объемов газообразной и жидкой фазы 30 вся жидкость отобранной пробы смогла отобранной пробы, давление возрастает до переместиться из пробоприемника в измевеличины Ри3м. Конечный участок диаграм- рительную камеру, в противном случае устмы характеризует давление Р» в измери- ройство работать не будет, так как жидкость тельной камере после перемещения практически не сжимаема. флюида в пробосборник, 35 С другой стороны при увеличении обьеЕсли взять объем измерительной каме- ма измерительной камеры снижается точры равным объему пробоприемника, то объ- ность определения малого количества газа ем газа, поступившего в процессе отбора в пробе. Исходя иэ данных условий обьем пробы в пробоприемник, при давлении, рав- измерительной камеры выбран равным обьном Р д, можно определить по известной 40 ему пробоприемника. формуле: Наличие камеры и размещение в ней емкостного уровнемера дает возможность

РиЗм определения состава пробы флюида в кажРпп Ризм дой точке исследования пласта, что повысит

45 достоверность определения эффективной, где ЛЧ вЂ” объем пробоприемника под разде- абсолютной и фазовой проницаемости, лительным поршнем, образовавшийся фильтрационныххарактеристик и насыщенвследствие расширения газа при сообще- ности пласта, сократит время исследования нии пробоприемника и измерительной ка- скважины, объем работ по лабораторному меры (фиг.3). 50 исследованию керна и повысит надежность

Положение поршня, а следовательно, и и оперативность прогнозной оценки прообъем Л V определяется по диаграмме дав- . дуктивности пласта и его эксплуатационных ления (фиг.5). Для этого линию стабилиза- характеристик, ции Ризм продолжают до пересечения с Формула изобретения кривой восстановления давления и опреде- 55 Устройство для гидродинамических исляют соответствующие нормированные следований пластов, включающее корпус, объемы. установленные на нем прижимную систему

Пример, На фиг.5 линия Ри м пересе- и герметизирующий башмак с о1верстием кает кривую восстановления давления на стока, установленные в корпусе пробопри1677289 емник с узлом телескопических поршней, разделительный поршень, шток с входным и выходным клапанами и каналом для сообщения с пробоприемником и отверстием стока башмака, камеру и датчик давления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью

, повышения достоверности исследований, оно снабжено установленным в камере емкостным уровнемером и дополнительным выходным клапаном, причем разделительный поршень установлен в пробоприемнике, камера расположена между пробоприемником и пробосборником, объ5 ем камеры равен объему пробоприемника, а шток выполнен с дополнительным каналом, между которым и основным каналом установлен дополнительный выходной клапан, 10

1677289

1677289

Составитель Г.Маслова

Техред М.Моргентал Корректор С.Черни

Редактор М.Келемеш

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 3095 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5