Испытатель пластов на кабеле

 

Изобретение относится к технике для геофизических исследований. Испытатель пластов на кабеле, содержащий корпус с выкидным отверстием, снаружи которого размещены прижимной рычаг 10 и башмак 6 с отверстием стока, напорная и сливная камеры, сообщенные через гидропереключатель друг с другом, герметизирующий клапан и преобразователь давления, снабжен электродвигателем, кинематически связанным с гидропереключателем, выполненным многопозиционным, с пробоотборной камерой , с дифференциальным поршнем и отсекающим клапаном, сообщенным каналами с отверстием стока, преобразователем давления и гидропереключателем. 1 ил. 00 с о 4 О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 В 47/00, 49/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 фь

С) о

)4

1 (21) 4439905/03 (22) 05,05.88 (46) 15.06.92, Бюл. ¹ 22 (71) Всесо юзн ы и научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин (72) А.Б.Благовещенский, В.Б.Тальнов, Н.А.Николаев и B.Н.Лукин (53) 622,241(088,8) (56) Геофизические методы исследования скважин / Под ред. В.M.Çàïoðîæöà.— М.: Недра, 1983, с. 540

«» Ы 1740646 А1 (54) И СП Ы ТАТЕ Л Ь П Л А СТ0 В НА КАБ ЕЛ Е (57) Изобретение относится к технике для геофизических исследований, Испытатель пластов на кабеле, содержащий корпус с выкидным отверстием, снаружи которого размещены прижимной рычаг 10 и башмак

6 с отверстием стока, напорная и сливная камеры, сообщенные через гидропереключатель друг с другом, герметизирующий клапан и преобразователь давления, снабжен электродвигателем, кинематически связанным с гидропереключателем, выполненным многопозицианным, с пробоотборной камерой, с дифференциальным поршнем и отсекающим клапаном, сообщенным каналами с отверстием стока, преобразователем давления и гидропереключателем. 1 ил.

1740646

Изобретение относится к геофизическим исследованиям, в частности к опробованию и испытанию пластов приборами на кабеле, Опробование и испытание пластов в необсаженных скважинах предполагает как обязательные операции по изоляции от ствола участка скважины или участка на ее стенке и управление клапанами (или насосами) для вызова притока пластового флюида, что позволяет по характеру этого притока делать заключения о гидродинамических свойствах исследуемых пластов и выносить на поверхность пробы жидкости и газа для анализа.

Известны устройства для опробования пластов, в которых в качестве источника энергии, позволяющей приводить в действие систему изоляции и управления, используется энергия гидростатического столба жидкости в скважине (гидростатическая энергия). Например, в аппаратуре

ОПН-140, позволяющей произвести гидродинамические исследования в одной точке пласта, используется гидродинамическая энергия, управление которой производится соленоидн ыми электромагнитными клапанами, установленными в гидросистеме прибора. Использование такого источника энергии дает возможность пользоваться большими мощностями: при давлениях, создаваемых столбом жидкости, в сотни атмосфер, используются силы, исчисляемые тысячами килограмм силы. Это обеспечивает быстрое (миллисекунды) исполнение команд управления, Для клапанов, управляющих абразивными потоками при перепаде давления в сотни атмосфер, такая скорость переключения обеспечивает их достаточную надежность и долговечность в сравнении с аппаратурой, где клапаны приводятся в действие энергией. передаваемой с поверхности. Ограниченность. передаваемой по геофизическому кабелю электрической мощности предопределяет растянутость во времени процесса переключения клапанов, что в условиях скважины приводит к резкому сокращению их срока службы.

Недостатком прототипа является то, что для управления прибором применены соленоидные клапаны, в результате при использовании для управления только одной жилы кабеля (в аппаратуре ОПН-140 две другие задействованы в системе телеизмерения) на соленоиды возможна передача только команд "Включено" и "Выключено", т.е. устройство лишено гибкости управления, что ограничивает его возможности. в частности производительность и исключение "холостых" спусков в скважину из-за некачест15

55 венной пакеровки, а также потерь времени потоках, в которых приток отсутствует, При использовании соленоидных органов управления гибкость управления можно достигнуть, применяя несколько соленоидов, к каждому из которых с поверхности от пульта оператора подведена отдельная жила кабеля.

Однако высокая цена, недостаточная надежность и дефицит термостойкого семижильного геофизического грузонесущего кабеля затрудняет его применение.

Цель изобретения — повышение производительности работы с прибором за счет исключения исследований в случае некачественной пакеровки или отсутствии притока, Поставленная цель достигается тем, что испытатель пластов, содержащий корпус с выкладным отверстием, на котором размещены прижимной рычаг (лапа) и пакер (башмак) с отверстием стока, а внутри расположены гидропереключатель, пробоотборная камера, сообщенная каналами через гидропереключатель с отверстием стока, напорная и сливная камеры, сообщенные через гидропереключатель одна с другой, герметизирующий клапан, связанный каналами с отверстием стока и пробоотборной камерой и преобразователь давления, снабжен электродвигателем, кинематически связанным с гидропереключателем, выполненным многопозиционным, обратными клапанами, один из которых установлен в отверстии стока, а другой в выкидном отверстии, пробоотборной камерой с дифференциальным поршнем и отсекающим клапаном, сообщенным каналами с отверстием стока, преобразователем давления и гидропереключателем.

На чертеже изображена схема предлагаемого испытателя пластов на кабеле, Испытатель работает на трехжильном кабеле, две жилы которого соединены с преобразователем 1 даьления, одна — с реверсивным электродвигателем 2 постоянного тока. Электродвигатель 2 через замедляющий редуктор-преобразователь 3 вращательного движения в поступательное связан с плунжером 4 золотникового распределителя. Преобразователь давления 1 через отсекающий клапан 5 связан с отверстием стока прибора в герметизирующем башмаке 6 и пробоприемной камерой А, через разделительный поршень — мультипликатор 7— связанной с испытательной камерой Б, а через герметизирующий клапан 8 — с камерой B отбора пробы для анализа (пробосборник), Разделительный поршень 9 передает гидростатическое давление сква1740646 жины в камеру Г, заполненную рабочей жидкостью. Прибор также содержит прижимную лапу (рычаг) 10 с гидроприводом, систему каналов "а", "б", "в", "г", "д", "е" подачи и слива рабочей жидкости (масла) и сливную емкость Д, Пробоприемная камера

А с отверстием тока и скважиной связана через обратные клапаны 11.и 12.

В начальном положении плунжер 4 золотникового распределителя находится в верхнем (по чертежу) положении. При этом высокое (гидростатическое) давление из камеры Г каналами "в", "а", "б" подано под поршень-мультипликатор 7 в камеру Б, Клапан 8 закрыт, Прижимной рычаг,10 герметизирующей системы прижат к корпусу прибора. Золотник 4 находится в крайнем верхнем (по чертежу) положении.

В таком положении прибор, подключенный через кабель к пультам питания электродвигателя и преобразования сигналов давления спускают в скважину на заданную глубину и устанавливают против исследуемого пласта, на регистраторе фиксируют нуль преобразователя давления 1 и стандарт-сигнал. После этого на короткое время (длительность расчитывается исходя из параметров электродвигателя 2 и редуктора 3) включают электродвигатель 2 на прямой ход, смещая этим золотник 4 на один шаг.

При этом канал "а" переключается с магистрали "в" высокого давления на магистраль

"е" низкого давления, в результате чего падает давление в камере К, и затвор отсекающего клапана 5 открывает канал, сообщающий преобразователь давления 1 с входным каналом. Преобразователь давления 1 регистрирует гидростатическое давление, Следующая операция — перевод золотника еще на один шаг. Этому шагу соответствует выдвижение гидроприводом 10 прижимного рычага и перекрытие канала, сообщающего вход прибора со стволом. Так как при этом прибор прижимается к стенке скважины, что ведет к некоторому сжатию резинового башмака 6, изолирующего отверстие стока, давление во входных каналах прибора несколько повышается, что регистрируется преобразователем 1. При сохранении этого состояния скважинного прибора достаточное время и при условии, что пласт проницаем в результате фильтрации жидкости загерметизированного объема через глинистую корку в пласт, преобразователь 1 давления после начального повышения давления за уровень гидростатического показывает его снижение до уровня пластового давления, Если этого не произошло и давление, поднявшись в результате прижатия прибора, остается на уровне выше гидростатического, можно полагать, что в точке испытания пласт непроницаем. Сделав такой вывод, оператор может реверсом поляр5 ности питания вернуть золотник 4 гидропереключателя на один или два шага назад, вернув в исходное положение прижимную систему прибора, переставить прибор на следующую точку для исследования

10 и начать все операции сначала; или продолжать их, если золотник 4 был возвращен на один шаг.

Передвинув золотник 4 еще на один шаг (переведя его в 4 позицию, считая за первую

15 начальное положение этого золотника), объем Б под поршнем 7 с каналом "б" сообщают через канал "е" со сливной (низкого давления) камерой Д. При этом регистрируют и реобразователем 1 измеренное давление в

20 процессе отбора пробы в расширяющуюся камеру А — пробоприемник, и затем восстановленное давление в ней до пластового после перемещения поршня 7 до упора в конце отбора пробы, Если приток оказыва25 ется достаточно малым, что из-за долгого стояния на точке может вызвать опасность прихвата пробы, он может быть прерван, система возвращается в любой момент в исходное состояние обратным перемеще30 нием золотника 4. Многократно перемещая золотник 4 с третьей позиции на четвертую и обратно возможно произвести многократный отбор пробы из одной точки пласта без ее разгерметизации. При этом поршень 7

35 работает в качестве насоса, всасывая пластовый флюид через обратный клапан 11 в четвертой позиции золотника 4 и выталкивая его через обратный клапан 12 в ствол скважины при переходе золотника 4 из чет40 вертой позиции в третью, При этом в точке отбора давление не поднимается выше пластового, что регистрируют преобразователем 1.

Если необходимо отобрать для анализа

45 пробу из исследуемой точки. золотник 4 переводят в пятую, крайнюю, позицию. Для этого открывают клапан 8, сообщающий вход прибора с камерой В (пробоотборником), процесс отбора пробы также регистри50 руют преобразователем 1 давления, После отбора пробы золотник 4 возвращается в исходное положение и исследования могут быть продолжены. Общее количество операций по исследованию пла55 став ограничиваются количеством рабочей жидкости, которая в ходе исследований перетекает из камеры Г в камеру Д, Формула изобретения

Испытатель пластов на кабеле, содержащий корпус с выкидным отверстием, сна1740646

20

I

40

50

Составитель Ю,Лупичева

Редактор Л.Пчолинская Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор T. Малец

Заказ 2062 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ружи которого размещены прижимной рычаг и башмак с отверстием стока, а внутри расположены гидропереключатель, пробоотборная камера, сообщенная каналами через гидропереключатель с отверстием стока, напорная и сливная камеры, сообщенные через гидропереключатель одна с другой, герметизирующий клапан, связанный каналами с отверстием стока и пробоотборной камерой и преобразователь давления, отл и ч а ю щи йс я тем, что, с целью повышения производительности за счет исключения исследований в случае некачественной пакеровки и отсутствия притока, он снабжен электродвигателем, кинематически связанным с гидропереклю5 чателем, выполненным многопозиционным, обратными клапанами, один из которых установлен в отверстии стока, а другой — в выкидном отверстии, пробоотборной камерой с дифференциальным поршнем и отсе10 кающим клапаном, сообщенным каналами с отверстием стока, преобразователем давления и гидропереключателем.