Геохимический зонд

 

пц 446861

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт, свидетельства (22) Заявлено 05.02.73 (21) 1878992/26-25 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.10.74. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 14.04.75 (51) М. Кл. 0 01v 9/00

Государственный KOMNTет

Совета Министров СССР (53) УДК 550.839(088.8) по делам изобретений н открытий (72) Автор изобретения (71) Заявитель

Н. П. Алферов

Всесоюзный научно-исследовательский институт ядерной геофизики и геохимии (54) ГЕОХИ МИ Ч ЕСК И и ЗОНД

Изобретение может быть использовано при прямых геохимических поисках залежей нефти и газа.

Известные способы геохимических поисков проводимых в процессе бурения скважин и основанных на результатах изучения газонасыщенности (состава газа) пород или вод по разрезу и простиранию обследуемой площади.

Но различные потери газа при существующих методах отбора проб из скважин, несовершенство методики дегазации проб глинистого раствора, керна и воды позволяют получить только качественную характеристику газонасыщения, что приводит к неоднозначной оценке перспективности площади.

В ряде случаев, особенно при поверхностной газовой съемке, отбирают пробы газа, откачивая его непосредственно из породы после бурения и пакировки скважины или задавливая полую штангу. По такой пробе газа можно определить только состав газа, содержащегося в породе.

Известен способ взятия проб почвенных газов, По этому способу в почву вдавливается коническая трубка и через отверстие на ее нижнем конце с дневной поверхности откачивается проба газа. Так можно отбирать пробы газа из верхних горизонтов земной толщи, залегающих близко к дневной поверхности, без бурения скважины и без сохранения условий, близких к пластовым.

Известные устройства не могут быть использованы при прямых геохимических поисках залежей нефти и газа, проводимых в процессе бурения скважин по результатам изучения поля распределения упругости газа в породах по разрезу и простиранию обследуемой площади.

Для отбора проб газа для измерения его упругости в IIJIBcTQBbIx условиях в предлагаемом геохимическом зонде штанга имеет отверстие в нижнем конце, через которое вставлена пробоотборная трубка, закрытая проклад15 ками из эластичного материала, и снабжена продольной прорезью, в которую входит иглообразная трубка с пластинкой, взаимодействующей с кондуктором, в который штанга входит через герметические уплотнения, причем

20 пластинка выполнена таким образом, что при перемещении вместе со штангой обеспечивает герметизацию пробоотборной трубки и ввод газа через прокол в прокладке.

Сущность изобретения сводится к примене25 нию предлагаемой конструкции зонда, позволяющего отбирать пробы для измерения упругости газа в породах по разрезу и простиранию обследуемой площади.

Экономический эффект от внедрения геохи30 мического зонда в практику поисковых работ

446861 на нефть и газ значителен, так как получение результатов измерения упругости газа не связано с отбором и дегазацией горных пород.

На чертеже показан общий вид предлагаемого зонда, включающего переходник 1, нажимные втулки 2, шайбу 3, прокладку 4, стержень 5, сильфон 6, стакан 7 кондуктора, фланец 8, болты 9, шпильку 10, пружинное разрезное кольцо 11, трубу 12, нажимную втулку

13, трубку 14, прокладку 15, шайбу 16, инъекционную иглу 17, втулку 18, пластинку 19, сальниковую втулку 20, сальниковую набивку

21, нажимню втулку 22, наконечник 23, штифт

24, полый стержень 25, прокладку 26, нижний стержень 27.

Геохимический зонд состоит из кондуктора и штанги. Кондуктор состоит из стакана 7, болтов 9, прокладки 26, штифта 24, шпильки

10, пружинного разрезного кольца 11, трубы

12, сальниковых втулок 20, сальниковой набивки 21 и нажимной втулки 22.

Штанга состоит из переходника 1, нажимных втулок 2, шайб 3, прокладки 4, стержня

5, сильфона б, фланца 8, нажимной втулки 13, трубки 14, полого стержня 25, прокладок 15, шайб 16, наконечника 23, втулки 18, инъекционной иглы 17, пластинки 19, нижнего стержня 27.

Переходником 1 зонд подсоединен к колонне бурильных труб или к гидроударной забойной буровой машине, например ГМД-2, с помощью которых можно его погрузить в породу. Штанга входит в кондуктор, и их взаимное положение фиксируется стаканом 7, шпилькой 10 и штифтом 24. Место входа верхнего стержня 5 в трубу 12 уплотняется сильфоном 6 и прокладкой 26, прижимается болтами 9 с помощью фланца 8 к фланцу трубы 12. Выход нижнего стержня 27, являющегося продолжением полого стержня 25, из тру бы 12 уплотняется с помощью сальникового уплотнения, состоящего из деталей 20 — 22.

Между верхней сальниковой втулкой 20 и торцом выточки трубы 12 установлена втулка 18 с прорезью. В прорезь вдоль оси втулки 18 и нижнего стержня 27 входит пластинка 19, на которой укреплена инъекционная игла 17. В полый стержень 25 вставлена трубка, закрытая с обеих сторон прокладками 15 и удерживаемая там нижним стержнем 27.

Для отбора пробы с целью измерения упругости газа зонд задавливают в дно забоя скважины. Если его задавливают ударами гидроударной забойной машины, то промывочная жидкость через сверления в переходнике 1 уходит в затрубное пространство, не промывая забой скважины.

После того, как стакан 7 вдавливается, уплотняя породу, а фланец трубы 12 упирается в дно забоя, сила задавливания возрастет и

60 превышает силу срезывания шпильки 10. Тогда дальнейшее углубление зонда происходит за счет перемещения стержней 5, 25 и 27 в кондукторе.

В результате из сальникового уплотнения кондуктора выходит нижний стержень 27, а инъекционная игла 17 прокалывает нижнюю прокладку 15 и соединяет внутреннюю полость трубки 14 и зазоры между деталями штанги и кондуктора с газом, содержащимся в породе. Если трубка 14 и зазоры между деталями штанги и кондуктора через проколы в прокладках 4 и 15 предварительно отвакуумированы, то газ, выделившийся из породы, заполняет их. После того, как между газом, содержащимся в трубке и в породе, достигается равновесие, зонд извлекают. При этом в уплотнение кондуктора входит нижний стержень

27, игла 17 выходит из прокладки 15, а пружинное разрезное кольцо 11 упирается во фланец трубы 12, Если трубку 14 заполнить растворителем на твердом носителе, а объемы зазоров между деталями штанги и кондуктора сделать минимальными, то объем газа, выделившегося из породы, будет небольшим, время для установления равновесия соответственно незначительным, а искажения условий залегания породы не существенными.

После извлечения зонда на дневную поверхность трубка 14 извлекается из зонда и через проколы в прокладках 15 может быть включена в систему хроматографа для определения компонентного состава упругости газа, растворившегося в растворителе на твердом носителе.

В том случае, когда должна быть определена и концентрация компонент над растворителем, то до извлечения трубки 14 через прокол в прокладке 4 откачивается проба газа из зазоров между деталями кондуктора и штанги.

Для проведения последующего замера в зонд устанавливается другая трубка.

П редм ет изобретения

Геохимический зонд, состоящий из кондуктора и штанги, о т л и ч а и шийся тем, что, с целью отбора пробы газа для измерения его упругости в пластовых условиях, штанга имеет отверстие в нижнем конце, через которое вставлена пробоотборная трубка, закрытая прокладками из эластичного материала, и снабжена продольной прорезью, в которую входит иглообразная трубка с пластинкой, взаимодействующей с кондуктором, в который штанга входит через герметические уплотнения, причем пластинка выполнена таким образом, что при перемещении вместе со штангой обеспечивает герметизацию пробоотборной трубки и ввод газа через прокол в прокладке.

446861

24

Составитель А. Борцова

Техред М. Семенов

Корректор Л. Денисова

Р"дактор И. Шубина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 939/13 Изд. № 1178 Тираж 678 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5