Устройство для отбора проб жидкости и газа из пласта

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву 541977 (22) ЗаЯвлено 2204,76 (21) 2353214/03 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.10.77.Бюллетень № 39 (45) Дата опубликования описания 051177 (51) M. Кл.

Е 21 В 49/02

Говударотввнный номнтвт

Соввта Миннотров СССР во данам наоорвтвннй и открытий (53) УДК 622,243,64 (088. 8) (72) Авторы изобретения

A.Ô.Êóçíåöoâ, М.Н.Бильков и И.В.Зотов

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструк(71) Заявитель торский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ЖИДКОСТИ

И ГАЗА ИЗ ПЛАСТА

20

2 с"

Изобретение относится к области промыслово-геофизических исследований скважин, а именно к устройствам для отбора проб пластового Флюида.

Известно устройство по основному авт. св. тн541977 для отбора проб жидкости и газа из пласта, содержащее пробосборник, гидравлические пакеры, электродвигатель, насос с камерой и камеру, сообщающуюся со скважиной, под пружиненный шток с двумя дополнительными клапанами

Важным узлом этого устройства является подпружиненный шток с двумя дополнительными клапанами, расположенными на концах последнего, причем верхний клапан расположен в камере насоса, а нижний в камере, сообщающей.ся со скважиной.

Недостатком данного устройства является то, что при нагнетании жидкости в полость пакеров для открытия клапана заполнения приходится создавать большое давление, чтобы преодолеть усилие пружины, поджимающей подвижныи шток и рассчитанное таким образом, что давление, создаваемое в полости насоса, должно быть несколько больше, чем давление, создаваемое в полости пакеров. Это отрицательно сказывается на режиме работы электродвигателя и на клапанах заполнения и разгрузки, которые постоянно перемещаются, что ведет к их преждевременному износу. цель изобретения — уменьшение,цавления открытия клапана заполнения.

Достигается это введением подпружиненного клапана, расположенного в камере насоса и соединенного подвижно подпрул<иненным штоком с двумя клапанами на концах, причем пружина штока предварительно сжата и срабатывает только втот момент, когда необходимо жидкость из-под пакеров вытеснить в скважину, т.е. после окончания отбора пробы.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид. устройство опускается в скважину на кабеле 1 и состоит из электодвигателя 2, редуктора 3, поршневого насоса, включающего в себя винтовую пару 4, поршень 5, цилиндр 6 и впускной клапан 7, подпружиненный клапан 8 с пружиной 9, подпружиненный шток 10 с верхним 11 и нижним 12 клапанами, нме" ющих равные площади, пружины 13, расположенной в камере 14, сообщающейся со скважиной, клапан 8 подвижно соединен со штоком 10 штиФтом 15. Уст577293

16 да вытесниться. ройство включает также два пакера верхний 16 и нижний 17, поршень 18 с клапанами 19 и 20 и пружиной 21, пробосборник 22. Контроль за работой устройства осуществляется датчиком 23 давления.

Жидкость для раздутия пакеров 16 и 17 и на поршень 18 поступает по каналу а гидравлической системы.

11роба из пласта в пробосборник 22 поступает по каналу б.

Чтобы предотвратить гидравлический удар на узлы и детали устройства в Момент сообщения интервала опробования с пробосборником 22, предусмотрен канал В для сообщения скважины над верхним 16 и под нижним 17 пакерами.

После установки устройства на интервал опробования с поверхности по кабелю 1 подается ток на электродвигатель 2, вращение которого через редуктор 3 передается на винтовую пару 4, преобразующую вращение в возвра"нопоступательное движение поршня 5.

Перемещаясь вниз, поршень 5 =жимает скважинную жидкость в цилиндре 6, подающуюся через впускной клапан 7, и создает в нем по сравнению с гидростатическим избыточное давление.

При определении избыточного давления в цилиндре 6 клапан 8, подпружиненный пружиной 9, двигается вниз, выходит из полости цилиндра 6 и скважинная жидкость под избыточным давлением по каналу а поступает под пакеры 1ь и 17 и поршень 18 Пружина 9 рассчитана на срабатывание при избыточном давлении в 5-7 атм. 111ток 10 с клапанами 11 и 12 остается неподвижным, так как пружина 13 предварительно сжата и рассчитанна на срабатывание при больших давлениях.

После того как поршень 5 достигнет крайнего нижнего положения электродвигателю дается реверс и поршень Ь начинает двигаться вверх, при этом пру- жина.9 возвращает клапан 8 в исходное положение и отсоединяет цилиндр 6 от подпакерных полостей. Впускной клапан7 открывается и скважинная жидкость поступает в цилиндр 6.

Реверсирование электродвигателя 2, т.е. ход поршня 5 вверх-вниз, осуществляется автоматически пультом управления на поверхность по возрастанию потребляемого электродвигателем тока в крайних положениях поршня 5. После раздутия пакеров 16 и 17, т.е. надежной герметизации интервала опробования, клапан 20 входит в полость приборосборника 22, а клапан 19 разобщает полость скважины от интервала опробования. Такая последовательность раздутия пакеров 16 и 17 и срабатывание клапанов

19 и 20 достигается подбором пружины 21.

В момент сообщения пробосборника с интервалом опробования давление между пакерами резко падает и сравнивается с атмосферным давлением в пробосборнике. В этот момент электродвигатель 2 выключается. Происходит срыв глинистой корки и проба из пласта поступает по каналу б в пробосборник 22 процесс эаполненйя пробосборника

1 I контролируется датчиком 23 давления °

Когда процесс отбора пробы закончится, включается электродвигатель 2 и ведется нагнетание скважинной жидкости в гидравлическую систему. Так как пакеры уже раздулись, поршень 18 находится в крайнем нижнем положени, то давление в гидросистеме начинает повыааться.

При повышении давления в гидравлической системе деформируется пружина 13, нижний клапан 12 входит в полость камеры 14 и сообщает гидравлическую систему со скважиной а верхt ний клапан 11 в этот момент разобщает полость цилиндра 6 от гидравлической системы. После чего выключается электродвигатель 2, Под действием пружины 21 из-под поршня 18 и из-под пакеров 16 и 17 под действием сил упругости жидкость вытесняется в скважину, а поршень 18 и пакеры 16 и 17 возвращаются в первоначальное положение и клапан 20 гермитизирует пробу в пробрсборнике 22, Такое срабатывание верхнего 11 и нижнего 12 клапанов достигается подбором предварительно сжатой пружины 13.

При движении вниз шток 10 штифтом 15 захлестывает клапан 8 и выводят его из полости цилиндра б. для приведения штока 10 с верхним 11 и нижним 12 клапанами в исходное положение дается реверс электродвигателю 2 и поршень 5 движется вверх, давление в цилиндре б падает и под действием пружины 13 шток 10 и клапан 8 возвращаются в исходное положение.

Необходимость соединения штока 10 с клапаном 8 штифтом 15 вызвана тем, что если клапан 8 не выйдет из полости цилиндра б, то шток 10 не сможет вернуться в исходное положение, так как жидкости из полости пакеров некуВ данной конструкции вначале верхний клапан 11 выходит из посадочного места и только после этого клапан 8 возвращается в исходное положение.

Это можно осуществить, как на поверхности, так и в скважине, в случае сухого интервала опробования и при установке устройства на следующии интервал опробования.

Экономический эффект от внедрения одного опробователя пластов составит

577293 формула изобретения

)б

2П

Составитель В.Никулин

Редактор Е.Полионова техред В . купри янов корректор ° )да

A. Лак

Заказ 3562/24 Тираж 757 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра шская наб.< д. 4 5

Филиал Г1ПП„Патент, г. Ужгород,,ул. Проектная, 4

2-3 тыс. руб., а годовая потребность около 60 приборов.

Устроиство для отбора проб жидкости и газа из пласта, по авт. св.

Ь541977, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью уменьшения давления открытия клапана заполнения, оно снабжено подпружиненным клапаном, соединенным подвижно со штоком и расположенным в камере насоса.