Устройство для отбора проб и гидродинамических исследований пластов

 

: Союз Соеетсннх

Соцмалистмчаскиз

Республик

< 325892 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(51)м. кл.з (22) Заявлено 090879 (23) 2808984/22-03 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет е 21 В 49/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 300481.Бюллетень Н9 16

Дате опубликования описания 30,04,81 (53) УДК 622.243..68(088.8) (72) Авторы изобретения,Г

N.Н. Бильков, Н.A. Бродский, М.В. Зотов и В.В. Киевский

Всесоюзный научно-исследовательский и прректиО конструкторский институт геофизических ьфследований геологоразведочных скважин

1 (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ OTBOPA ПРОБ И ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ

ИССЛЕДОВАНИЙ ПЛАСТОВ

Изобретение относится к геофиэи= ческим исследованиям скважин, а именно к устройствам для отбора проб и . гидродинамических исследований плас5 тов.

Известно устройство для отбора проб и производства гидродинамических исследований, включающее корпус, .пробоотборник, герметиэирующий элемент и прижимную систему, которое позволяет эффективно производить эа один спуско-подъем прибора в скважину многократный замер характеристик пластов 11.

Однако известное устройство не 15 позволяет одновременно с замером гидродинамических характеристик от бирать пробу пластового флюида беэ примесей глинистой корки и бурового раствора, а также производить пред- 20 варительный контроль качества герметизации опробуемого объекта.

Известно также устройство для от- бора проб жидкости, газа и производства гидродинамических исследова- ний пласта, содержащее корпус, гид. ропривод, пробоотборник, прижимную систему, герметизирующий башмак, клапан пробоотборника, выполненный в виде подпружиненного дифференциаль- 30 ного поршня с осевым и радиальными каналами, большая ступень которого с одной стороны сообщена с гидроприводом, с другой — со скважинным пространством, а малые ступени сообщены соответственно с полостью пробоотборника и со скважинным пространством j2).

Недостатком устройства является непосредственная связь точки отбора с пробоотборником, в результате чего отбираемая проба содержит примеси бурового раствора и глинистой корки, а в случае ненадежной герметизации пробоотборник заполняется скважинной жидкостью и прибор необходимо извлекать на поверхность для подготовки к повторному спуску.

Цель изобретения — повышение качества отбираемых проб.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено втулкой, жестко закрепленной на дифференциальном поршне со стороны малой ступени, сообщающейся со скважинным пространством, причем втулка образует с корпусом и дифференциальным поршнем начальную пробоприемную камеру, сообщающуюся с пробоотборником через каналы втулки и дифференциального

825892 б ашмак установлен в непроницаемом пропластке) или уменьшения давления с последующим нарастанием пластово"o давления (если прибор установлен в проницаемой зоне).

После фиксации датчиком 11 давле ния одного из указанных положений, все исполнительные механизмы легко возвращаются в исходное положение путем снижения давления в гидросистеме. Отобранная жидкость из камеры Д выбрасывается в скважину и уст1 ройство готово для следующего опробования.

При работе устройства в качестве опробователя пластов отбор первой пробы в камеру Д производится по описанному выше способу. В случае, если прибор установлен в проницаемой зоне и датчик давления зафиксировал уменьшение давления с

20 последующим нарастанием до пластового давления, гидропривод 2 включается снова, дифференциальный поршень 4 при этом отходит в крайнее нижнее положение (фиг. 3) Канал

И сообщается с пробоотборником, а втулка 5, вскрывая канал Л, сообщает канал В с пробоотборником 3.

Незагрязненная проба пластовой жидкости, минуя емкость Д, заполняет пробоотборник 3. Процесс заполнения контролируется и регистрируется датчиком 11 давления. После отбора пробы все исполнительные механизмы возвращаются в исходное положение, дифференциальный поршень 4 под действием пружины 6, остальные под действием гидростатического давления и снижения давления в гидроприводе 2.

Таким образом, за один спуск40 подъем можно исследовать все интересующие точки и пласты на приток с замером пластового давления в интересующем интервале отобрать герметизированную пробу для выноса на

45 поверхность.

Предлагаемое устройство позволит повысить эффективность исследований за счет улучшения, качества отбираемой пробы и многократного опробоващ0 ния и позволит за один спуск в скважину предварительно исследовать на приток и давление все интересующие интервалы. Следовательно, за счет значительного сокращения спуско-подьемных операций будет получен положительный экономический эффект. формула изобретения поршня при крайнем нижнем положении последнего.

За счет образования предварительной камеры решается и вопрос предварительного контроля качества герметизации.

На фиг. 1 показано устройство для отбора проб и гидродинамических исследований пластов в исходном положении, на фиг. 2 — то же, при работе для гидродинамических исследований пластов, на фиг. 3 — то же, для опробователя пластов.

Предлагаемое устройство состоит из корпуса 1, внутри которого размещены гидропривод 2, пробоотборник

3, перекрытый пластом в виде дифференциального поршня 4 с втулкой

5. Поршень 4 подпружинен пружиной б относительно корпуса 1, На корпусе

1 установлен герметизируюшчй башмак 7 и имеется прижимная система 8.

В корпусе 1 выполнены каналы А, сообщающие гидропривод 2 с полостью

Б, расположенной над большей ступенью 9 дифференциального поршня 4, а также каналы В, сообщающие всасывающую полость Г герметизирующего башмака 7 с начальной пробоотборной камерой Д, расположенной над малой ступенью 10 дифференциального поршня

4. В дифференциальном поршне 4 выполнен осевой канал Е и радиальный канал И, которые через канал К во втулке 5 и радиальный канал Л в корпусе 1 сообщаются с каналом В. B канале В установлен датчик 11 давления, полость М под большей ступенью

12 дифференциального поршня 4 сообщается каналом Н со скважинным пространством. В корпусе 1 установлен также датчик 13 положения.

Устройство работает следующим образом.

В режиме устройства для гидродина-, мических исследований пластов (фиг. 2), после спуска устройства на заданный интервал исследования включается гидропривод 2, а в канале A создается избыточное давление, с помощью прижимной системы 8 и герметизирующего башмака 7 проводится герметизация участка отбора пробы.

Давление в канале A возрастает, дифференциальный поршень 4 с втулкой 5 перемещается вниз, сжимая .пружину б, при этом освобождается объем Д, образующий начальную пробоприемную

Камеру. Канал И при этом разобщается от скважинного пространства.

Камера Д заполняется первой частью пробы, содержащей примеси материала глинистой корки и бурового раствора, при этом датчиком 11 давления, расположенным в канале В, снимаетс одно из трех возможных показаний давления: давление бурового раствора (если герметизация нарушена), малого давления (если герметизирующий

60 Устройство для отбора проб и гидродинамических исследований пластов, включающее корпус, гидропривод, пробоотборник прижимную систему, герметизирующий башмак, клапан, выпол65 ненный в виде подпружиненного диф825892 ференциального поршня с осевым и радиальными каналами, большая ступень которого с одной стороны сообщена с гидроприводом, с другой — со скважинным пространством, а малые ступени сообщены соответственно с полостью пробоотборника и скважинным пространством, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения качества отбираемых проб, оно снабжено втулкой, жестко закрепленной на дифференциальном поршне со стороны малой ступени, сообщающейся со скважинным пространством, причем втулка образует с корпусом и дифференциальным поршнем начальную пробоприемную камеру, сообщающуюся с пробоотборником через каналы втулки и дифференциального поршня при крайнем нижнем положении последнего.

Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 541029, кл. Е 21 В 49/02, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 541977, кл. E 21 В 49/02, 1974 (прототип).

825892

Фиг. 3

Составитель В. Никулин

Техред М.Табакович Корректор Н. Швыдкая, 1

Редактор В. Матюхина

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 2327/23 Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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