Устройство для отбора проб жидкости и газа из пласта

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (i i) 941563 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.04.76 (21) 2343187/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

Е 21 В 49/10

Гесудлретааииый кемитет

СССР (53) УДК 622.243.68 (088.8) Опубликовано 07.07.82. Бюллетень №25

Дата опубликования описания 17.07.82 ле делам изейратеиий и еткрмтий (72) Авторы изобретения

М. Н. Бильков, А. Ф. Кузнецов, П. А. Бродский и М. В. Зотов

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

И ГАЗА ИЗ ПЛАСТА

Изобретение относится к геофизическим методам исследования скважин, а именно к устройствам для отбора жидкости и газа из пласта.

Известен опробователь, содержащий гидравлическую систему, выдвижной герметизирующий элемент, систему клапанов, пробоотборник, верхний и нижний корпуса, соединенные между собой пружиной, причем на верхнем корпусе установлено запирающее кольцо пружинного типа (1).

Однако после окончания отбора пробы для приведения прижимной системы в первоначальное положение и выравнивания давления под герметизирующим элементом используется натяжение кабеля. Верхний корпус, перемещаясь относительно нижнего, соединяет соответствующие каналы, и запирающее пружинное кольцо фиксирует их друг относительно друга, поэтому для отбора следующей пробы необходимо под нимать устройство на поверхность.

Известно также устройство для отбора проб жидкости и газа из пласта, содержащее насос, электродвигатель, подвижные друг относительно друга подпружиненные верхний и нижний корпуса, гидравлические пакеры, пробоотборники, пластины, а также переключающий шток (2).

Однако данное устройство характеризуется сложностью конструкции, возможностью преждевременного открытия клапана пробосборника в момент конечной стадии раздутия пакеров, поскольку отсутствует четкий контроль по разграничиванию этих операций. Разгрузка пакеров может произойти преждевременно, так как в конечной стадии раздутия пакеров, давление в полости верхнего корпуса возрастает, а это приводит к сжатию пружины и преждевременному стравливанию давления из no1s лости пакеров. После натяжения кабеля и частичного стравливания давления в полости пакеров верхний и нижний корпуса под действием пружины перемещаются в исходное положение, образуется замкнутый объем жидкости, в котором находится и переключающий шток. В силу этого шток начнет перемещаться вместе с корпусом, разобщив при этом полость пакеров со скважиной, что приведет к частичному стравливанию давления из полости пакеров.

941563

10

Зо

Формула изобретения

55

Целью лобретения является повышение надежности работы за счет контроля за процессом разг1"узки пакеров.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено фиксатором, выполненным в виде подпружиненного управляемого дифференциального поршня, торцы которого поочередно связаны гидравлическими каналами со скважиной и насосом, а малая ступень размещена в канале сообщения полости пакеров с насосом и скважиной.

На фиг. 1 показано устройство, опускаемое в скважину и готовое к работе; на фиг. 2 — устройство после отбора пробы жидкости или газа из пласта при натяжении кабеля для уравнения давления в полости пакеров и под тарелкой клапана пробоотборника.

Устройство опускается в скважину на кабель 1 и состоит из следующих основных узлов и частей: верхнего 2 и нижнего 3 корпусов, стянутых пружиной 4, электродвигателя 5, с поршневым насосом 6, вмонтированными в верхнем корпусе 2. На нижнем корпусе 3 установлены гидравлические пакеры 7 и 8, полости которых каналами

Л и Б сообщаются с насосом 6. В корпусе

3 выполнен пробоотборник 9 с клапаном

10, подпружиненным пружиной ll. В канале Б установлен фиксатор 12, выполненный в виде управляемого дифференциального поршня, подпружиненного пружиной 13. Насос 6 имеет клапаны 14 и 15.

В корпусе 3 выполнены гидравлические каналы В, С, Д, Е, Ж и К. В канале К установлен датчик давления 16.

Устройство работает следующим образом.

После спуска устройства в скважину и установки его на электродвигатель 5, приводящий в действие насос 6, через клапаны

10 и 15 и по каналам А и Б заканчивается скважинная жидкость с избыточным давлением под пакеры 7 и 8. После надежной герметизации участка отбора пробы начинает перемещаться клапан 10, снимая пружины 11, и открывает доступ пластовому флюиду по каналу в пробоотборник 9. Контроль и регистрация процесса заполнения пробоотборника пластовым флюидом осущсствляется при помощи датчика давления !6. После заполнения пробоотборника

9 (фиг. 2) натяжением кабеля 1 переме.дают верхний корпус 2, относительно нижнего корпуса 3, снимая пружину 4, при

=ом каналы А, Б через каналы В, С и Е соединяются со скважиной и избыточное давление в полости пакеров клапаном 10 начнет выравниваться с гидростатическим давлением в скважине. При этом дифференциальный стержень 12 под действием пружины 13, вытеснит через канал Д и Е находящуюся под ним жидкость в скважину и займет крайнее правое положение. После снижения давления до определенной величины клапан 10 под действием пружины 11 вернется в исходное положение и деформирует отобранную пробу в пробоотборник

9, под действием пружины 4 нижний корпус

3 переместится относительно верхнего корпуса 2 и зафиксируется дифференциальным стержнем 12. Канал Б через канал С снова соединится с жидкостью скважины и давления в канале Б и под пакерами 7 и 8 выравнивается со скважинным.

Повторным включением насоса 6 создается снова избыточное давление под дифференциальным поршнем 12, который преодолевая усилие пружины, переместится в крайнее левое положение, а верхний 2 и нижний 3 корпуса под действием пружины

4 переместятся в первоначальное положение. При этом устройство готово для повторной работы в скважине без подъема на поверхность, когда предыдущий участок пласта оказался бесприточным и пробы не получено.

Данное изобретение обеспечивает многократное срабатывание устройства в скважине без подъема его на поверхность для проведения подготовительных технологических операций для повторного спуска, сокращает время на спуско-подъемные операции.

Устройство для отбора проб жидкости и газа из пласта, содержащее насос. электродвигатель, подвижные друг относительно друга подпружиненные верхний и нижний корпуса, гидравлические пакеры, пробоотборник, клапаны, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы за счет контроля за процессом разгрузки пакеров, оно снабжено фиксатором, выполненным в виде подпружиненного управляемого дифференциального поршня,. торцы которого поочередно связаны гидравлическими каналами со скважиной и насосом, и малая ступень размещена в канале сообщения полости пакеров с насосом и скважиной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США ¹ 3253654, кл. 166 — 100, опублик. 1966.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2119437/03, кл. Е 21 В 49/02, 1975 (прототип) .

941563

Составитель В. Никулин

Редактор М. Товтин Техред А. Бойкас Корректор М. Шарошн

Заказ 4785/16 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий

113035, Москва, ٠— 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4