Устройство для исследования горных пород через стенки скважины

9) ( 21 В 4 ЫЙ НОМИТЕТ СССР ОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИГОСУДАРСТ ПО ДЕЛАМ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ КА КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД ЧЕРЕЗ СТЕНКИ СКВАЖИНЫ(57) Изобретение касается геофизических исследований скважин. Цель - расширение эксплуатационных возможностей за счет определения гидродинами-ческих параметров пластов. Устройство состоит из имеющего отилоняющийузел 3 корпуса 1, в котором установлены насос 2, подпитывающая камера(К) 4 с разделительным поршнем (П) 5и промежуточная К 6 с П 7 и пружиной8, В торцовых стенках К 6 закрепленыдва электрических контакта 9. В корпусе 1 размещен подпружиненный испытательный зонд 10 с П 11 и гидроцилиндром подачи с подпоршневой полоспоршневые полости К 4 и К 6 сообщаются между собой через обратный клапан 19. После спуска устр-ва в сква-,жину включают насос 2, Жидкость поступает в зонд 10, который внедряетсяв породу. По кривой внедрения, фиксируемой датчиком 17, определяют физико-механические св-ва породы. Далее давление подают под Н 7. Он перемещается, сжимая пружину. Жидкостьчерез отверстия 13 впрыскивается в,пласт. Зная объем, давление и времявпрыскивания определяют гидродинамические параметры пласта. 1 ил. 1305334 тью. В зонде 10 выполнен глухой осевой канал 12 с радиальными отверстиями 13,. в который вставлена цилиндрическая втулка 14. Ее длина выбрана больше длины рабочего хода зонда 10.В корпусе 1 размещены подпружиненные породоотборные втулки 15 с П 16, име" ющие гидроцилиндры подачи с подпоршневой полостью. Подпоршневая полость К б сообщена с каналом 12, а втулка 14, обратный клапан 20, датчик 18давления и надпоршневые полости К 4 и 6 - со скважинным пространством и нагнетательной линией насоса 2. Под1Изобретение относится к области геофизических исследований скважин, а именно к устройствам для отбора проб горных пород из стенок скважины и гидродинамических исследований плас 5 тов.Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей за счет определения гидродинамических параметров пластов. 10На чертеже, изображено устройство для исследования горных пород через стенки скважины, момент внедрения в породу испытательного зонда.Устройство состоит из корпуса 1, 15 насоса 2 с электроприводом, отклоняющего узла 3, подпитывающей камеры 4 с разделительным поршнем 5, промежуточной камеры б с разделительным поршнем 7 и пружиной 8. Промежуточная 20 камера снабжена двумя электрическими контактами 9, закрепленными .в ее противоположных торцовых стенках. Испытательный зонд 10 с поршнем 11 подпружинен относительно корпуса 1, а в нем выполнен глухой осевой канал 12 с радиальными отверстиями 13. Ис" пытательный зонд имеет гидроцилиндр подачи с надпоршневой полостью, В осевой канал 12 испытательного зонда 30 10 вставлена цилиндрическая втулка 14, герметично закрепленная торцовой поверхностью к стенке надпоршневой полости испытательного зонда, а длина цилиндрической втулки Выбрана 35 больше длины рабочего хода испытатель" його зонда. 2Породоотборная втулка 15 имеет гидроцилиндры подачи с подпоршневой полостью.Породоотборные втулки 15 с поршнями 16 подпружинены относительно корпуса, а их рабочие полости сообщены каналом А с нагнетательной линией насоса 2, Канал Б сообщает нагнетательную линию насоса с датчиком 17 давления и надпоршневой полостью испытательного зонда 10, а канал В - радиальные отверстия 13 и осевой канал 12 испытательного зонда через полость цилиндрической втулки 14 с датчиком 18 давления. Канал Г сообщает нагнетательную линию насоса 2 надпоршневой полостью промежуточной камеры 6, а канал Д " надпоршневую полость подпитывающей камеры со скважинным пространством.Подпоршневые полости подпитывающей и промежуточной камер сообщены между собой и с каналом В через обратный клапан 19.Устройство для исследования горных пород через стенки скважины работает следующим образом.После спуска устройства в скважину включается насос 2, выдвигается отклоняющий узел 3, по каналу Б рабочая жидкость под избыточным давлением поступает в надпоршневую полость испытательного зонда 10 и внедряет его в породу. Процесс внедрения фиксируется датчиком 17, кривая внедре1305334 Составитель Е.МолчановаТехред А.Кравчук Корректор А.Зимокосов Редактор П,Гереши Заказ 1404/29 Тираж 533 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ния расшифровывается и по ней определяются физико-механические свойст-.ва горной породы. После внедрениязонда в породу по каналу Г подаетсядавление под разделительный поршень 57 промежуточной камеры 6, заполненной определенным объемом жидкости.Поршень 7 начинает перемещаться, сжимая пружину 8. Электрический контакт9 при этом размыкается. По достижении поршнем 7 крайнего левого положе"ния левый контакт 9 замыкается, авремя между размыканием и замыканиемконтактов фиксируется. При этом жидкость из промежуточной камеры 6, через обратный клапан 20 по каналу Вчерез радиальные отверстия 13 в зонде10 под давлением впрыскивается .впласт. Процесс регистрируется датчиком 18 давления. Расшифровывая кривую 20полученную при впрыскивании жидкостив пласт, зная время, объем и давление, при которых производилось впрыскивание, рассчитывают гидродинамические параметры пласта,1 По окончании испытания привод реверсируется, зонд 10 и поршень 7 возвращаются в исходное положение под действием пружин и гидростатического давления. Промежуточная камера 6 при этом заполняется через обратный клапан 19 подпитывающей камеры 4, так как на разделительный поршень 5 по каналу 9 всегда передается давление 35 столба скважинной жидкости. При .этом испытательный зонд готов для исследо"вания на другой точке,Породоотборные втулки 15 работают 40 раздельно от испытательного зонда 10При необходимости отбора пробы грунта иэ стенок скважины они внедряются в любом заданном интервале пути включения насоса 2 и подачи давления по каналу А. формула изобретенияУстройство для исследования горных пород через стенки скважины, содержащее корпус, размещенные в нем насос, датчик давления и обратный клапан, радиально расположенные в корпусе и подпружиненные относительно него породоотборные втулки и испытательный зонд с гидроцилиндрами подачи, надпоршневые полости которых сообщены с нагнетательной линией насоса, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей за счет определения гидродинамических параметров исследуемых пластов, корпус снабжен разделительными поршнями, цидиндрической втулкой и электроконтактами, в корпусе выполнены подпитывающая и промежуточная камеры, в которых установлены разделительные поршни, а электроконтакты размещены в торцовых стенках промежуточной камеры с возможностью поочередного взаимодействия с разделительным поршнем, причем вдоль испытательного зонда выполнен несквозной осевой канал с радиальными отверстиями в его конце, цилиндрическая втулка размещена в осевом канале испытательного зонда, герметично закреплена торцовой поверхностью к стенке надпоршневой полости испытательного зонда, а длина цилиндрической втулки выбрана больше длины рабочего хода испытательного зонда, при этом подпоршневая полость промежуточной камеры сообщена с осевым каналом зонда, полость цилиндрической втулки, обратный клапан и датчик давления, надпоршневые полости подпитывающей и промежуточной камер сообщены соответственно со скважинным пространством и нагнетательной линией насоса, а их подпоршневые полости сообщены между собой через другой обратный клапан.