Геохимический зонд

Союз Советских Социалистических Республик(32) ПриоритетОпубликовано 15.10.74. Бюллетень38Дата опубликования описания 14.04,75 л. 0 01 ч 9/О сударственныи комит вета Министров ССС(53) УДК 550.839(088.8) по делам изобретен ткрытнн) Заявитель Н. П. Алферов сесоюзный научно-исследовательский институт ядерной геофизик и геохимии(54) ГЕОХИ%И Ч ЕСК И й 30 быть использовано п поисках за ежей не Изобретение может ри прямых геохимических л ф. ти 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 газовои 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,10 Для отбора проб газа для измерения егоупругости в пластовых условиях в предлагаемом геохимическом зонде штанга имеет отверстие в нижнем конце, через которое вставлена пробоотборная трубка, закрытая проклад ками из эластичного материала, и снабженапродольной 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 приперемещении вместе со штангой обеспечивает герметизацию пробоотборной трубки и ввод газа через прокол в прокладке.Сущность изобретения сводится к примене нию предлагаемой конструкции зонда, позволяющего отбирать пробы для измерения упругости газа в породах по разрезу и простиранию обследуемой площади.Экономический эффект от внедрения геохи мического зонда в практику поисковых работна 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, 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 силь- фоном 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 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 превышает силу срезывания шпильки 10. Тогда дальнейшее углубление зонда происходитза счет перемещения стержней 5, 25 и 27 вкондукторе,В результате из сальникового уплотнениякондуктора выходит нижний стержень 27, аинъекционная игла 17 прокалывает нижнююпрокладку 15 и соединяет внутреннюю полостьтрубки 14 и зазоры между деталями штангии кондуктора с газом, содержащимся в породе. Если трубка 14 и зазоры между деталямиштанги 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, достигаетсяравновесие, зонд извлекают. При этом в уплотнение кондуктора входит нижний стержень27, игла 17 выходит из прокладки 15, а пружинное разрезное кольцо 11 упирается вофланец трубы 12,Если трубку 14 заполнить растворителемна твердом носителе, а объемы зазоров между деталями штанги и кондуктора сделать минимальными, то объем газа, выделившегосяиз 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 черезпроколы в прокладках 15 может быть включена в систему хроматографа для определения компонентного состава упругости газа,растворившегося в растворителе на твердомносителе.В том случае, когда должна быть определена и концентрация компонент над растворителем, то до извлечения трубки 14 через прокол в прокладке 4 откачивается проба газаиз зазоров между деталями кондуктора иштанги,Для проведения последующего замера взонд устанавливается другая трубка,П редм ет изобретенияГеохимический зонд, состоящий из кондуктора и штанги, отличающийся тем, что,с целью отбора пробы газа для измерения егоупругости в пластовых условиях, штанга имеет отверстие в нижнем конце, через котороевставлена пробоотборная трубка, закрытаяпрокладками из эластичного материала, иснабжена продольной прорезью, в которуювходит иглообразная трубка с пластинкой,взаимодействующей с кондуктором, в которыйштанга входит через герметические уплотнения, причем пластинка выполнена таким образом, что при перемещении вместе со штангой обеспечивает герметизацию пробоотборнойтрубки и ввод газа через прокол в прокладке,446861 24 26 Составитель А. Борцова Техред М. Семенов Корректор Л. Денисова Редактор 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, Раушская наб., д. 4/5