Скважинный пробоотборник на кабеле

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1 В 49/08 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный научно-исследовательскийи проектно-конструкторский институт геофизических исследований геолого-разведочныхскважин(54) СКВАЖИННЫЙ ПРОБООТБОРНИКНА КАБЕЛЕ(57) Изобретение относится к промыслово-геофизическим исследованиям в скважи 801323704 нах. Цель изобретения - повысить надежность работы в условиях высоких температур. Пробоотборник на кабеле 1 включает корпус 7, камеру 23 слива и пробоприемную камеру 24 с рабочей жидкостью и разделительным поршнем 8. Он сообщен со штоком 10 привода герметизирующего клапана (К) 11. В камере 23, внутри подпружиненного подвижного элемента 14 установлены дистанционно управляемый К 9 с электронагревателем (Э) 16 с контактами 20, 22 и теплоизолятором 17. Причем Э 16 размещен на термостатном гибком элементе, фиксирующем в исходном положении элемент 14. Один контакт Э 16 соединен с кабелем 1, другой - с корпусом 7, контакт 22 размещен в камере 24 над штоком 1 О. В камере 23 установлен резистор 21. Его сопротивление превышает сум- Я1323704 марное сопротивление жилы кабеля и Э 16. Один вывод резистора 21 соединен с жилой кабеля 1 и Э 16, а другой - с контактом, 22, взаимодействующим со штоком 10. После поступления по жиле кабеля 1 тока происходит нагрев Э 16 и разрыв гибкого элемента. В результате К 9 открывается, размыкая контакт 20, и через К 9 жид 1Изобретение относится к промыслово-геофизическим исследованиям в скважинах, а именно к приборам, предназначенным для отбора и герметизации глубинных проб жидкостей в скважинах.Целью изобретения является повышение надежности работы в условиях высоких температур, повышение ее эффективности за счет возможности контроля за работой привода дистанционно управляемого клапана.На фиг, 1 изображена принципиальная электрическая схема аппаратуры скважинного глубинного пробоотборника на кабеле; на фиг. 2 - скважинный прибор пробоотборника в начальном (до отбора пробы) состоянии; на фиг. 3 - то же, в конечном (проба отобрана) состоянии; на фиг, 4 - диаграмма изменения тока скважинного глубинного пробоотборника в процессе его работы.Скважинный пробоотборник состоит из наземного пульта а и скважинного прибора б, соединенных жилой геофизического грузонесущего кабеля 1, обладающего сопротивлением К (фиг. 1), Г 1 ульт а пробоотборника содержит повышающий трансформатор 2 с регулируемым выходным напряжением, предохранителем 3, выключатель 4, выпрямительный мост 5 и амперметр 6, включенный последовательно с выходом, Скважинный прибор б заключен в баростойкий корпус 7, Внутри корпуса 7 между разделительным поршнем 8 и дистанционно управляемым игольчатым клапаном 9 находится рабочая жидкость. Разделительный поршень 8 имеет возможность скользить по штоку 1 О, который связан с герметизирующим клапаном 11 и фиксируется в одном из двух возможных положений подпружиненным Фиксатором 12. Игольчатый клапан 9 удерживается в исходном положении (Закрыто) усилием сжатой пружины 13, связанной через подпружиненный подвижный элемент (обойму) 14 с натянутым термостойким гибким элементом, например шнуром, 15.Дистанционно управляемый клапан 9 установлен внутри подвижного элемента 14,5 10 15 20 25 30 35 40 кость перетекает в камеру 23. При этом поршень 8 отходит от входа камеры 24, перемещаясь по штоку 10 и двигая его вверх. В итоге К 11 закрывается, замыкая контакт 22, а в цепи повышается ток. Далее аппаратуру пробоотборника обесточивают для подъема скважинного прибора на поверхность. 2 з,п. ф-лы, 4 ил. 2зафиксированного в исходном положении с помощью термостойкого гибкого шнура:15 из стекловолокна или другого соответствующего условиям прочности (в пределах заданной термостойкости пробоотборника) материала, не обладающего электро- и теплопроводностью. На шнуре 15 закреплен электронагреватель 16, покрытый теплоизолятором 17 (слоем теплоизоляции). Электронагреватель 16 одним контактом соединен с жилой кабеля 1, а другим через контактное кольцо 18, зафиксированное с помощью изолирующей втулки 19 на обойме 15, - с заземленным контактом 20. Параллельно нагревателю 16 к жиле кабеля 1 подключен резистор 21 с сопротивлением большим, чем суммарное сопротивление нагревателя 16 и жилы кабеля 1. Второй вывод резистора 21 соединен с нормально разомкнутым контактом 22, установленным таким образом, что его замыкание на корпус 7 прибора происходит при перемещении штока 10 из начального положения в конечное при закрытии герметизирующего клапана 11. В верхней (со стороны кабеля) части пробоотборника находится камера 23 слива, а в нижней - пробоприемная камера 24 с рабочей жидкостью. В камере 23 слива установлен электронагреватель 16 с контактами 25 и 26, который связан с дистанционно-управляемым клапаном 9.Изменение тока в жиле кабеля 1, регистрируемое амперметром 6, приведено на фиг. 4. Здесь- уровень тока нагревателя 16; 4 - ток через резистор 21; 1 - момент замыкания выключателя 4 на пульте а; 1 - момент обрыва шнура 15 и размыкания контакта 20; 1 З - момент закрытия входа в пробоотборник герметизирующим клапаном 11 и замыкания контакта 22. Контакт 25 соединен с кабелем 1, а контакт 26 - с корпусом 7 пробоотборника и установлен в пробоприемной камере 24 над штоком 1 О. Скважинный глубинный пробоотборникработает следующим образом.Перед спуском в скважину аппаратуру собирают в соответствии со схемой на фиг, 1, Выходное напряжение на мосте 5 регулировкой трансформатора 2 устанавливают таким, чтобы обеспечить ток 1 - 1,2 А с учетом сопротивления нагревателя 16 (15 - 20 Ом) и жилы кабеля (при глубине скважины 15 км и температуре на забое 300 С - около 650 Ом) - 650 - 750 В. Скважинный прибор опускают на заданную глубину, При 1 О этом полость между поршнем 8 и клапаном 9 заполнена рабочей (кремнийорганической) жидкостью, клапан 9 закрыт, поршень 8 остается у входа пробоприемной камеры (фиг. 2). После включения на наземном пульте а выключателя 4 в цепь питания скважинного прибора б по жиле кабеля поступает ток (момент 11 на фиг. 4). Происходит разогрев до 600 - 900 С нагревателя 16, в результате чего обрывается шнур 15. Обрыв шнура 15 освобождает обой му 4 и через нее пружину 13 и иглу клапана 9, Под действием давления скважины через разделительный поршень 8 открывается освободившийся от противодавления со стороны пружины 13 клапан 9, одновременно размыкается контакт 20, цепь питания обесточивается (момент 2 на фиг. 4) и через клапан 9 начинается переток рабочей жидкости в верхний отсек скважинного прибора (камеру слива 23). При этом разделительный поршень 8, отступая от входа пробоприемной камеры 24, перемещается по штоку 1 О до буртика на этом штоке. Упершись в буртик на штоке 10, поршень 8 давлением скважины перемещает шток 10 в верхнее положение, где он фиксирует стержень 12. При этом закрывается герметизирующий клапан 11 и замыкается контакт 22, а в цепи питания пробоотборника вновь повышается ток, ограниченный сопротивлением резистора 21 (момент з на фиг. 4) . По получении сигнала о завершении операции отбора пробы аппаратуру обесточивают и скважинный прибор извлекают на поверхность для анализа отобранной пробы.Формула изобретения1. Скважинный пробоотборник на кабеле, включающий корпус, камеру слива, пробоприемную камеру с рабочей жидкостью и разделительным поршнем, сообщенным со штоком привода герметизирующего клапана, герметизирующий клапан и дистанционно управляемый клапан с электронагревателем с контактами и теплоизолятором, установленные в камере слива, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы в условиях высоких температур, он снабжен подпружиненным подвижным элементом и термостойким гибким элементом, при этом один контакт электронагревателя соединен с кабелем, другой контакт - с корпусом пробоотборника, а дистанционно управляемый клапан установлен внутри подвижного элемента, зафиксированного в исходном положении с помощью термостатного гибкого элемента, на котором размещен электронагреватель.2. Пробоотборник по п. 1, отличающийся тем, что один из контактов электронагревателя установлен в пробоприемной камере над штоком.3. Пробоотборник по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен установленным в камере слива резистором, сопротивление которого превышает суммарное сопротивление жилы кабеля и электронагревателя, при этом один вывод резистора соединен с жилой кабеля и электронагревателем, а другой - с контактом, выполненным с возможностью взаимодействия со штоком.1323704 г 1 г фиГ 4 Редактор А.МаковскаяЗаказ 2942/36ВНИИГ 1 И Государственного к113035, МоскваПроизводственно-полиграфич Составитель В. С Техред И. Верес Тираж 532 митета СССР по д Ж - 35, Раушска ское предприятие,рельченкоКорректор А. ИльинПодписноеелани изобретений и открытийя наб., д. 4/5г. Ужгород, чл. Проектная, 4