Пробоотборник

(5 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ юзн ститут гидро- енерно ерньппев СС198 СР198 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение относится к областиисследования скважин и м,б. использовано при гидрогеологических исследованиях водоносных пластов. Цельизобретения - повьппение достоверности отбираемой пробы. Пробоотборниксодержит узел подвески с закрепленным в его нижней части корпусом. Онвыполнен в виде отдельных отстоящихдруг от друга секций, Внутри каждойсекции установлена пробоотборная камера (ПК) 5, а снаружи пакер 3. Возможна установка нескольких ПК 5.1335691 Впускное отверстие 6 каждой ПК 5 закрыто затвором 10, закреппенным наразмещенном в центральном канале корпуса приводном штоке 2, и сообщеносифонной трубкой 9 с полостью ПК 5.Выпускное отверстие 7 ПК 5 сообщеночерез пневмоклапан 11 с полостью штока 2. Его нижний конец заглушен, аверхний сообщен с пневмосистемой, скоторой соединены сообщенные междусобой пневмофиксаторы и пакеры 3. Для Изобретение относится к исследованию скважин и может быть использовано при гидрогеологических исследованиях водоносных пластов,Цель изобретения - повышение достоверности отбираемой пробы.На фиг. 1 изображен пробоотборник,опущенный в скважину, общий вид; нафиг. 2 - конструкция пневмоклапана;на фиг, 3 - устройство одной из сек 10ций пробоотборника,Корпус пробоотборника представляет ообой ряд отстоящих друг от другаи расположенных одна под другой сек 15ций 1 (фиг.1). Через канал, проходящий по центру секций 1, пропущенполый приводной шток 2, На каждойсекции 1 снаружи установлен надувнойпакер 3, соединенный воздухоподающей20трубкой 4 с источником сжатого газа.(не показана), Внутри каждой секции1 корпуса установлена пробоотборнаякамера 5. Возможна установка нескольких пробоотборных камер 5 в каждойсекции корпуса, что позволяет отобрать несколько проб из одного слояжидкости одновременно, т,е. получитьодновременно основной и контрольныйобразец пробы. В верхней части каж 30дой пробоотборной камеры 5 выполненовпускное 6 и выпускное 7 отверстия,В дне каждой секции 1 корпуса такжевыполнено отверстие 8, которое герметично соединено сифонной трубкой 9с впускным отверстием 6 пробоотбор- Э 5ной камеры 5, установленной в даннойсекции 1 корпуса, (в случае установки в секции 1 корпуса нескольких пробоотборных камер 5, каждая из нихсоединена при помощи отдельного сифо 40 ускорения отбора пробы в скважинахс малым водопритоком между секциямиустановлены эластичные емкости 15,сообщенные с источником сжатого воздуха, При отборе пробы нагнетают иотсасывают воздух через шток 2, освобождая ПК 5 от воздуха. Затем пакеруют пакером 3, рассеивая скважинуна слоиИз каждого слоя отбирают образец в отдельную ПК 5 и закрываютзатвором 10, 1 зи. ф-лы, 3 ил. на 9 с отверстием 8 в дне секции 1корпуса), Нижний конец приводногополого штока 2 заглушен, а верхнийподключен к пневмосистеме - источнику сжатого газа или вакуумному насосу (не показаны). Отверстие 8 в дне секции 1 корпуса соединено с конической кольцевой канавкой и снабжено кольцевым затвором 10, закрепленным на полом приводном штоке 2. Выпускное отверстие 7 пробоотборной камеры 5 при помощи гибкого шланга сообщено со штоком 2 и снабжено пневмоклапаном 11, выполненным в виде установленного в жестких направляющих 12 поршня 13 (фиг,2), снабженного полым эластичным, например, резиновым фиксатором 14 (пневмофиксатором), который связан с источником сжатого газа, В случае выполнения пробоотборника с дополнительными эластичными полыми емкостями 15 их устанавливают между секциями 1 корпуса и подсоединяют к пневмосистеме. Внутри емкостей 15 установлены гильзы 16, вставленные в литые отверстия этой емкости.Подключение пневмоклапанов к штоку 2 осуществляется с помощью гибкого вакуумного шланга 17, который не препятствует перемещению штока 2 и не образует перегибов при перемещении данного штока (фиг,3).Пробоотборник работает следующим образом.Для определения стратификации загрязняющих ингредиентов по стволу скважины, пробуренной в водоносном пласте и оборудованной обсадной колонкой с заглушкой и фильтром, опускают на заданную глубину пробоотборник.По полому приводному штоку 2 подаютсжатый воздух, который попадает впневмоклапан 11, Поддействием разности сил давления поршень 13 пневмоклапана 11 перемещается, открываявыпускное отверстие 7 пробоотборнойкамеры 5, После этого откачивают воздух из полого эластичного фиксатора шень 13 в данном положении, Фиксируя пневмоклапан 11 в открытом положении, Затем производят откачку воздуха из полого приводного штока 2, освобождая пробоотборные камеры 5 от заполняющего их воздуха, при этом разряжение в полом приводном штоке 2 поддерживается меньшим, чем разрежение в полом эластичном фиксаторе 14, что позволяет удерживать пневмоклапан 11 в от крытом положении. Далее в полый эластичный Фиксатор 14 и одновременно в пакеры 3 нагнетают воздух, закрывают вакуумированные пробоотборные камеры 5 и расчленяют столб скважинной жидЬкости на слои. Перед пакеровкой производят выдержку во времени для установления физико-химического равновесия в скважине. После этого опускают приводной шток 2, который, проскальзывая в центральном канале относительно секций 1 корпуса, зажатых неподвижно относительно стенок скважины пакерами, опускает затворы 10 и открывает отверстия 8 в дне секций 135 корпуса. Жидкость, заполняющая скважину, за счет разницы давления поступает по сифонам 9 в пробоотборные камеры 5. При этом в каждую данную пробоотборную камеру 5 поступает 40 жидкость из слоя, заключенного между пакером 3, установленным на данной секции 1 корпуса, и пакером 3, установленным на нижележащей секции 1,Пневмоклапан работает следующим образом.Давление, оказываемое сжатым воздухом, который подается по полому штоку 2, а затем через малые патрубки, подключенные перпендикулярно к50 нему (фиг.3), и гибкие вакуумные шланги 17 передается на поршни 13 с кольцами (последние изображены в виде шести маленьких прямоугольников фиг,2). В связи с этим поршни 13 с55 кольцами сдвигаются вправо (у правого пневмоклапана), у левого - влево до упора направляющих 12. После этого откачивают воздух через трубки 4 3 13356914из полых эластичных фиксаторов 14,которые, сжимаясь, полностью обтягивают и принимают Форму хвостовых частей поршней 13 (Фиг,2), фиксируя их5в данном положении. Затем производятоткачку воздуха из полого приводногоштока 2, освобождая камеры 5 от заполняющего их воздуха, при этом разря 14, который, сжимаясь, фиксирует пор жение в полом штоке поддерживаетсяменьшим, чем разряжение в эластичныхфиксаторах 14 и трубах 4, что позволяет удержать пневмоклапаны 11 в открытом положении. Далее по трубам 4в эластичные фиксаторы 14 и одновременно в пакеры 3 нагнетается воздух.Поршни 13, сдвигаясь в сторону пологоштока 2 по направляющим 12, закрывают вакуумированные камеры 5, перекрывая подключенные к выпускным отверстиям 7 перпендикулярные патрубки(Фиг,2) пневмоклапанов.После заполнения пробоотборныхкамер 5 полый шток 2 поднимают, приэтом затворы 10 перекрывают отверстия 8 в дне секций 1 корпуса, Производят распакеровку и поднимают пробоотборник из скважины. В случае выполнения пробоотборника с дополнительными эластичными полыми емкостями 15в момент отбора пробы в эти емкости15 подают от пневмосистемы воздух.Емкости 15 расширяются и выталкиваютскважинную жидкость из межпакерногопространства в пробоотборные камеры 5,Вариант компановки пробоотборникас дополнительными эластичными емкостями 15 предусматривается для отбора проб из скважин малого диаметра,пройденных в слабоводообильных отложениях, или из отдельных интерваловвскрытого геологического разреза,характеризующихся указанной водообильностью,В этих случаях может возникнутьследующая ситуация.Объем воды, заключенный между нижней плоскостью пакера 3 и верхнейплоскостью затвора 10, не заполняетполностью камеру 5, В связи с этимнеобходимо ускорить отбор пробы,подняв оставшуюся в изучаемом интервале воду к отверстию 8. А чтобы невызвать перемешивание жидкости, раздутие емкости 15 следует осуществлятьс медленной скоростью и с соблюдениемследующего условия: в процессе отборапробы не должно быть отрыва зеркала5691 4 иг Ф Самойлен СоставительТехред В.Кад рректор М. Шароши Редактор М. Блан каз 4027/2 Тираж 532 Государственного елам изобретений и москва, Ж, РаушПодпиомитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/5 ВНИИПИ по д 3035, ктная, 4 иэводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул 5 133отбираемой воды от отверситий3. В данном случае дополнительные эластичные емкости 15 не способствуют перемешиванию пробы и снижению ее качества, так как процесс отбора пробы непрерывен и в ламинарном режиме. Формула изобретения 1. Пробоотборник, включающий узел подвески с закрепленным в его нижней части корпусом, в центральном канале которого размещен полый приводной шток и установленные одна под другой кольцевые пробоотборные камеры с впускными отверстиями, пакер, закрепленный с внешней стороны корпуса, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности отбираемой пробы, он снабжен затвором кольцевой формы, сифонной трубкой, пневмоклапаном с эластичным пневмофиксатором и пневмосистемой, причем,корпус выполнен в виде отдельныхотстоящих друг от друга секций, в 5каждой из которых установлены пробоотборная камера и пакер, впускноеотверстие каждой пробоотборной камеры закрыто затвором, закрепленнымна приводном штоке, и сообщено сифонной трубкой с полостью пробоотборнойкамеры, а выпускное отверстие последней сообщено через пневмоклапан сполостью приводного штока, нижнийконец которого заглушен, при этом 1 б полости пневмофиксаторов и пакеровсообщены между собой и пневмосистемой, с которой сообщен также верхнийконец приводного штока.2. Пробоотборник по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюускорения отбора пробы в скважинахс малым водопритоком, он снабжен эластичными емкостями, установленными между секциями корпуса и сообщенными с 25 источником сжатого газа,