Устройство для отбора проб и гидродинамических исследований пластов

(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 090879 (21) 2808984/22-03 (51)М, Кл. с присоединением заявки Ио(23) Приоритет е 21 В 49/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий,Г М.Н. Бильков, Н.А. Бродский, М.В. Зотови В.В, Киевский Всесоюзный научно-исследовательский и прректнОконструкторский институт геофизических фследованийгеологоразведочных скважин "" -Г.";(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ И ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПЛАСТОВИзобретение относится к геофиэи=ческим исследованиям скважин, а именно к устройствам для отбора проб и .гидродинамических исследований плас 5тов.Известно устройство для отборапроб и производства гидродинамических исследований, включающее корпус,.пробоотборник, герметиэирующий элемент и прижимную систему, котороепозволяет эффективно производитьэа один спуско-подъем прибора в скважину многократный замер характеристик пластов (11.Однако известное устройство не 5позволяет одновременно с замеромгидродинамических характеристик отбирать пробу пластового флюида беэпримесей глинистой корки и буровогораствора, а также производить предварительный контроль качества герметизации опробуемого объекта.Известно также устройство для от-бора проб жидкости, газа и производства гидродинамических исследований пласта, содержащее корпус, гитропривод, пробоотборник, прижимнуюсистему, герметизирующий башмак,клапан пробоотборника, выполненныйв виде подпружиненного дифференциаль ного поршня с осевым и радиальными каналами, большая ступень которого с одной стороны сообщена с гидроприводом, с другой - со скважинным пространством, а малые ступени сообщены соответственно с полостью пробоотборника и со скважинным пространствомНедостатком устройства является непосредственная связь точки отбора с пробоотборником, в результате чего отбираемая проба содержит примеси бурового раствора и глинистой корки, а в случае ненадежной герметизации пробоотборник заполняется скважинной жидкостью и прибор необходимо извлекать на поверхность для подготовки к повторному спуску.Цель изобретения - повышение качества отбираемых проб.Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено втулкой, жестко закрепленной на дифференциальном поршне со стороны малой ступени, сообщающейся со скважинным пространством, причем втулка образует с корпусом и дифференциальным поршнем начальную пробоприемную камеру, сообщающуюся с пробоотборником через каналы втулки и дифференциальногоб ашмак установлен в непроницаемомпропластке) или уменьшения давленияс последующим нарастанием пластовогодавления (если прибор установлен впроницаемой зоне),После фиксации датчиком 11 давления одного из указанных положений,все исполнительные механизмы легковозвращаются в исходное положениепутем снижения давления в гидросистеме. Отобранная жидкость из камеры Д выбрасывается в скважину и устройство готово для следующего опробования.При работе устройства в качестве опробователя пластов отбор первой пробы в камеру Д производитсяпо описанному выше способу. В случае, если прибор установлен в проницаемой зоне и датчик давления зафиксировал уменьшение давления с20 последующим нарастанием до пластового давления, гидропривод 2 включается снова, дифференциальный поршень 4 при этом отходит в крайнеенижнее положение (фиг, 3) КаналИ сообщается с пробоотборником, автулка 5, вскрывая канал Л, сообщает канал В с пробоотборником 3.Незагрязненная проба пластовой жидкости, минуя емкость Д, заполняетпробоотборник 3. Процесс заполненияконтролируется и регистрируетсядатчиком 11 давления. После отборапробы все исполнительные механизмывозвращаются в исходное положение,дифФеренциальный поршень 4 под действием пружины б, остальные под действием гидростатического давленияи снижения давления в гидроприводе 2,Таким образом, за один спуск 4 О подъем можно исследовать все интересующие точки и пласты на притокс замером пластового давления в интересующем интервале отобрать герметизированную пробу для выноса на45 поверхность.Предлагаемое устройство позволитповысить эффективность исследованийза счет улучшения, качества отбираемой пробы и многократного опробова 5 О ния и позволит за один спуск в скважину предварительно исследовать наприток и давление все интересующиеинтервалы. Следовательно, за счетзначительного сокращения спуско-подьемных операций будет получен положительный экономический эффект. формула изобретения поршня при крайнем нижнем положениипоследнего.Эа счет образования предварительной камеры решается и вопрос предварительного контроля качества герметизации.На Фиг, 1 показано устройство дляотбора проб и гидродинамических исследований пластов в исходном положении, на фиг. 2 - то же, при работедля гидродинамических исследованийпластов, на фиг. 3 - то же, для опро"бователя пластов,Предлагаемое устройство состоитиз корпуса 1, внутри которого размещены гидропривод 2, пробоотборник3, перекрытый пластом в виде дифференциального поршня 4 с втулкой5. Поршень 4 подпружинен пружиной ботносительно корпуса 1, На корпусе1 установлен герметизируюшчй башмак 7и имеется прижимная система 8,В корпусе 1 выполнены каналы А,сообщающие гидропривод 2 с полостьюБ, расположенной над большей ступенью 9 дифференциального поршня 4,а также каналы В, сообщающие всасывающую полость Г герметизирующегобашмака 7 с начальной пробоотборнойкамерой Д, расположенной над малойступенью 10 дифференциального поршня4. В дифференциальном поршне 4 выполнен осевой канал Е и радиальныйканал И, которые через канал К вовтулке 5 и радиальный канал Л в корпусе 1 сообщаются с каналом В. Вканале В установлен датчик 11 давления, полость М под большей ступенью12 дифференциального поршня 4 сообщается каналом Н со скважинным пространством. В корпусе 1 установлентакже датчик 13 положения.Устройство работает следующим образом,В режиме устройства для гидродина-,мических исследований пластов(фиг. 2), после спуска устройствана заданный интервал исследованиявключается гидропривод 2, а в канале А создается избыточное давление,с помощью прижимной системы 8 и герметизирующего башмака 7 проводитсягерметизация участка отбора пробы.Давление в канале А возрастает, дифференциальный поршень 4 с втулкой 5перемещается вниз, сжимая .пружину б,при этом освобождается объем Д, образующий начальную пробоприемнуюКамеру. Канал И при этом разобщается от скважинного пространства.Камера Д заполняется первой частьюпробы, содержащей примеси материалаглинистой корки и бурового раствора, при этом датчиком 11 давления,расположенным в канале В, снимаетсяодно из трех возможных показанийдавления: давление бурового раствора(если герметизация нарушена), малого давления (если герметизирующий бО Устройство для отбора проб и гидродинамических исследований пластов, включающее корпус, гидропривод, пробоотборник прижимную систему, герметизирующий башмак, клапан, выпол ненный в виде подпружиненного диф825892 7 Г ференциального поршня с осевым ирадиальными каналами, большая ступень которого с одной стороны сообщена с гидроприводом, с другой - соскважинным пространством, а малыеступени сообщены соответственно сполостью пробоотборника и скважинным пространством, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышениякачества отбираемых проб, оно снабжено втулкой, жестко закрепленнойна дифференциальном поршне со стороны малой ступени, сообщающейся соскважинным пространством, причемвтулка образует с корпусом и дифференциальным поршнем начальную пробоприемную камеру, сообщающуюся спробоотборником через каналы втулки и дифференциального поршня прикрайнем нижнем положении последне го Источники информации,принятые во внимание при зкспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 541029, кл. Е 21 В 49/02, 1974. 2, Авторское свидетельство СССРР 541977, кл. Е 21 В 49/02, 1974825892 Составитель В. Никулиндактор В. Матюхина Техред М.Табакович Корректор Н. Швьщкая ,ПодписиССР ака Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная з 2327/23 ТиВНИИПИ Государствпо делам изобре 113035, Москва, Ж,аж 627нного комитетаений и открытиаушская наб.,