Устройство для отбора пластовых проб и определения гидродинамических параметров пластов

СОЮЗ СОВЕТСНИКСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУ БЛИН 59 4 Е 21 В 49/10. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ К ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕН ИТЕТ СССРЙ И ОТКРЫТИЙ ПИ ЗОБРЕТЕНИ ЙВЙЫОТЙКА ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ неподвижный относительно корпуса пробосборники с размещенными в них поршнями, механизмы фиксирования распределительного штока, герметизирующий башмак с отверстием стока, сообщенным с регистрирующим датчиком и через распределительный шток - с , пробосборниками, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения достоверности получаемой информации, оно снабжено управляющим штоком и распределительной втулкой, расположенными коаксиально распределительному штоку, обратным клапаном, сообщающим емкость неподвижного пробосборника со скважиной, механизмами фиксирования, обеспечивающими поочередное соединение управляющего штока с корпусом или с подвижным пробосборником, распределительной втулки - с управляющим штоком или с распределительным штоком, а последнего - с подвижным пробосборником в положении заполнения и опорожнения пробосборников, причем распределительный шток жестко связан с поршнями пробосборников, а винтовая передача размещена в надпоршневой полости подвижного проб -борника. едовакторский в истроля н аботы с применени ластов в геохими,Геофизическием опробователей ческих скважинах исков месторожде с целью прямых ий нефти и газ Г 15103-4/632 101 тчет по теме 38 т.1(54) ( ТОВЫХ МИЧЕС жащее вую п распр радиал ЬР ВЫ Р. оо(56) Патент США У 3577781,кл. 73/152, опублик. 1971.- 77. Гос.рег.У 78011615,с.55-6.7) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРАПРОБ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГИДРОДИКИХ ПАРАМЕТРОВ ПЛАСТОВ, сокорпус, электропривод, виредачу, прижимную системуделительный щток с осевымьными каналами, подвижный 1240885 А 112408 40 1Изобретение относится .( геофизическим исследованиям скважин,а именно к устройствам для отборапроб и гидродинамических исследований пластов.5Целью изобретения является повышение достоверности получаемой информации.На фиг.1 показано устройство дляотбора пластовых проб.и определения 1 Огидродинамических параметров пластов, исходное положение; на фиг.2 -то же, при работе в режиме определения гидродинамических параметровпластов; на фиг.3 - то же, при отборе чистой пластовой пробы.Устройство состоит из размещенных в корпусе 1 электродвигателя 2,редуктора 3, винтовой передачи, включающей винт 4 и гайку 5, зафиксированную от поворота в направляющих6 корпуса 1, прижимной системы, состоящей из силовой пружины 7, кулисы8, тяги 9, шарнирно соединенного сней шатуна .1 О, шарнирно закрепленного на корпусе 1 коромысла 11, иопорной площадки 12, закрепленнойна общем шарнире шатуна 1 О и коромысле 11, Для изоляции от скважиныточки опробования на корпусе 1 уста- ЗОновлен герметизирующий башмак 13,Емкости подвижного 14 и неподвижного 15 пробосборников могут поочередно соединяться с отверстием стокав герметизирующем башмаке 13 черезосевые и радиальные каналы в коаксиально установленных управляющем16 и распределительном 7 штоках.Распределительный шток 17 жесткосвязан с поршнями 8 и 19, размещенными в пробосборниках 14 и 15соответственно. Последовательностьзаполнения пробосборников 14 и 15обеспечивается распределительнойвтулкой 20, имеющей окно для прохож" 45дения жидкости и снабженной механизм 1 м фиксации, состоящем из шариков .21, установленных в радиальных отверстиях втулки 20, втулки 22 с буртиком, пружины 23 и кольцевых проточек 24 и 25 на внутренней поверхности управляющего штока 16 и наружной поверхности распределительногоштока 17 соответственно, Пробосборники 14 и 15 снабжены механизмами55фиксации распределительного штока17, при этом механизм фиксации подвижного пробосбарника 14 состоит изшаров 26, размещенных в ралиапьнчх 85 1отверстиях ступенчатой крьппки 27 пробосборника 14, втулки 28, буртик которой выступает над наружным диаметром пробосборника 14, пружины 29 и кольцевых проточек 30 и 31 на штоке 17 и втулке 28 соответственно, а механизм Фиксации пробосборника 15 включает подпружиненную защелку 32 и проточку 33 распределительного штока 17. Управляющий шток 16 также имеет механизм фиксации, состоящий из шаров 34, установленных в радиальных отверстиях управляющего штока 16, втулки 35 с буртиком, пружины 36 и кольцевых проточек 37 и 38, выполненных в крышке 27 и корпуса 1 соответственно. В корпусе 1 размещен упор 39, выполненный в виде втулки с кольцевым пазом, в котором установлен эксцентрик 40. Для передачи движения от привода к, остальным механизмам гайка 5 закреплена с нодвижным пробосборником 14. В торце пробосборника 15 установлен обратный клапан 41, Датчик 42 давления соединен с отверстием стока герметизирующего башмака.Устройство работает следующим образом.В режиме гидродинамических исследований пластов (фиг.2) после спуска устройства на заданный интервал исследования включают электродвигатель 2, который через редуктор 3 приводит во вращение винт 4, сообщающий перемещение вверх гайке 5 вдоль направляющих 6, а вместе с ней и подвижному пробосборнику 14. В на "-. чальном положении управляющий 16 и распределительный 17 штоки.зафиксированы относительно крьппки 27 подвижного пробосборника 14, поэтому они также начинают перемещаться вверх, При этом пружинадеформируется, вызывая перемещение кулисы 8, тяги 9, поворот шатуна 1 О и коромысла 11. Опорная площадка 12 упирается в стенку скважины и, деформируя герметизирующий башмак 13, изолирует отверстие стока от ствола скважины, При дальнейшем движении вверх шары 34 оказываются против кольцевой проточки 38 корпуса 1 и под действием сил сопротивления в уплотнениях управляющего штока 16 выталкиваются в нее, В этот момент радиальное отверстие в управляющем штоке 16 совпадает с отверстием стока и под действием перепада данле -1240 0 15 зния между пластовым и пониженнымдавлением под поршнем 19, перемещающимся совместно с распределительным штоком 17, производится срывглинистой корки и вызов притока из5пласта. При дальнейшем движении пробосборника 14 вверх (фиг,З) поддействием пружины 36 втулка 38 запирает шары 34 в кольцевой проточке38, фиксируя управляющий шток 16относительно корпуса 1. Изменениедавления в пробосборнике 15 в процессе заполнения его пробой регистрируется датчиком 42 давления в виде диаграммы давления, используемой для определения гидродинамических параметров пластов. Перемещение подвижного пробоотборника 14вверх выбирается меньшим, чем расстояние между упором 39 и буртиком Ювтулки 28, что обеспечивается приизвестной скорости перемещения пробоотбэрника 14 регистрацией времениработы электродвигателя 2. При реверсе электродвигателя 2 происходит 25перемещение вниз подвижного пробосборника 14, распределительногоштока 17 и поршня 19. При этом давление в пробосборнике 15 под поршнем 9 повышается до величины, превышающей скваженное давление.Открывается обратный клапан 41 ипроба выталкивается в скважину. Затем крышка 27 сдвигает втулку 35 иупирается в торец управляющего штока 16, вынуждая перемещение шаров 34из проточки 38 корпуса 1 в проточку37 крышки 27. Управляющий шток 16также начинает перемещаться вниз,снимает усилие пружины 7 с прижимного механизма и, упираясь в торецкулисы 8, возвращает кулису 8, тягу9, шатун 1 О, коромысло 11 иопорнуюплощадку 12 в исходное положение,При этом отверстие стока соединяется со скважиной. После этого устройство готово для установки на новой точке исследования,При работе устройства в режимеопробования пластов (фиг.З) отбор 5 Опробы в пробосборник 15 производится описанным образом, при этом зонадренирования очищается от фильтрата промывочной жидкости, которая поступает н пробосборник 15, Перемещение подвижного пробосборника 14 вверхпродолжается до тех пор, пока распределительныйшток 17 не расфиксиру 885 4ется относительно подвижного пробосборника 14 и не зафиксируется относительно неподвижного пробосборника15, Это происходит следующимобразом. После соприкосновения буртика втулки 28 с торцом упора 39втулка 28 останавливается, а перемещение пробосборника 14 продолжа. ется до тех пор, пока кольцеваярасточка 31 втулки 28 не окажетсянапротив шаров 26. В этот моменткольцевая канавка 33 на распределительном штоке 17 оказывается напротив подпружиненной защелки 32 ираспределительный шток 17 фиксируется относительно неподвижного пробосборника 15. В конце заполнения пробосборника 5 распределительная втулка 20, перемещающаяся вместе с распределительным,штоком 17, сдвигаетвтулку 22, сжимая пружину 23, останавливается при упоре в торец управляющего штока 16, при этом кольцевыепроточки 24 оказываются против шарон21. Дальнейшее движение распредели тельного штока 17 вызывает перемеще-,ние шаров 21 в кольцевые проточки 24управляющего штока 16, что приводитк фиксации распределительной втул"ки 20. Радиальные каналы в распределительном штоке 17, соединяющие отверстия стока в герметиэирующем баш"маке 13 с пробосборником 15, перекрываются, а с пробосборником 14 - открываются. Это происходит в моментфиксации распределительного штока 17относительно неподвижного пробосборника 15. После реверса электродвигателя 2 и начала движения подвижногопробосборника 14 нпиз шары 26 выталкиваются в проточку 31 втулки 28 ипод поршнем 18 в пробосборнике 14освобождается объем, который заполняется чистой пластоной пробой. Весь дальнейший цикл работы устройства ,описан. После подъема устройства на по-. верхность производится извлечение пробы из пробосборникон для анализа в специальные емкости, подсоединяемые к отверстию стока. Поворотом эксцентрика 40 сдвигается упор 39 вверх, затем включается электродвигатель 2, При неподвижном распределительном штоке 1 и поршне 18 движение пробосб ерника 14 вверх приводит к выдавливанию из него пробы. В момент совпадения кольцевых прото 1240885чек 30 и 31 пружина 29 сдвигает втулку 28, выталкивая шары 26 в проточку30 распределительного штока 17, ификсирует последний относительна пробосборника 14. Затем отодвигают защелку 32 и включают электродвигатель2 на реверс. При этом начинается движение пробосборника 14 и распределительного штока 17 с поршнем 19 вниз и загрязненная проба из пробосборника 5 выдавливается через обратныйканал 41 наружу. При совпадении проточек 25 штока 17 с проточками 24штока 16 под действием пружины 23шары 21 фиксируют распределительнуювтулку 20 на штоке 7. В конце кодапробосборника 14 устройство приводит О ся в исходное положение.Составитель Е.СамойленТехред Л.Олейник едак Корректо Келемеш ешетн Заказ 34 б 4(26 исн СР/5 роизводственно-полиграфическое предприятие город,роект Тираж 548 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 13035, Иосква, Ж, Раушскомитета открытий ая наб