Опробователь пластов

(51)5 Е 21 3";.":РЛЩУ;6 ОБ ИСАНИ ИДЕТЕЛЬСТВ А ВТОРСКОМ отверс- предвавана в ь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Всесоюзный научно-исследовательский н проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин (72) М,Н.Бильков, Р.В.Китманов и Л.А.Соломинов(56) Авторское свидетельство СССР У 600293, кл. Е 21 В 49/00, 1975.БсИцяЬег 8 ег. Техника каротажных исследований и интерпретаций. Конференция в Москве, 1986, с.115. 2(57) Изобретение относится к устрой ствам, спускаемым в скважину на гео физическом кабеле и предназначено для гидродинамических исследований пласта и отбора проб на физико-химический анализ. Цель - повышение эффективности работы. Опробователь пластов состоит из корпуса 1, привода 2, прижимной лапы 3, башмака 6 с клапаном 4 в тии 5 стока. Группа камер рительного опробования образо3 1615356Ь н поршневых полостях дифференциаль- начинает двигаться следующий ДЙх поршней (ДП) 12 и 13 а пробо- . этой группы при обеспечении постоянс орные камеры в надпораневых полос- ной депрессии на пласт, определяемой ДП 20 и 21, Штоковые полости всех степенью дифференцирования этого ДП. ообщены с внешней средой. После ; Запись процесса ведется с помощьюновки прибора на участок опробова- преобразователя давления 8. Затем в скважине герметизирующий башмак клапан 4 сообщает канал 18 с каналом ижимается к стенке, клапан 7 эак и проба поступает в емкость 28 ется и пластовый флюид поступает 10 через клапан 31 разделения проб. При анапу 18 в надпоршневые полости необходимости отбора двух проб пос и 13. За счет разной степени ледияя последовательно отбирается в . еренцирования давления, зало" надпоршневые полости ДП 21 и ДП 22, ой конструктивнов ДП 12 и 13, которые также выполнены с различной але начинает двигаться один из 15 степенью дифференцирования давления.имеющий бьльшую степень диффе ил.цирования. После его остановкизобретение относится к устройств спускаемым в скважину на геофи-: з ском кабеле, и предназначено для г одинамических исследований пласта и отбора герметиэированных пластовых об на Физико-химический анализ. . Целью изобретения является повышение эффективности работы.На Фиг. 1 показан опробователь пластов, исходное псцожение; на фг.2 - то же, в процессе предварит ьного опробования пласта; наг.З - то же, в процессе отбора герм тизированных и разделенных проб для вьноса на поверхность на Физико-химич ский анализ; на фиг.4 - кривая восс ановлеиия давления при предваритель н опробовании пласта; на фиг.5- кр вая восстановления давления при предварительном опробовании пласта и в момент, последукиций за отбором . проб на физико-химический анализ.На Фиг.4 обозначены: 1 1 - моменты переключения клапанов; Ро- начально давление в отверстии стока; Р- эа" пусь нуля измерительной схемы; Р стандарт-сигнал давления; Р в- дав" ление в скважине; Р 1, - давление прито ка из пласта; Р Р - давление при перемещении дифференциальных поршней в цилиндрах с нормированным объемом прй предварительном опробовании пл)аста; Р- давление пласта", М 161; - время перемещения дифференци - аюьных поршней предварительного опробования пласта.На Фиг.5 обозначены: РР- давление при перемещении дифферен, циальными поршнями нормированногообъема при отборе нроб на анализ;Ь6- время перемещения 25 дифференциальных поршней при отборепроб на анализ.Опробователь пластов состоит изкорпуса 1 с приводом 2 управленияприжимной лапой 3, клапаном 4 в от" 30 верстни. стока 5, герметизирующегобашмака 6 и нормально открытого клапана 7 уравнивания давлений. Отверстие стока 5 постоянно соединено спервичным преобразователем 8 давления через канал 9, а через клапан 7уравнивания давления и каналы 10и 11 - со скважиной. Выше клапана 4отверстия стока 5 выполнен набор иэдвух дифференциальных поршней 12и 13 со штоками 14 и 15 в цилиндрах16 и 17, сообщенных со скважиннымпространством. Большие ступени порш-,ней 12 и 13 через канал 18 соединены через нормально закрытый клапан 4 45 с отверстием стока 5. Надпоршневыеполости дифференциальных поршней 12 и13 образуют камеры предварительногоопробования.Иежду поршнями 12 и 13 и:штоками14 и 15 выполнены воздушные камеры19 с атмосферным давлением. Выборомсоотношения площадей поршней 12 и13 н штоков 14 и 15 обеспечиваетсяпервоначальная работа поршня 12 со 55штоком 14, например, при ппастовом давлении под поршнем 12, соответствующем:403 гидростатического давления вскважине, и последующая работа поршня 13 со штоком 15, например, прического давления на штоки 14 и 15через открытый клапан 4, каналы 29,клапан 31 и канал 32 отооранныйФлюид из-под поршней 12 и 13 выдавливается в емкость 28, после чегоклапан 31 пружиной 30 закрывается,клапан 7 открывается, давление в от" верстии стока 5 уравнивается с гндростатическим Р(фиг.4), прижимная лапа 3 возвра 1 ается в исходное положение, прибор устанавливается на следующий участок пласта, и процесс предварительного опробования повторяется.Если предварительное опробованке пласта указало на проницаемость пласта, то сразу могут быть отобраны две раздельные пробы флюида на Физико-химический анализ (Фиг.5). В этом случае клапан 7 оставляют в закрытомположении, прижимную лапу 3 в открытом состоянии, а клапан 4 переводят в положение по Фиг,3. Флюид из пластачерез отверстие стока 5, клапан 4,каналы 29 под действием пластовогои атмосферного или близкого к атмосферному давлений в каналах 29 и подпоршнями 20 и 21 поступает под эти поршни. Ввиду того, что соотношение площа"дей нижнего поршня 21 по штоку 25 иего поршню выполнено с меньшим числом редуцирования депрессии на пласт, на-. пример 40% от гидростатическогодавления но выше давления насыщенния газа, то верхний поршень 20 находится .в покое, а нижний при достижении указанного пластового давленияРов (фиг,5) и по мере поступленияпластового Флюида двигается вниз дотех пор, пока его цилиндр 23 полностью .не заполнится флюидом, послечего пластовое давление возрастаетдо Р,ц,(фиг.5), например до 60% гщростатического. Клапан 31 под действием пружины 30 закрывается, первая проба фильтрата промывочной жидкости клапаном 31 герметизируется, а 50 чистая проба на Физико-химическийанализ отбирается в цилиндр 22. При полном заполнении цилиндра 22 пробой давление в нем восстанавливается до пластового .Ри, (Фиг.5), а процесс 55 отбора на этом завершается.Все процессы по предварительномуопробованию пласта поршнями 12 и 13 и.отбора проб на Физико-химический анализ в цилиндры 23 и 22 регистри 51615356 60% пластового давления под поршнем 13 от гидростатического давления промывочной жидкости в скважине.Ниже нормально закрытого клапана 4 выполнен другой набор иэ двух дифференциальных поршней 20 и 21 в цилиндрах 22 и 23 для отбора проб на Физико-химический анализ со штоками 24 и 25 в цилиндрах 26 и 27 с гидро статическим давлением.В нижнем поршне 21 выполнена емкость 28, находящаяся под атмосферным давлением, Больная ступень верхнего поршня 20 сообщена через каналы 29 и клапан 4 с отверстием стока 5 а большая ступень нижнего поршня 21 сообщена с отверстием стока 5 через подпружиненный пружиной 30 клапан 31 разделения проб, каналы 29 20 и 32 и клапан 4. Между поршнями 20 и 21 и штоками 24 и 25 выполнены воздуш - ные камеры 33 и 34 с атмосферньж давлением. Проба, отобранная в цилиндры 22 и 24 на физико-химический анализ, 25 сливается на поверхности через краны 35 и 36.Опробователь пластов работает следующим образом.После установки прибора на участок 30 опробования герметизирующий башмак 6 лапой 3 прижимается к стенке скважины, закрывается клапан 7 уравнивания давления, отверстие стока 5 герметизируется от промывочной жидкости, заполняющей скважину, клапан 4 переводится в положение по Фиг.2. При этом канал 18 изолируется от канала 29.и поршней 20 и 21, Флюид из пласта под действием пластового давления и атмос С ферного давления в канале 18 поступает под поршни 12 и 13, где давление при проницаемом пласте возрастает с Ро до Р (фиг.4). Под действием давления скважины шток 14 поршня 12 перемещается вправо до тех пор, пока не заполнится пробой его цилиндр, После этого пластовое давление начинает возрастать до Р (Фиг.4). При этом поршень 13 двигается до тех пор, пока полностью не заполнится пробой его цилиндр 17 после этого давление под поршнями 12 и 13 восстанав.ливается до пластового Р, (фиг.4). Процесс предварительного опробования пласта на этом заканчивается. Затем клапан 4 с помощью привода 2 переводится в исходное положение (фиг 1). При этом под действием гидростати 1615356руются первичным преобразователем 8 давления. После полного опробованная пласта клапан 4 возвращается в исходное положение, клапан 7 открывается, давление в отверстии стока 5 уравнивается с гидростатическим, примная лапа 3 убирается в исходное п ожение, и опробователь пластов с герметичными пробами извлекается нщ поверхность, где пробы через краны 35 и 36 извлекаются на анализ.Формула изобретенияпредварительного опробования и про -босборников с клапаном разделенияпроб, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения эффективностиработы, он снабжен дифференциальнымипоршнями, размещенными в камерах предварительного опробования и пробосборниках, причем штоковые полости всех1 О дифференциальных поршней сообщены свнешней средой, а их надпоршневыеполости выполнены с возможностьюсообщения с отверстием стока, приэтом дифференциальные поршни в группе15 камер предварительного опробованияимеют коэффициент дифференцированиябольше, чем коэффициент дифференциро-,вания дифференци .льных поршней в груп".пе пробоотборников,1615356 ИПк Составитель Е.Самойленкоктор И.Горная Техред Л,Олейник Корректор Т,Мал Тираж 480твенного комитета по изоб 113035, Москва, Ж, Ра роизводственно-издательский комбинат "Патент",ород, ул. Гагарина, 101 Заказ 3970 ПодписноеВНИИПИ Государс ретениям и открытиям при ГКНТ СССРушская наб., д. 4/5