Устройство для гидродинамических исследований пластов

(51)5 Е 21 В 47/10 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ М 34аучно-исследовательскийукторский институт геоований геологоразведоч.Х Махмуто етельство СССРВ 49/00, 1987,ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское се иМ 1439227, кл, Е 2 Я 21677289 А 1(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПЛАСТОВ (57) Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин. Цель - повышение достоверности исследований. Для этого в камере 11 установлен емкостный уровнемер 12 и дополнительный выходной клапан 7, Устройство имеет пробоприемник 15, в котором установлен разделительный поршень 16, Камера 11 расположена между пробоприемником 15 и пробосборником 13,1677289 10 20 30 35 40 45 Объем камеры 11 равен объему пробоприемника 15. Устройство также имеет подвижный цилиндрический шток 4, выполненный с дополнительным каналом 10, между которым и основным каналом 9 установлен до-полнительный выход клапан 7. Наличиекамеры 11 и размещение в ней уровнемера Изобретение относится к геофизичесхим исследованиям скважин, а именно к , гидродинамическим исследованиям и опробованию пластов приборами на кабеле.Целью изобретения является повышение достоверности исследований.На фиг.1 изображено предлагаемое устройство перед приемом пластового флюида; на фиг.2 - положение устройства в , момент приема пластового флюида; на фиг.3 - положение устройства после сообщения пробоприемника и измерительной , камеры; на фиг.4 - положение устройства при перемещении флюида иэ измерительной камеры в пробосборник, на фиг.5 - диаграмма изменения давления в процессе исследования участка пласта.Устройство для гидродинамических исследований пластов содержит герметизирующий башмак 1 с отверстием 2 для стока.прижимную систему 3, подвижный цилиндрический шток 4 с входным 5, выходным 6 и дополнительным 7 выходными клапанами, которые могут быть выполнены в виде резиновых уплотнительных колец, посаженных в эаглубления (канавки) по окружности цилиндрического штока 4 или выполнены изтвердосплавных притертых частей поверхности корпуса 8 устройства и штока 4. Внутри штока 4 выполнен канал 9 и дополнительный канал 10 для перемещения пластового флюида в устройстве. Камера 11 предназначена для определения количества газа в пробе флюида, в ее полости по всей ее высоте установлен емкостный уровнемер 12 для определения состава жидкой части флюида. Устройство также имеет пробосборник 13, датчик 14 давления, пробоприемник 15 с разделительным поршнем 16, узел телескопических поршней 17-19, необходимых для создания различных депрессий на пласт, и гильзу 20, по которой перемещается поршень 16 с пробкой 21.Камера 11 размещена между пробоприемником 15 и пробосборником 13, причем пробоприемник расположен выше пробосборника, что необходимо для перемещения жидкой фазы флюида из камеры 11 в про 12 дает возможность определения состава пробы флюида в каждой точке исследования пласта, что повысит достоверность определения эффективной, абсолютной и фазовой проницаемости, фильтрационных характеристик и насыщенности пласта, сократитвремя исследования скважины. 5 ил. босборник 13 после окончания процесса измерений данного участка полости, Объем камеры 11 выбирается исходя иэ условия выполнения двух требований, С одной стороны, при увеличении объема камеры 11 уменьшается точность определения количества газа(при малом его содержании) в пробе флюида, с другой стороны, если объем камеры 11 будет меньше объема пробоприемника 15, то часть жидкости при сообщении между собой камеры 11 и пробоприемника 15 будет оставаться в пробоприемнике, и состав жидкости по показаниям емкостного уровнемера 12 будет определяться неверно. Поэтому объем камеры 11 выбран равным объему пробоприемника.Дополнительный выходной клапан 7 установлен между основным 9 и дополнительным 10 каналами. Основной канал 9 предназначен для сообщения с отверстием 2 стока башмака, пробоприемником и измерительной камерой 11.Устройство работает следующим образом,Устройство опускается в скважину в положении, показанном на фиг.1. После достижения интервала исследования устройство (фиг.2) прижимается герметиэирующим башмаком 1 и прижимной системой 3 к стенке скважины, шток 4 с клапанами 5-7 перемещается вверх, выходной клапан 6 разобщает полости, измерительной камеры 11 и пробоприемника 15, при этом полость пробоприемника 15 посредством канала 9 сообщается с отверстием 2 стока башмака.При достижении поршнем 16 верхнего упора пробоприемника 15 и восстановления в нем пластового давления шток 4 перемещают вниз,. входной клапан 5 разобщает полость пробоприемника 15 с отверстием 2 стока баШмака, выходной клапан 7 разобщает полости камеры 11 и пробосборника 13, а выходной клапан 6 сообщает полости камеры 11 и пробоприемника 13 (фиг.3).После выравнивания давлений в камере 11 и пробоприемнике 15 и регистрации ооказаний датчиков 14 давления и емкостного участке Р 1-Р 2. Тогда объем под разделиуровнемера 12 производят дальнейшее пе- тельным поршнем будет Чж = Чпс - Чг,ремещение штока 4 вниз, при этом выходной клапан 7 разобщает полости камеры 11 ЬЧ = Чо+ Ч 1, (2)и пробосборника 13, выходной клапан б при 5этом остается открытым (фиг,4) и отобран- где Чо - начальный обьем пробоприемниканый флюид по каналам 9 и 10 перемещается и канала 9 при закрытом положении выходиз пробоприемника 15 и камеры 11 в про- ного клапана 5(фиг.2);босборник 13. Ч 1 - нормированный обьем пробопДалее шток 4 перемещают в крайнее 10 риемника, образовавшийся вследствиенижнее положение, регистрируют давление расширения газа и перемещения разделипри сообщении всех камер и устройство тельного 1 бителескопического 17 поршнейвозвращается в исходное состояние. вверх (фиг.З),Весь процесс изменения давления ре- При этом объем, находившийся в прогистрируется датчиком 14 давления на диаг боп риемнике жидкости (Ч), будетрамме (фиг,5), Изменение давления впромежутках времени Ь - 11, 12 - тз, 4 - 15 характеризует заполнение флюидом соответствующих нормированных объемов Чо, Ч 1, где Чп - обьем пробоприемника.Ч 2, Чз, заданных длиной хода телескопиче Зная объем, а следовательно, и уровеньского поршня, Стабилизации пластового переместившейся иэ пробоприемника в кадавления Рпл соответствует участок време- меру жидкости по известной формуле дляни тБ - т 7, емкостного уровнемера или по калибровочМомент сообщения пробоприемника с ным кривым, получаемым при заполненииизмерительной камерой отмечается паде измерительной камеры водой, нефтью илинием пластового давления до значения Рс, их смесью, можно определить состав жидпосле чего за счет перемещения поршней кой фазы пробы,пробоприемника под действием скважин- Обьем камеры выбран равнымного давления, в зависимости от соотноше- обьему пробоприемника для того, чтобыния обьемов газообразной и жидкой фазы 30 вся жидкость отобранной пробы смоглаотобранной пробы, давление возрастает до переместиться из пробоприемника в измевеличины Ризм. Конечный участок диаграм- рительную камеру, в противном случае устмы характеризует давление Р в измери- ройство работать не будет, так как жидкостьтельной камере после перемещения практически не сжимаема.флюида в пробосборник, 35 С другой стороны при увеличении обьеЕсли взять объем измерительной каме- ма измерительной камеры снижается точры равным объему пробоприемника, то объ- ность определения малого количества газаем газа, поступившего в процессе отбора в пробе. Исходя иэ данных условий обьемпробы в пробоприемник, при давлении, рав- измерительной камеры выбран равным обьном Рпл, можно определить по известной 40 ему пробоприемника,формуле: Наличие камеры и размещение в нейемкостного уровнемера дает возможностьЬЧ Ризм определения состава пробы флюида в кажРпл Ризм дой точке исследования пласта, что повысит45 достоверность определения эффективной,где ЛЧ - объем пробоприемника под разде- абсолютной и фазовой проницаемости,лительным поршнем, образовавшийся фильтрационныххарактеристик и насыщенвследствие расширения газа при сообще- ности пласта, сократит время исследованиянии пробоприемника и измерительной ка- скважины, объем работ по лабораторномумеры (фиг.З). 50 исследованию керна и повысит надежностьПоложение поршня, а следовательно, и и оперативность прогнозной оценки прообъем Л Ч определяется по диаграмме дав- . дуктивности пласта и его эксплуатационныхления (фиг.5). Для этого линию стабилиза- характеристик,ции Ризм продолжают до пересечения с Формула изобретениякривой восстановления давления и опреде Устройство для гидродинамических исляют соответствующие нормированные следований пластов, включающее корпус,объемы. установленные на нем прижимную системуП р и м е р, На фиг.5 линия Ризм пересе- и герметизирующий башмак с о 1 верстиемкает кривую восстановления давления на стока, установленные в корпусе пробоприемник с узлом телескопических поршней, разделительный поршень, шток с входным и выходным клапанами и каналом для сообщения с пробоприемником и отверстием стока башмака, камеру и датчик давления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью , повышения достоверности исследований,оно снабжено установленным в камере емкостным уровнемером и дополнительным выходным клапаном, причем разделительный поршень установлен в пробоприемнике, камера расположена между пробоприемником и пробосборником, объ ем камеры равен объему пробоприемника,а шток выполнен с дополнительным каналом, между которым и основным каналом установлен дополнительный выходной клапан,101677289 орректор С.Черни едактор М.Келемеш каз 3095 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул,Гагарина, 10 оставителехред М.М Масловентал