Опробователь пластов на кабеле

Союз СоветскикСоциапистическикРеспублик Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11878918(22) Заявлено 23. 07. 75 (21) 2159605/22-03с присоединением заявки ЭЙ(5 )М. Кл. Е 21 В 49/06 Гооударстеенный комнтет по делам нзабретеннй н открытнй(53) УДК 622. .243,68(088.8) А.В. Бубеев, Р.С. Хасаншин, П,А.: родский, А.Й;фтц)ннови В.Г. Жувагин4Всесоюзный научно-исследовател ский и проектйоконструкторский институт геофизиче исслеб йгеологоразведочных скважин(54) ОПРОБОВ ПЛАСТОВ Н офизичесзобретение относитс аемь ным приборам, и предназначе стового Флюид опробователь ким сква на кабел но для отбопроб пл Известе беле, вк стов на робоприлапан,жимную ющии корпус управляемыи башмак и и прив ем герметизирую систему 1 1 того устройлие прижима тва являу него к10 диаметра нем недостатко ся то, что т ам скважины зависи ины, а также то, ч в скваж лов возможно регулировать это усилие.Известен также опробователь пластов на кабеле, содержащий корпус, пр боприемник, датчик давления, привод, управляемый клапан, регулируемый дроссель, герметизирующий элемент, прижимную систему, включающую прижимающую лапу, шарнирно соединенную с си ым поршнем, причем гидравлическая система в данном опробователе разделена на два объема, заполненных рабочеи жидкостью, в одном иэ которыхдавление равно скважинному, в другом -превышает скважинное на 15-203 21. В процессе работы опробователярабочая жидкость из одного объемаперетекает в другой, поэтому обязательно требуется перезарядка послекаждого опробования, т.е. обратнаяперекачка рабочей жидкости.Кроме того, в таком опробователусилие прижатия, зависящее от скважинного давления и изменяющееся в широких пределах, не регулируется, что обусловливает слабое усилие при жатия на малых глубинах и как следствие плохую герметизацию отверстия стока. Значительное же усилие прижа тия на больших глубинах, превьппающее оптимальную величину, приводит к неоправданным перегрузкам прижимной системы и способствуетразрушению слабосцементированных пород при жимающей лапой, последующему наруше нию герметизации отверстия стока,87891 25 50 что в свою очередь снижает надежность работы опробователя.К недостаткам следует также отнести и то, что для обеспечения нормальной работы управляемого элемента золотникового типа необходима рабочая жидкость с высокой степенью очистки, в противном случае возможны заклинивания его, что приведет к возникновению аварийных ситуаций. 1 ОУказанные недостатки снижают эффективность, надежность и затрудняют применение такого опробователя.Целью изобретенйя является повышение эффективности и надежности работы опообователя.Цель достигается тем, что в опробователе пластов силовой поршень выполнен многоступенчатым, ступени которого образуют с корпусом изолированные друг от друга камеры, сообщающиеся со скважиной каналами, причем канал, сообщающий камеру за большим торцом поршня со скважиной,.перекрыт управляемым клапаном.Камера за большим торцом поршня имеет две секции, заполненные рабочей жидкостью и сообщенные между собой через регулируемый дроссель, причем одна из секций снабжена поршнем для отделения рабочей жидкости от скважинной.Часть каналов, сообщающих изолированные камеры со скважиной, перекрыта пробками.На фиг. 1 изображен опробователь35 в момент спуска в скважину, общий вид, на фиг. 2 - опробователь в момент раскрытия лапы и установки в рабочее положение; на фиг. 3 - опробователь в40 момент отбора флюида из пласта.Опробователь содержит корпус 1, в верхней части которого расположен привод 2, в данном случае может быть использован маломощный реверсивный электродвигатель с редуктором и вин 45 товой парой, причем привод используется для управления клапаном 3, который расположен на штоке 4, помещенном в защитную гильзу 5. Прижимная система включает в себя прижимающую лапу 6, шарнирно соединенную с силовым поршнем 7, причем верхний торец последнего выполнен трехступенчатым( ( (с площадями ступеней ,1, 2 и 5 и образует соответственно с корпу" 55 сом 1 изолированные друг от друга камеры А, В и С, Камера под нижним торцом площадью 4. силового поршня 7 8 4имеет две секции О и Е, причем первая заполнена рабочей жидкостью и через регулируемый дроссель 8 сообщена со второй, в которой помещен поршень 9, полость под последним посредством каналов Г и С и клапана 3 в исходном положении (фиг. 1) сообщена со скважинной жидкостью. Датчик давления 10 посредствоМ каналов Н исообщен с отверстием стока 1 герметизирующего элемента 11, отверстие стока Э посредством каналов Н, С и клапана 3 сообщено со скважинной жидкостью, пробоприемник 12 изолирован клапаном 3 от отверстия стока (.Опробователь спускается в скважину в положении, изображенном на фиг. 1. В данном случае камеры А и С закрыты соответственно пробками 13 и 14, а камера В сообщена со скважинной жидкостью. На ступень силового поршня 7 площадью 5 с одной стороны2.и на его нижний торец площадьюс другой стороны действует скважинное давление (гидростатическое), так(как 1 ), то результирующая сила,действующая на силовой поршень 7, будет направлена вверх, при этом лапа 6 будет эакрыта.В зависимости от скважинного давления и степени сцементированности исследуемых пород с целью получения оптимального усилия прижатия камеры А, 3 и С могут быть каждая в отдельности или в любом сочетании сообщены со скважинной жидкостью.Варианты, когда все камеры А, В, С закрыты или сообщены со скважинной жидкостью исключаются, так как прижимная система в этом случае работать не будет. Очевидно чтобы все шесть возможных вариантов имели технический смысл площади ступеней силового поршня 7 должны быть различны по величине, т.е. 5 1545.1При достижении интервала исследования включается электропривод 2, при этом клапан 3 перемещается вверх и в положении, изображенном на фиг.2, изолирует от скважинной жидкости и сообщает с пробоприемником 12 через канал Г полость под разделительным поршнем 9, так как давление в пробоприемнике 12 атмосферное, то давление под разделительным поршнем 9 снизится до атмосферного,а скважинная жидкость стечет в пробоприемник 12. В этом случае результирующая сила, действующая на силовой поршень 7,6формула изобретения 878918 будет направлена вниз, последний, выдавливая рабочую жидкость из секции О через регулируемый дроссель 8 в секцию Е, вместе с поршнем 9 переместится вниз,откроет лапу 6, и опробователь прижмется к стенке скважины.Скорость открытия лапы 6 задается регулируемым дросселем 8. При дальнейшем перемещении клапана 3 вверх в положении, изображенном на фиг. 3, Канал Г и полость под поршнем 9 изолируется от пробоприемника 12, затем отверстие стока 1 герметизирующего элемента 11 изолируется от скважинной жидкости и сообщается по каналу Н через клапан 3 с пробоприемником 12.После заполнения пробоприемника 12 и стабилизации давления до пластово- го, регистрируемого дистанционным датчиком давления 10, электропривод 2 реверсируется и перемещает клапан 3 вниз, .который последовательно изолирует от пробоприемника 12 и сообщает со скважинкой жидкостью отверстие стола Д и полость под поршнем 9, при этом на силовой поршень 7 действует результирующая сила, направленная вверх, лапа 6 закроется (фиг. 1).В случае отсутствия притока из исследованного участка опробователь перемещает следующий участок и так до получения притокаПри получении притока опробователв поднимается на поверхность. Применение предлагаемого опробователя позволяет сократить затраты времени на одно опробование, упрощает эксплуатацию приборов, повышает эффективность работ в неоднородныхколлекторах, в случае большого количества неприточных участков снижает количество некачественных проб, т.е. повышает технико-экономические показатели работ. 1, Опробователь пластов на кабеле,содержащий корпус, пробоприемник,датчики давления, привод, управляемый клапан, регулируемый дроссель,герметизирующий элемент, прижимнуюсистему, включающую прижимную лапу,шарнирно соединенную с силовым поршнем, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения эффективностии надежности работы, силовой поршеньвыполнен многоступенчатым, ступеникоторого образуют с корпусом изолированные друг от друга камеры,.сообщающиеся со скважиной каналами, при-чем канал, сообщающий камеру за большим торцом поршня со скважиной, перекрыт управляемым клапаном.202. Опробователь по п. 1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что камера забольшим торцом поршня имеет две секции, заполненные рабочей жидкостьюи сообщенные между собой через регулируемый дроссель, причем одна изсекций снабжена поршнем для отделения рабочей жидкости от скважинной.3. Опробователь по пп. 1 и 2, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что частьканалов, сообщающих изолированные камеры со скважиной, перекрыта пробками. Источники информации,35 принятые во внимание при экспертизе 1. Бродский П.А. и др. Опробование пластов приборами на кабеле. М.,"Недра", 1974, с. 93 - 94.402. Авторское свидетельство СССРВ 177375, кл. Е 21 В 49/06, 1963.Беца Корректор А. Ференц Редактор влова е каз 9684 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Тираж 630 ВНИИПИ Государственного комит по делам изобретений и отк 113035, Москва, Ж, Раушская