Устройство на кабеле для исследования пластов в необсаженных скважинах Советский патент 1983 года по МПК E21B49/00 

Изобретение относится к нефтепромысловой геофизике, а точнее к устройствам, предназначенным для отбора проб пластового флюида из стенок Е1еобсаженных скважин. По основному авт. св. № 947412 известно устройство на кабеле для исследования пластов в необсаженных скважинах путем отбора проб пластового флюида, включающее электропривод, плунжерный насос со всасывающими и нагнетательными ханала.ми и клапанами, децентратор, герметизирующий элемент, пробоприемник и автоматический регулятор депрессии, установленный в канале между всасывающим и нагнетательным канала.ми. Автоматический регулятор депрессии выполнен в виде подпружиненного золотника, размещенного в гильзе, имеющей ряд расположенных вдоль ее оси отверстий, каждое из которы.х индивидуально сообщает всасывающий канал с одним из всасьшающих клапанов насоса, причем золотник установлен с воз.можностью перекрытия отверстий в гильзе, а полость под ним гидравлически сообщена с нагнетательным каналом. Автоматический регулятор депрессии позволяет использовать мощность привода насоса оптимально в щироком диапазоне проницаемости. При любой проницаемости пласта устройство с таким регулятором депрессии позволяет откачать фильтрат промывочного раствора из зоны проникновения и определить насыщенность пласта в минимальный срок при данной мощности привода 1. Однако после определения насыщенности пласта необходимо провести гидродинамическое исследование при определенно.м перепаде давления или нескольких определенных перепадах давления для определения значения проницаемости или построения индикаторной диаграммы. Величину депрессии необходимо установить в данном случае из условия сохранения однофазности потока, соблюдения линейного, закона фильтрации, исключения деформации скелета породы под действием давления перегрузки и т.д. Такую функцию автоматический регулятор депрессии выполнить не может. Депрессия, создаваемая автоматическим регулятором в процессе определения насыщения пласта, может лищь случайно совпадать с депрессией, необходимой для проведения гидродина-, мических исследований, в области очень высоких проницаемостей. В щироком диапазоне средних и низких проницаемостей необходимо величину создаваемой плунжерным насосом депрессии па пласт задавать дистанционно оператором, исходя из результатов, получаемых в процессе исследования, или других априорных данных. Цель изобретения - повыщение эффективности исследования пласта за счет обеспечения дистанционного регулирования депрессии на пласт для проведения гияродинамич-зских исследований без подъема устройства на поверхность. Поставленная цель достигается тем, что устройство на кабеле для исследования пластов в необсаженных скважинах, содержащее электропривод, плунжерный насос со всасываюп и.ми и нагнетательными каналами и клапанами, децентратор, герметизирующий элемент, пробоприемник и автоматический регулятор депрессии, снабжено кулачком, расположенным непосредственно под подпружиненным золотником и взаимодействующим с ним. Кроме того, кулачок выполнен в виде щтока с П-образным копирным пазом со щтифтом и установлен с возможностью циклического перемещения относительно штифта. Кулачок, воздействуя на золотник регулятора, перемещает его и перекрывает отверстие гильзы регулятора. За один ЦИКЛ кулачок перемещает золотник на расстояние между отверстиями гильзы. Управление кулачком производится дистанционно гидравлически или с по.мощью соленоида. Таким образом, откачка жидкости из зоны проникновения в процессе испытания пласта производится с автоматическим регулированием депрессии на пласт, а гидродинамическое исследование производится при определенной депрессии на пласт, величина которой устанавливается дистанционно. Такое сочетание автоматического и дистанционного регулирования депрессии на пласт позволяет повысить эффективность исследования пласта. На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое, устройство, исходное положение; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1 (увеличенный фрагмент автоматического регулятора депрессии); на фиг. 3 - развертка паза кулачка. Устройство содержит электропривод 1, связанный с плунжерным насосом 2, который снабжен регуляторо.м, состоящим из гильзы 3 и подпружиненного золотника 4, децентратор 5 для прижатия-устройства к стенке скважины, герметизирующий элемент 6, изолирующий участок стенКи скважины при отборе пробы, переключающий клапан 7 для управления процессом отбора пробы из пласта в приемную камеру 8, снабженную разделительным порщне.м 9, и выброса пробы в скважину, кулачок 10, в паз которого входит щтифт 11. Приемная камера 8 сообщена через разделительный клапан 12 с полостью по.апружиненного компенсатора 13, под.аерживающего в гидросистеме устройств скважинное давление. Устройство опускают в скважину в исходном положении (фиг. 1). После опускания его на интервал исследования децентратором 5 прижимают герметизирующий элемент 6 к стенке . Включают электропривод 1 и плунжерным насосом 2 перекачивают рабочую жидкость из приемной камеры 8 под компенсатор 13, сжимая его пружину. При этом поршень 9 перемещается и в приемную камеру 8 поступает из пласта флюид. В процессе отбора производят измерение давления в камере 8 и скорости перемещения порщня 9 (измерительная аппаратура не показана). После отбора одной пробы из исследуемой точки пласта переключающим клапаном 7 сообщают приемную камеру 8 со скважиной, а разделительным клапаном 12 - компенсатор 13 с приемной камерой. В результате этого рабочая жидкость из полости компенсдтора под действием пружины яеретекает в приемную камеру, из которой вытесняется в скважину отобранная проба. Установив клапаны 7 и 12 в первоначальное положение, можно повторить отбор из данной точки пласта. После откачки фильтрата из зоны проникновения и получения чистого пластового флюида, т.е. после определения насыщенности пласта, приступают к гидродинамическим исследованиям. Для этого последовательным поступательным движением кулачка 10 (кулачок приводится в движение дистанционно гидравлически или электрически с помощью соленоида (не показан) золотник перемещают в гильзе и перекрывают необходимое количество отверстий, Кулачок 10 первоначально находится в исходном положении 0. При ходе вниз штифт 11 поворачивает его по часовой стрелке (если смотреть на кулачок 10 сверху) и занимает крайнее верхнее положение в соседнем тупиковом пазу, находящимся справа. При ходе вверх щтифт 11 снова поворачивает кулачок 10, последний получает возможность перемещения на расстояние li от исходного положения О, передвигает золотник 4 на такое же расстояние и перекрывает отверстие гильзы. После второго цикла золотник 4 перемещается на расстояние 1 . и перекрывает два отверстия гильзы: после третьего цикла золотник 4 перемещается на расстояние Ц и перекрывает три отверстия гИльзы. А после четвертого цикла кулачок 10 и золотник 4 возвращаются в исходное положение 0. Таким путем подбирается дистанционно депрессия на пласт при гидродинамическом исследовании. Аналогичным образом можно исследовать все интересующие интервалы скважины без подъема устройства на поверхность. При необходимости отобранная проба может быть вынесена на поверхность. Таким образом, автоматическое регулирование депрессии на пласт позволяет оптимально использовать мощность привода в щироком диапазоне проницаемости и за минимальное время провести испытание пласта на стадии определения насыщенности пласта, а дистанционное регулирование позволяет провести гидродинамическое исследование пласта при оптимальных значениях депрессии на пласт. Сочетание автоматического и дистанционного регулирования позволяет повысить эффективность исследования пласта.

I

i cpus.Z

т

о

фиг-З

1. УСТРОЙСТВО НА КАБЕЛЕ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЛАСТОВ В НЕОБСАЖЕННЫХ СКВАЖИНАХ по авт. св. № 947412, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности исследования пласта путем обеспечения дистанционного регулирования депрессии на пласт для проведения гидродинамических исследований без подъема устройства на поверхность, оно снабжено кулачком, расположенным непосредственно под подпружиненным золотником и взаимодействующим с ним. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что кулачок выполнен в виде штока с П-образным копирным пазом со штифтом и установлен с возможностью циклического перемещения относительно штифта. (Л со 00 tji 1C