Устройство для отбора проб жидкости и газа из пласта Советский патент 1985 года по МПК E21B49/08 

. 1 Изобретение относится к промысjiOBo-геофизическим исследованиям скважин приборами на кабеле, а именно к устройствам для отбора проб пластового флюида. Известно устройство для исследования скважин и опробования пластов, содержащее корпус, расположенный на кабеле, насос с приводом, пробоотбор ную камеру, гидравлические пакеры, связанные через .обратный клапан с ли нией нагнетания Cl3. Однако устройство не обеспечивает надежной герметизации в процессе откачки пластовой жидкости. Известно также устройство для отбора проб жидкости и газа из плас7 -та, содерл ащее корпус, гидравличес:: кие пакеры, пробосборник с клапанами на входе и выходе, насос с приводом и клапанами, уетановленньжи в линиях всасывания и нагнетания, дифференциальный полый подпружиненный шток с клапаном сброса, подпружиненным поршнем, надпоршневая полость которого вьтолнена с возможностью со общения с камерой нагнетания и полостью пакеров,. подпоршневая полость со скважинным пространством, а полость штока - с линией всасыванияC2j Недостатком известного устройства является быстрый износ гидравлических пакеров из-за необходимости поддержания в их полости и нагнетательной линии насоса повышенного давления для надежной герметизации опробуемого участка скважины. Целью изобретения является повышение надежности отсекания полости раздутых пакеров от нагнетательной линии. Поставленная цель достигается тем что в устройстве для отбора проб жид кости и газа из пласта, включающем корпус, гидравлические пакеры, пробосборник с клапанами на входе и выходе, насос с приводом и клапанами, установленными в линиях всасывания и нагнетания, дифференциальный полый подпружиненный шток с клапаном сброон, подпружиненным поршнем, надпоршневая полость которого выполнена с возможностью сообщения с камерой нагнетания и полостью пакеров, подпорш невая полость - со скважинным пространством, а полость штока - с линией всасывания, дифференциальный шток снабжен клапаном-отсекателем 8 и упором с расположенным подвижно между ними подпружиненным поршнем, причем камера нагнетания выполнена с возможностью разделения на изолированные секции с помощью клапана-отсекателя и сообп1ения при этом одной из секций с полостью пакеров, а другой - со скважинным пространством через клапан сброса. На фиг. 1 изображено устройство в исходном положении; на фиг. 2 то же, вмомент откачки жидкости из межпакерного пространства-, на фиг. 3 - схема разгрузочного узла в момент сброса избыточного давления в гидравлических пакерах после окончания процесса опробования. Устройство для отбора проб шадкости и газа из пласта включает каро- . тажный кабель 1, электродвигатель 2, насос 3 с клапанами всасывания 4 и нагнетания 5, полый дифференциальный подпружиненный шток 6 с размещенными на нем в камере нагнетания клапанами сброса 7 и отсечки 8 и 9, подпружиненный поршень-клапан 10, подвижно расположенный на штоке 6 и взаимо Гействующий с упором 11 и манжетой 12, устройство разгрузки гидросистемы 13, пробосборник 14 с клапанами 15 и 16, гидравлические пакеры 17 и 18, датчик давления 19, резистивиметр 20. Устройство содержит также гидравлические каналы А, Б, В, Г, Д, Е. Устройство работает следуюш 1м образом. На интервале опробования включают насос 3, который всасывает скважинную жидкость по каналам А и В и нагнетает ее по каналам Б, Г, Д в полость пакеров 17 и 18, а также под поршни клапанов 15 и 16 пробосборника. После раздутия пакеров Г/ и 18 и обеспечения надежной герметизации интервала опробования срабатывают клапаны 15 и 16 и сообщают камеру пробосборника 14 с интервалом опробования (фиг. 2). В этот момент насос отключают. Происходит срыв глинистой корки за счет перепада дав-ления между пластовым давлением и давлением в камере пробосборника, равным атмосферному. Процесс заполнения пробосборника 14 контролируется датчиком 19 и резистивиметром 20, после заполнения пробосборника вновь включают насос 3, который откачивает пластовую жидкость из пробосборника 1i. Давление на выкиде насоса 3 повьшается, и дифференциальный шток 6, преодолевая усилие пружины, перемещается вниз. При этом клапанотсекатель 9 сообщает камеру К поршня-клапана 10 с линией Г. В результате действия перепада давления на поршень-клапан 10, подпоршневая полость которого сообщается со скважиной, последний движется вниз и, взаимодействуя со штоком 6 через его упор 11, перемещает шток 6 в нижнее положение. Одновременно клапан 8 отсекает нижнюю часть нагнетательной линии насоса Г, Д, камеру К, полость пакеров и камеры под поршнями клапанов 15 и 16 пробосборника 14 (фиг. 2), от верхней части нагнетательной камеры, а клапан 7 при этом сообщает выкидную линию Б н coca со скважиной. Давление на выкиде насоса снижается до гидростатического, но шток 6 вместе с размещен ными на нем клапанами удерживается в нижнем положении поршнем-клапаном 10 благодаря действию избыточного давления, в полости нагнетания на его верхний торец. В дальнейшем процесс откачки жидкости из межпакерного пространства в скважину осуществляется через камеру пробосборника 14, канала А в-полом штоке 6 и по каналам Б, И. После откачки загрязненного пластового флюида, что регистрируется резистивиметром 20, насос отключается, и с по(мощью устройства разгрузки гидро384гистемы 13 каналы Г и Д сообщаются через канал Е со скважиной (фиг. 3. Жидкость, находящаяся под избыточным давлением в полости пакеров и в камере К над поршнем-клапаном 10, сливается в ствол скважины за счет упругости гидравлических пакеров и сжатых пружин поршня-клапана 10, штока 6 и клапанов 15 и 16. Чистая проба пластового флюида герметизируется в пробосборнике, давление в гидросистеме выравнивается со скважинным, и все элементы прибора занимают исходное положение. Предлагаемое устройство позволяет производить отсекание полости гидравлических пакеров от нагнетательной линии насоса при оптимальном давлении. При этом поршень-клапан за . счет расположения его в камере, сообщающейся с полостью пакеров, удержи вает клапаны-отсекатели, расположенные на выкиде насоса, в положении отсечки с помощью избыточного давления в полости пакеров. Таким образом, давление на выкиде насоса снижается до гидростатического в скважине, что особенно важно при откачке загрязненных жидкостей из пластов с ухудщенной фильтрацией и низким пластовым давлением. Использование изобретения улучшит условия работы и увеличит срок службы -гидравлических пакеров и привода, обеспечит более высокую надежностьих работы в осложненных условиях при опробовании скважин.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ЩДКОСТИ И ГАЗА ИЗ ПЛАСТА, включающее корпус, гидравлические пакеры, яробосборник с клапанами на входе и выходе насос с приводом и клапанами, установленными в линиях всасывания и нагнетания, дифференциальный полый подпружиненный шток с клапаном сброса, подпружиненным поршкем, надпоршневая полость которого выполнена с возможностью сообщения с камерой нагнетания и полостью пакеров, подпоршневая полость - со скважинным пространством, д полость штока -с линией всасывания, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности отсекания полости раздутых пакеров от нагнетательной линии, дифференциальный шток снабжен клапаном-отсекателем и упором с расположенным подвижно между ними подпружиненным поршнем, причем камера нагнетания выполнена с возможностью J3 разделения на изолированные секции с помоп№ю клапана-отс-екателя и соС общения при этом одной из секций с полостью пакеров, а другой - со скважинным пространством через кла- В пан сброса. ( оо о 00