Многокамерный пробоотборник скважинной жидкости Советский патент 1985 года по МПК E21B47/00 E21B49/08 

№

4ib i4ib 4

Its

I 1

Изобретение относится к области промысловой геофизики, в частности к устройствам для отбора глубинных проб скважинной жидкости.

Известен NjHoroKaMepHbift пробоотборник скважинной жидкости, состоящий из ряда секций, включающих приемную камеру и приемно-запирающий клапан. В устройстве после проходки намеченного интервала производят отрыв инструмента от забоя на высоту порядка 0,5-1,0 м. При этом штанга с блоком пробоотборников поднимается вверх, двигаясь относительно корпуса пробоотборников до тех пор, пока впускной клапан пробоотборника не совместится с отверстием в корпусе, при этом произойдет отбор пробы. Далее герметизация пробы производится посадкой инструмента на забой. Отобранная проба герметизируется и подготавливается к отбору пробы следующая секция ij .

Недостатком этого устройства является то, что отбор проб производится по субъективному решению оператора о целесообразности отбора пробы на данной глубине по команде с поверхности.

Наиболее близким к изобретению является многокамерный пробоотборник скважинной жидкости, спускаемый в бурильной колонне, содержащий ряд секций, имеющих приемную камеру и приемно-запирающий клапан с электровоспламенителем f2J .

Недостатком известного устройства является низкая достоверность отбираемых проб.

Поставленная цель достигается тем, что многокамерный пробоотборник скважинной жидкости, спускаемый в бурильной колонне, содержащий ряд секций, имеющих приемную камеру и приемно-запирающий клапан с электровоспламенителем, снабжен блоком переключения, питающим и двумя приемными электродами, подключенными к коммутатору, пороговьм блоком и фиксирующими болтами с каналами, при этом выход порогового блока через блок переключения связан с электровоспламенителями, причем приемные камеры соединены с затрубным пространством с помощью фиксирующих болтов.

Кроме того, в многокамерном пробоотборнике скважинной жидкости пороговый блок выполнен в виде двух ком- АДЗ 2

параторов с общим входом, триггера и элемента И, ггричем выход первого порогового элемента соединен с первым входом элемента И и 5-входом 5 триггера, выход второго элемента

соединен с R-входом триггера, а выход последнего подключен к второму входу элемента И.

Сущность изобретения заключается

O в том, что многокамерный пробоотборник,отбор проб которым производится с помощью автономного каротажного прибора, размещен в бурильных трубах, в непосредственной близости от забоя так, что приемные камеры его могут сообщаться с затрубным пространством. Это позволяет производить отбор проб скважинной жидкости насьщенной пластовым флюидом, перешедшим в скважинную жидкость непосредственно в процессе разрушения пласта долотом, в результате чего значительно возрастает информативность такой пробы. А для

5 исключения повторных, т.е. непроизводительных отборов проб в одном и том же пласте, в автономном каротажном приборе, управляющим отбором, введен пороговый блок, снабженный

триггером запоминающим максимальное и минимальное значения регистрируемого сигнала геофизического параметра, что позволяет Подготавливать очередную приемную камеру к отбору только при переходе регистрируемого значения геофизического параметра через минимальное заданное значение и очередной отбор производить только при переходе регистрируемого геофизического параметра через максимальное значение.

На фиг. 1 изображен многокамерный пробоотборник в компановке с бурильным инструментом; на фиг. 2 - элементы порогового блока и их взаимосвязь на фиг, 3 - эпюры напряжений в различных точках схемы порогового блока

Многокамерный пробоотборник 1, состоящий из отдельных пробоотборных секций, крепится в утяжеленной бурильной трубе 2 с помощью проходных болтов 3.

Приемная камера 4 каждой секции сообщается с эатрубным пространством с помощью каналов в проходном болте и приемно-запирак щем клапане 5. Открытие приемно-запирающего клапана для отбора пробы осуществляется 3 с помощью э.псктровос.пламенителя 6, Сборка многокамерного пробоотборник заканчивается блоком переключающего устройства 7 с батареей питания, име щим электрическую связь с автономным каротажным прибором, зонд которого состоит из питающего электрода А и приемных электродов М и N . Основными узлами автономного карота ного прибора являются компаратор 8, регистратор 9 и пороговый блок 10. Пороговый блок состоит (фиг. 2) из компаратора 11 максимального выставляемого значения сигнала, компаратора 12 минимального выставляем го значения сигнала, запоминарощего триггера 13 и элемента И 14. Устройство работает следующим образом. Снаряженный каротажно-пробоотбор ный комплекс в составе бурильного инструмента опускается на забой скв жины и производится бурение с одновременной регистрацией кажущегося удельного сопротивления проходимых долотом пород. При этом ток, питающий породу через электрод А, наводит на приемных электродах М и N разность потенциалов, пропорциональ ную кажущемуся удельному сопротивлению породы, которая измеряется компаратором 8. Измеренная компаратором 8 величина напряжения регистр руется регистратором 9. При вхождении каротажного зонда в область высоких кажущихся удельны сопротивлений напряжение, наводимое на приемных электродах М и К , превы шает значение напряжения, устанавли ваемого в пороговом блоке 10. При этом на выходе порогового блока 10 отрабатывается импульс, который подается в блок переключающего устройства 7. При этом замыкается ключ подающий электрический импульс на воспламенегше электровоспламенителя первой секции пробоотборника и одно временно срабатывает переключатель, подготавливая очередную секцию к от бору пробы, г Сгоревший электровоспламенитель создает давление, перемещающее прие но-запиракнций клапан 5 в противоположное крайнее положение. При этом затрубное пространство сообщается с приемной камерой 4 каналами в про ходном болте и приемно-запирающем клапане. Происходит отбор пробы. 34 . После заполнения приемной камеры пробоотборника, приемно-запирающин клапан запирается за счет разности давления в приемной камере и в элёктровоспламенительной камере, расположенных с противоположных торцов клапана. Отбор пробы заканчивается. В случае нахождения приемных электродов М и N каротажного зонда в высокоомном пласте большой мощности пробоотборником будет отобрана всего лишь одна проба. Это осуществляется следующим образом. При достижении на входе U, максимального значения сигнала, выставляемого в пороговом элементе, на его выходе и формируется логическая 1, при этом на инверсном выходе запоминающего триггера 13 U появится 0, а на выходе элемента И будет сформирован единичный импульс на отбор пробы. Как видно из эпюры напряжений (фиг. 3), следующий импульс на отбор пробы будет сформирован пороговым блоком 10 только после того, как приемные электроды М и N , войдя |В область с низким кажущимся удельным сопротивлением, вновь войдут в область, в которой значение напряжения на приемных электродах вьщ1е порогового. Значение максимального сигнала в компараторе 11 выставляется из соображений кажущихся удельных сопротивлений углеводородсодержащего пласта, а значение минимального сигнала в комдараторе 12 по кажущемуся.удельному сопротивлению переходной зоны от одного пласта с высокие кажущимся удельным сопротивлением к другому. Предлагаемая схема автоматической отработки импульса на отбор про-, бы может быть применена не только по фактору задаваемого предельного значения кажущегося удельного сопротивления породы, но и по любому-геофизическому параметру, характеризующему пласт или восходящий раствор измеряемому в скважине. Для этого необходимо лишь преобразовать значение регистрируемого параметра в пропорциональную ему величину переменного напряжения, которое подается в пороговый блок 10 и далее, при достижении значения напряжения, устанавливаемого в пороговом блоке, выдается импульс на блок переключающего устройства и отбирается проба.

Применение предлагаемого устройства позволяет осуществить автоматический отбор глубинных проб непосредственно в процессе бурения, а также добиться увеличения зоны исследова- . ния проходимых скважиной продуктивных отложений за одно долбление и, тем caNbiM, значительно снизить количество проб, необходимых для изучения исследуемого геологического разреза и,в итоге, понизить материальные затраты на изучение данного разреза.

1. МНОГОКАМЕРНЫЙ ПРОБООТБОРНИК СКВАЖИННОЙ ЖИДКОСТИ, спускаемый в бурильной колонне, содержащий ряд секций, имеющих приемную камеру и приемно-запирающий клапан с электровоспламенителем, о тличающи йс я тем, что, с целью повышения достоверности отбираемых проб, он снабжен блоком переключения, питающим и двумя приемными электродами, подключенными к коммутатору, пороговым блоком и фиксирующими болтами с каналами, при этом выход порогового блока через блок переключения связан с электровоспламенителями, причем приемные камеры соединены с затрубным пространством с помощью фиксирующих болтов. 2. Пробоотборник по п. 1, о тл и чающийся тем, что пороговый блок выполнен в виде двух компараторов с общим входом, триггера и элемента И, причем выход первого порогового элемента соединен с персл вым входом элемента И и 5-входом триггера, выход второго элемента соединен сR-входом триггера, а выход последнего подключен к второму .: входу элемента И. .

V

н

-Ю

.я

Фиг. 2

Фиг. д

LfftfTjax