Устройство для гидродинамических исследований скважин Советский патент 1985 года по МПК E21B49/02 

Изобретение относится к устройствам для гидродинамических исследований скважин. Целью изобретения является повышение точности определения гидродинамических параметров пласта при изменяющейся депрессии. На чертеже изображено устройство для гидродинамических исследований скважин, общий вид в разрезе. Устройство содержит электромеханический привод 1, прижимной узел 2 центральный шток 3 с планшайбой 4, дополнительные клапаны 5 и 6, расположенные на штоках планшайбы 4, пробоприемную емкость 7 с разделительньп- поршнем 8 и набором телескопических поршней 9 и 10, клапан 11, расположенный на центральном штоке канал 12 пробосборника 13, канал 1 для отбора проб, камеру 15, сообщающуюся со скважиной через клапан 5, камеру 16, сообщающуюся со скважино через клапан 17, впускной клапан 18 расположенный на центральном штоке пробоприемник 19, камеру 20, сообщаю щуюся со скважиной через клапан 6, клапаны 21 и 22, расположенные на центральном штоке 3, герметизирующий башмак 23 и датчик 24 давления, дифференциальный поршень 25, дополнительно расположенный в пробоприем нике 19, разделительный поршень 26 телескопические поршни 27-29. Устройство работает следующим об разом. В исходном положении центральный шток 3 с планшайбой 4 и расположенными на ней штоками с дополнительны ми клапанами 5 и 6 находятся в край нем верхнем положении, В этом положении через кран-проб ку (не показано) в приемную емкость нагнетается жидкость, под действием которой разделительный поршень перемещается вверх и занимает крайнее верхнее положение, переместив при этом, поочередно .контактируя, телескопическую группу поршней 9 и 10. После этого устройства опускается в скважину на кабеле. При достижении заданного интерва ла исследования, включается привод Центральный шток 3 с планшайбой 4 и дополнительными клапанами 5 и 6 п ремещаются вниз, при этом прижимная система начинает раскрываться, клапан 1 1 разо.бщает осевой канал центрального штока 3 от канала 12 пробосборника 13, клапан 5 закрьшается и разобщает камеру 15 от скважины, дополнительный клапан 17, расположенный на центральном штоке 3, закрывается и разобщает камеру 16 от скважины, открывается клапан 18 и жидкость из приемной емкости 7 вытесняется разделительным поршнем 8 в пробоприемник 19 посредством передачи усилия от давления столба скважинной жидкости разделительному поршню через верхние торць) поршней 9 и 10, расположенных в камере 20, сообщенной со скважиной через открытый клапан 6. Поскольку объем пробоприемной емкости 7, предварительно заполненный жидкостью, несколько больше объема пробоприемника 19, определенного исходным положением, а также из-за того что по мере вытеснения жидкости из пробоприемной емкости 7 перемещение поршня 10 прекращается, ограниченное выступом в корпусе, и жидкость вытесняется только от усилия, передаваемого разделительному поршню 8 поршнем 9 от действия на верхний торец последнего гидростатического давления столба скважинной жидкости, то в пробоприемной емкости 7 и в пробоприемнике 19 после его заполнения устанавливается давление, обусловленное соотношением площадей верхнего торца поршня 9 и разделительного поршня 8. Таким образом в пробоприемной емкости 7 и пробоприемнике 19 устанавливается заранее определенное начальное давление, необходимое для срыва глинистой корки и вызова притока из пласта без использования резкой депрессии. Устройство прижимным узлом 2 прижимается к стенке скважины, закрывается клапан 21, открывается входной клапан 22, привод 1 отключается. Под действием возникшей начальной депрессии, обусловленной перепадом между начальным давлением в пробоприемной емкости 7, пробоприемнике 19 и пластовым давлением, глинистая корка срывается со стенки скважины и вместе с частично попавшим буровым раствором и пластовой жидкостью поступает в пробоприемную емкость 7 через канал 14 для отбора проб башмака 23 и зазор между центральным штоком 3 и корпусом устройства при OTKpbiTONf клапане 22. Давление в пробоприемной емкости 7 и пробоприемнике 19 повышается до давления страгивания поршней 8 и 9, эти поршни вмес те, поднимаясь вверх, увеличивают объем емкости 7. Осуществляется приток пластовой жидкости при постоянной депрессии, равной по величине начальной. Когда поршень 8 достигает поршня 10 давление в емкостях 7 и 19 повышается до давления отбора с минимальной депрессией, постоянной по ве личине, обусловленной соотношением суммы площадей верхних торцов поршней 9 и 10 и площади поршня 8. Отбор пластовой жидкости при этой депресси происходит до тех пор, пока перемещение поршня 8 вверх не ограничивает ся выступом в корпусе устройства, После этого давление в емкостях 7 и 19 восстанавливается до пластового. Процесс отбора и восстановления давления регистрируется датчиком 24 дав ления . Включается привод 1. Центральный шток с планшайбой и дополнительными клапанами перемещаются вниз, при этом клапан 6 закрывается и разобщает камеру 20 от скважины, тем самым исключая воздействие столба скважинной жидкости на верхние торцы поршней 9 и 10 и, соответственно, на поршень 8 и на жидкость, содержа11уга ся в емкостях 7 и 19, Клапан 5 откры вается, переместившись в кольцевую проточку, и сообщает камеру 15 со скважиной, привод выключается. Под действием возникшей постоянной по ве личине промежуточной депрессии, обусловленной соотношением малой тарелки дифференциального поршня 25, н которую воздействует гидростатическое давление столба скважинной ж1-щкости, и большой тарелки, на которую воздействует пластовое давление, пор шень 25 перемещается вверх и яанимает крайнее верхнее положение. Давление в емкостях 7 и 19 восстанавливается до пластового. Процесс отбора пробы и восстановления давления регистрируется датчиками 24 давления. Включается привод 1, центральньй шток с планшайбой и дополнительными клапанами перемещаются в том же капрявлении до крайнего нижнего положения, при этом клапан 5 закрывается и разобщает камеру 15 от скважины. тем самым исключив воздействие столба скважинной Ж1щкости на жидкость, содержащуюся в емкостях 7 и 19. Клапан 17 открывается, переместившись в кольцевую проточку, сообщенную со скважиной, и сообщает камеру 16 со скважиной. Под действием возникшей при этом максимальной депрессии, обусловленной соотношением площадей поршней 27 и 26, они вместе перемещаются вниз. Когда поршень 26 достигает поршня 28, давление в емкостях 7 и 19 повышается до давления отбора, равного по величине промежуточной депрессии, обусловленной соотношением суммы площадей поршней27 и28 иплощади поршня26, Когда поршень 26 достигает поршня 29 давление в емкостях 7 и 19 повьпиается до давления отбора, равного по величине минимальной депрессии, обусловленной соотношением площадей поршней 27-29 и площади поршня 26. После этого далвение в емкостях 7 и 19 восстанавливается до пластового. Процесс отбора и восстановления давления регистрируется датчиком 24 давления, Включается привод 1 на обратный ход. Центральный шток 3 с планшайбой 4 безостановочно перемещается вверх до крайнего верхнего положения. При этом происходит закрытие и открытие клапанов в обратной последователь(ости, т,е, закрывается клапан 17, переместившись в кольцев по проточку, открывается клапан 5, вьйдя из кольцевой проточки, закрывается клапан 5, открывается клапан 6, закрываются клапаны 18 и 22, открываются клапаны 5 и 17, складывается прижимная система, открывается клапан 11, сообщая тем самым пробосборник 13 через канал 12 и осевой канал центрального штока 3 с пробоприемником 19. Отобранная проба из приемника 19 под воздействием гидростатического давления на малую тарелку дифференциального поршня 25 и через телескопические поршня 29, 28 и 27 и поршень 26 вытесняется в пробосборник 13, а проба в емкости 7 остается запертой между клапанами 18 и 22, при этом поршень 8 и телескопические поршни 9 и 10 находятся в крайнем верхнем положении, т.е. элементы устройства занимают исходное положение. Устройство готово к исследованию следую1(е- го интервала без подъемана поверхность.

г24

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ СКВАЖИН, содержащее привод, центральный шток, планшайбу, прижимную систему, герметизирующий башмак, управляемые кла паны, пробоприемную емкость с разделительным поршнем и набором телескопических поршней внешние торцы которых расположены в камере, сообщенной со скважиной, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения точности определения гидродинамических параметров пласта при изменяющейся депрессии, оно снабжено дополнительнь1ми пробоприемной емкостью, разделительным поршнем, набором телескопических поршней, управляемыми клапанами и дифференциальным поршнем, при этом дифференциальный поршень размещен в дополнительной проi боприемной емкости, а управляемые клапаны установлены на планшайбе (Л и центральном штоке, причем дополнительный разделительный поршень и дополнительный набор телескопических поршней размещены в дополнительной пробоприемной емкости, расположенной над основной пробоприемной емкостью.