Способ получения пробы газа из ледяного массива Советский патент 1985 года по МПК G01N1/00 E21B49/08 

Изобретение относится к отбору проб жидкости или газа из скважины и может быть использовано для получения, например, пробы СО2 из «сухих и заполненных буровым раствором скважин, пробуренных в ледовых «толщах.

Целью изобретения является повышение качества пробы и осуществление ее отбора с любого горизонта как в «сухой, так и в заполненной буровым раствором скважине.

На фиг. 1 приведено устройство, реализующее способ, общий вид; на фиг.2 - схема работы устройства в ; ледяном массиве.

Устройство содерж.ит корпус 1, в котором расположен кабельный замок 2 с закрепленным в нем грузонесущим кабелем 3. Ниже расположен-электроотсек 4 с блоком управления и схемой сопряжения, под которым находится адсорбционный отсек с компрессором 5, вход последнего через герметизирующий клапан 6 соединен с окружатощим пространством, а через последовательно соединенные герметизируюп ий клапан 7, патрон 8 с адсорбентом, герметизирующий клапан 9, патрон 10, гер.метизирующий клапан 11 связан с газозаборной трубой 12, выведенной из корпуса 1 в средней его части. На выходе компрессора 5 установлен герметизирующий клапан 13, за которым газовая магистраль разветвляется, соединяя выход компрессора с различными элементами устройства. Одна из ветвей через герметизирующий клапан 14 и ; а.човый редуктор 15 подключена к емкости 16, наполненной сжатым газом. Вторая ветвь, через герметизирующий клапан 17 подведена к полости под эластичным элементом 18, закрепленным на наружной поверхности корпуса 1 в верхней его части. Третья ветвь через герметизирующий клапан 19 соединена с полостью насоса 20, двигатель 21 последнего помещен в адсорбционном отсеке, который в свою очередь, как и электроотсек 4, при необходимости может быть герметизирован. На корпусе насоса 20, непосредственно над водозаборными отверстиями, закреплен датчик воды 22, а под ним - нагреватель 23. Полость насоса 20 связана с наружным пространством водовыводящими каналами 24, выще которых в корпусе 1 имеются водозаборные отверстия 25. Последняя ветвь газовой магистрали через герметизирующий клапан 26 соединена с полостью под эластичным элементом 27. Снаружи корпуса 1, над эластичным элементом 18, расположены один над другим нагреватели 28 и 29. В зоне нижнего нагревателя 29 закреплены на разной высоте датчики состояния 30 и 31, причем датчик 31 закреплен непосредственно над эластичным элементом 18, а датчик 30 г:1 верхней зоне нагревателя 29. Под эластичным элементо.м 18 в зоне адсорбционного отсека расположен нагреватель 32. В зоне насоса 20 закреплен нагреватель 33. Над эластичным элементом 27 расположен нагреватель 34, в верхней зоне которого закреплен датчик состояния 35, а в нижней зоне, непосредственно над эластичным элементом 27, закреплен датчик состояния 36. Ниже входа газозаборной трубы 12, на наружной поверхности корпуса 1 устройства, закреплен датчик воды 37. Внутри корпуса 1 в зоне насоса 20 расположено средство 38 доставки кислоты, содержащее емкость с кислотой и узел разрущения емкости. Блок управления электрически соединен с грузонесущим кабелем 3, компрессором 5, двигатеоТем 21 насоса, герметизирующими клапанами 6,7,9,11,13,14,17; 19,26 и через схему сопряжения с датчиками 22,30,31,35,36,37. Способ получения пробы газа реализуется следующим образом.

После достижения заданной глубины спуск устройства прекращается. В случае пробоотбора из «сухой скважины постановка пневматического пакера производится подачей под эластичный элемент воздуха из

0 скважины, а при работе в заполненной буровым раствором скважине-газа из емкости 16.

Рассмотрим работу устройства в «сухой скважине. Включается схема управления. Производится кратковременное включение

компрессора 5 и открытие герметизирующих клапанов 6,13 и 26 - эластичный элемент 27 прижимается к стенке скважины. Включаются нагреватели 28, 29, 32, 34 - оплавляются стенки скважины. Когда вода, скапливаясь над эластичным элементом 27, достигает уровня датчика состояния 35 - нагреватели выключаются. Производится выдержка для того, чтобы наплавленная вода замерзла, о чем будут сигнализировать датчики состояния 35 и 36. Намораживание

c «ледяного пакера кроме повыщения надежности герметизации еще исключает загрязнение пробы. После намораживания ледяного пакера включаются нагреватели 28,29, 32 и 33 - производится вторичное оплавление стенок скважины. Образующаяся вода

0 вытесняет воздух из зоны пробоотборника. Когда уровень воды достигает датчика состояния 30, нагреватели 28 и 29 включаются, кратковременно включают компрессор 5 и открывают герметизирующие клапаны 6, 13 и 17 - эластичный элемент 18 прижмется к стенкам скважины. Когда наплавленная вода, скопивщаяся над эластичным элементом 1-8, замерзнет, о чем будут сигнализировать датчики состояния 30 и 31, включаются двигатель 21 насоса 20 и нагреватель

0 23, а нагреватель 32 выключается. Вода из полости насоса 20 по водовыводящим каналам 24 под давлением направляется по касательной к стенкам скважины, осуществляя их плавление-размыв в плоскости, перпендикулярной оси скважины. Когда уровень воды в образующейся при плавлении каверне опустится до датчика 37, за счет разности в плотпостях льда и воды (0,92 и 1,0) включается компрессор 5 и

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОБЫ ГАЗА ИЗ ЛЕДЯНОГО МАССИВА, включающий герметизацию в скважине интервала опробования, плавление - размыв льда, сорбцию выделяющейся при плавлении льда газовой фазы или ее отдельных компонентов и герметизацию пробы, отличающийся тем, что, с целью повышения качества пробы и осуществления ее отбора с любого горизонта как в сухой, так и в заполненной буровым раствором скважине, ограничивают нижний предел интервала опробования, скважину заполняют жидкостью, герметизируют верхний предел интервала опробования, а сорбцию и герметизацию газа проводят в зоне выще уровня газоотбора. (Л tvD О О5