Устройство для гидродинамических исследований скважин Советский патент 1986 года по МПК E21B49/02 

Изобретение относится к устройствам для гидродинамических исследований скважин и является усовершенствованием устройства по авт.ев, № 1186792.

Цель изобретения - повышение достоверности определения гидродинамических свойств пласта за счет исключения возможности дросселирования жидкости через управляемые клапаны.

На фиг. 1 изображено устройство, разрез5 на фиг. 2 втулка, верхнее конечное положение; на фиг. 3 и 4 - то же, промежуточные положения; на

фиг, 5 то же, нижнее конечное поло-15 образом.

жение.

Устройство содержит электромеханический привод 1, прижимкой узел 2, центральный шток 3 с планшайбой 4, дополнительные клапаны 5 и 6, распо- ложенные на штоках планшайбы 4, про- боприемную емкость 7 с разделительным поршнем 8 и набором телескопических поршней 9 и 10, клапан 11, расположенный на центральном ujTOKe 3, канал 12 пробосборника 13,, канал 14 для отбора проб, камеру 15, сообщающуюся Со скважиной через клапан 5, камеру 16, сообщаюш;уюся со скважиной через клапан 17, впускной кла пан 18, расположенньш на центральном щтоке 3, пробоприемник 19, камеру 20 сообщающуюся со скважиной через клапан 6, клапаны 21 и 22, расположенные на центральном штоке 3, гермети- зирующий башмак 23 и датчик 24 давления, дифференциальный поршень 25, дополнительно расположенный в пробо- приемнике 19, разделительный поршень 26, телескопические поршни 27 - 29, втулку 30 с выступами, установленную на центральном штоке 3., путевые выключатели 31 и 32, включенные в разрыв цепи питания электромеханического привода 1 с возможностью их блокировки, при этом путевой выключатель 32 предназначен для управления клапанами при движении централь- ного штока 3 вниз, а путевой выключатель 31 предназначен для управле- НИН клапанами при движении центрального штока 3 вверх.

В исходном положении центральный шток с планшайбой 4 и расположенными на ней штоками с дополнительными клапанами 5 и 6 находится: в крайнем верхнем положении. Привод 1 отклю- ,чен. Путевые выключатели 31 и 32,

784512

взаимодействуя с выступами втулки 30 (фиг. 2), разрывают цепь питания привода 1 .

В этом положении через кран-пробку (не показана) в приемную емкость 7 нагнетается жидкость, под действием которой разделительный поршень 8 пе- реме щается вверх, и занимает крайнее верхнее положение, переместив при этом, поочередно контактируя,телескопическую группу поршней 9 и 10. После этого устройство опускается в скважину на кабеле.

Устройство работает следующим

10

Достигнув заданного интервала исследования, включают привод 1, при этом путевой выключатель 31 блокируют на все время движения центрального штока 3 от верхнего конечного положения (фиг. 2) до нижнего конечного положения (фиг. 5), а путевой выключатель 32 блокируют на время его контакта с выступом втулки 30 (фиг.2 Центральный шток 3 с планшайбой 4 и дополнительными клапанами 5 и 6 перемещаются вниз, при этом прижимная система 2 начинает раскрываться и клапан 11 разобщает осевой канал центрального штока 3 от канала 12 пробосборника 13. Клапан 5 закрывается 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 усилия от гидростатического давления скважин- ной жидкости разделительному поршню через верхние торцы поршней 9 и 10, расположенных в камере 20, сообщенной со скважиной через открытый клапан 6. i

Учитывая, что объем пробоприемной

емкости 7, предварительно заполненной жидкостью, несколько больше объема пробоприемника 19, определенного исходным положением, а также, что по мере вытесв:ения 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 давле

ния скважиннои жидкости, то в про- боприемной емкости 7 и в пробоприем нике 19 после его заполнения устаналивается давление, обусловленное соотношением площадей верхнего торца 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 с помощью прижимной системы 2 прижимается к стенке скважины, клапан 21 закрывается, открывается входной клапан 22, втулка 30 выступом взаимодействуют с путевым выключателем 32, и привод 1 отключается (фиг. 3).

Под действием возникшей начальной депрессии, обусловленной перепадом между начальным давлением в пробоприемной емкости 7, пробоприемнике 19 и пластовым давлением, происхо дит срыв -глинистой корки со стенки скважины и поступление бурового раствора и пластовой жидкости в пробо- приемную емкость 7 через канал 14 для отбора проб башмака 23 и зазор между центральным штоком 3 и корпусом устройства при открытом клапане 22. Давление в пробоприемной.емкости 7 и пробоприемнике 19 noBbmia- ется до давления страгивания поршней 8 и 9, при совместном подъеме которьк 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 величине, обусловленной соотношением суммы площадей верхних торцов порш- ней 9 и 10 и площади поршня 8. Отбор пластовой жидкости при этой депрессии происходит до тех пор, пока перемещение поршня 8 вверх не ограничивается выступом в корпусе устройства. После этого давление в емкостях 7 и 19 восстанавливается до пластового. Процесс отбора и восстановления давления регистрируется датчиком 24 давления. Затем вклю- чают привод 1, при этом путевой выключатель 32 блокируют на время ег контакта с. выступом втулки 30.

10

15

20

2550 5

2784514

Центральный шток с планшайбой и дополнительными клапанами перемещаются вниз, при этом клапан 6 закрывается и разобщает камеру 20 от скважины, тем самым исключая воздействие давления скважиннои жидкости на верхние торцы поршней 9 и 10 и, соответственно, на поршень 8 и на жидкость, содержащуюся в емкостях 7 и 19. Клапан 5 открывается, переместившись в кольцевую проточку, и сообщает камеру 15 со скважиной. Втулка 30 выступом взаимодействует с путевы:-, выключателем 32, привод 1 отключается (фиг. 4).

Под действием возникшей, постоянной по величине, промежуточной депрессии, обусловленной соотношением малой тарелки дифференциального поршня 25, на которую воздействует гидростатическое давление столба скважиннои жидкости, и большой тарелки, на которую воздействует пластовое давление, поршень 25 перемещается вверх и занимает крайнее верхнее положение. Давление в емкостях 7 и 19 восстанавливается до пластового. Процесс отбора пробы и восстановления давления регистрируется датчиками 24 давления. Затем включают привод 1, при этом путевой выключатель 32 блокируют на время его контакта с выступом втулки 30. При этом центральный шток с планшайбой и дополнительными клапанами перемещаются до крайнего нижнего положения, а втулка 30 своим выступом взаимодействует с путевым выключателем 32, привод t отключается (фиг. 5). Одно- (Временно клапан 5 закрывается и раз30

5

0

общает камеру 15 от скважины, тем самым исключив воздействие скважиннои жидкости на жидкость, содержащуюся в емкостях 7 и 19. Клапан 17 открывается, переместившись в кольцевую проточку, сообщенную со скважи- ной, и сообщает камеру 16 со сква- жлной.

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 повьш1ает- ся до давления отбора, равного по величине промежуточной депрессии, обусловленной соотношением суммы пловцадей поршней 27 и 28 и площади поршня 26.

Когда поршень 26 достигает поршня 29, давление в емкостях 7 и 19 повышается до давления отбора, равно- § го по величине минимальной депрессии, обусловленной соотношением суммы площадей 27 - 29 и площади поршня 26. После этого давление в емкостях 7 и 19 восстанавливается до плас-10 тового. Процесс отбора и восстановления давления регистрируется датчиком 24 давления.

Для включения привода 1 на обратный ход путевой выключатель 32 бло- 15 кируют на все время обратного хода, а путевой выключатель 31 блокируют на время его контакта с выступом втулки 30 (фиг. 5), затем включают привод 1 на обратный ход. Централь- 20 ный шток 3 с планшайбой 4 безостановочно перемещается вверх до крайне™ го верхнего положения, при этом путевой выключатель 31 взаимодействует

паны 18 и 22, открываются клапаны и 17, складывается прижимная систе открывается клапан 11, сообщая тем самым пробосборник 13 через канал и осевой канал: центрального штока с камерой 19.

Отобранная проба из камеры 19 п воздействием гидростатического дав ления на малую тарелку дифференциального поршня 25 и через телескоп ческие поршни 29 и 27, поршень 26 вытесняется в пробосборник 13, а п ба в камере 7 остается запертой ме ду клапанами 18 и 22, при этом пор шень 8 и телескопические поршни 9 и 10 находятся в крайнем верхнем п ложении, т.е. элементы устройства занимают исходное положение. Устро ство готово к исследованию следующ го интервале без подъема на поверх ность.

Использование следящего узла вы годно отличает устройство для гидр

с выступом втулки 30, привод 1 отклю-25 динамических исследований скважин

от известного технического решения так как исключаются ошибки при опр делейии гидродинамических параметров пласта, которые могут возникну за счет дросселирования жидкости ч рез управляем1)1е клапаны за счет их неполного открытия или неполного з крытия ,

чается (фиг. 2). При этом происходит закрытие и открытие клапанов в обратной последовательности, т.е. закрывается клапан 17, переместившись в кольцевую проточку, открывается клапан 5, выйдя 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 камерой 19.

Отобранная проба из камеры 19 под воздействием гидростатического давления на малую тарелку дифференциального поршня 25 и через телескопические поршни 29 и 27, поршень 26 вытесняется в пробосборник 13, а проба в камере 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 следующего интервале без подъема на поверхность.

Использование следящего узла выгодно отличает устройство для гидрог

динамических исследований скважин

от известного технического решения, так как исключаются ошибки при опре- делейии гидродинамических параметров пласта, которые могут возникнуть: за счет дросселирования жидкости через управляем1)1е клапаны за счет их неполного открытия или неполного закрытия ,

ъо

1Ъ

Фиг,1

31

Фиг. 5

Jf.

ipai.

30

fui.S

Составитель В.Стрельченко Редактор И.Дербак Техред А.Кравчук Корректор О Луговая

Заказ 6812/27 Тираж 548Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4