Скважинный пробоотборник на кабеле Советский патент 1987 года по МПК E21B49/08 

марное сопротивление жилы кабеля 1 и Э 16. Один вывод резистора 21 соединен с жилой кабеля 1 и Э 16, а другой - с контактом, 22, взаимодействующим со штоком 10. После поступления по жиле кабеля 1 тока происходит нагрев Э 16 и разрыв гибкого элемента. В результате К 9 открывается, размыкая контакт 20, и через К 9 жид

1

Изобретение относится к промыслово-гео- физическим исследованиям в скважинах, а именно к приборам, предназначенным для отбора и герметизации глубинных проб жидкостей в скважинах.

Целью изобретения является повышение надежности работы в условиях высоких температур, повышение ее эффективности за счет возможности контроля за работой привода дистанционно управляемого клапана.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема аппаратуры скважинно- го глубинного пробоотборника на кабеле; на фиг. 2 - скважинный прибор пробоотборника в начальном (до отбора пробы) состоянии; на фиг. 3 - то же, в конечном (проба отобрана) состоянии; на фиг. 4 - диаграмма изменения тока скважинного глубинного пробоотборника в процессе его работы.

Скважинный пробоотборник состоит из наземного пульта а и скважинного прибо- ра б, соединенных жилой геофизического грузонесущего кабеля 1, обладающего сопротивлением R (фиг. 1). Пульт а пробоотборника содержит повышающий трансформатор 2 с регулируемым выходным напряжением, предохранителем 3, выключатель 4, выпрямительный мост 5 и амперметр 6, включенный последовательно с выходом. Скважинный прибор б заключен в баростой- кий корпус 7. Внутри корпуса 7 между разделительным поршнем 8 и дистанционно управляемым игольчатым клапаном 9 находится рабочая жидкость. Разделительный поршень 8 имеет возможность скользить по штоку 10, который связан с герметизирующим клапаном 11 и фиксируется в одном из двух возможных положений подпружиненным фиксатором 12. Игольчатый клапан 9 удерживается в исходном положении («Закрыто) усилием сжатой пружины 13, связанной через подпружиненный подвижный элемент (обойму) 14 с натянутым термостойким гибким элементом, например шнуром, 15.

Дистанционно управляемый клапан 9 установлен внутри подвижного элемента 14,

кость перетекает в камеру 23. При этом поршень 8 отходит от входа камеры 24, перемещаясь по штоку 10 и двигая его вверх. В итоге К 11 закрывается, замыкая контакт 22, а в цепи повышается ток. Далее аппаратуру пробоотборника обесточивают для подъема скражинного прибора на поверхность. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

5

0 0

5

0

5

зафиксированного в исходном положении с помощью термостойкого гибкого шнура . 15 из стекловолокна или другого соответствующего условиям прочности (в пределах заданной термостойкости пробоотборника) материала, не обладающего электро- и теплопроводностью. На шнуре 15 закреплен электронагреватель 16, покрытый теплоизо- лятором 17 (слоем теплоизоляции). Электронагреватель 16 одним контактом соединен с жилой кабеля 1, а другим через контактное кольцо 18, зафиксированное с помощью изо.ирующей втулки 19 на обойме 15, - с заземленным контактом 20. Параллельно нагревателю 16 к жиле кабеля 1 подключен резистор 21 с сопротивлением большим, чем суммарное сопротивление нагревателя 16 и жилы кабеля 1. Второй вывод резистора 21 соединен с нормально разомкнутым контактом 22, установленным таким образом, что его замыкание на корпус 7 прибора происходит при перемещении штока 10 из начального положения в конечное при закрытии герметизирующего клапана 11. В верхней (со стороны кабеля) части пробоотборника находится камера 23 слива, а в нижней - пробопри- емная камера 24 с рабочей жидкостью. В камере 23 слива установлен электронагреватель 16 с контактами 25 и 26, который связан с дистанционно-управляемым клапаном 9.

Изменение тока в жиле кабеля 1, регистрируемое амперметром 6, приведено на фиг. 4. Здесь i| - уровень тока нагревателя 16; -2 - ток через резистор 21; ti - момент замыкания выключателя 4 на пульте а; 12 - момент обрыва шнура 15 и размыкания контакта 20; ts - момент закрытия входа в пробоотборник герметизирующим клапаном 11 и замыкания контакта 22. Контакт 25 соединен с кабелем 1, а контакт 26 - с корпусом 7 пробоотборника и установлен в пробоприем- ной камере 24 над щтоком 10.

Скважинный глубинный пробоотборник работает следующим образом.

Перед спуском в скважину аппаратуру собирают в соответствии со схемой на фиг. 1. Выходное напряжение на мосте 5 регулировкой трансформатора 2 устанавливают та- КИМ, чтобы обеспечить ток 1 -1,2 А с учетом сопротивления нагревателя 16 (15-20 Ом) и жилы кабеля (при глубине скважины 15 км и температуре на забое 300°С - около 650 Ом) - 650-750 В. Скважинный прибор опускают на заданную глубину. При этом полость между поршнем 8 и клапаном 9 заполнена рабочей (кремнийоргани- ческой) жидкостью, клапан 9 закрыт, поршень 8 остается у входа пробоприемной камеры (фиг. 2). После включения на на- земном пульте а выключателя 4 в цепь питания скважинного прибора б по жиле кабеля поступает ток (момент ti на фиг. 4). Происходит разогрев до 600-900°С нагревателя 16, в результате чего обрывается шнур 15. Обрыв шнура 15 освобождает обой- му 14 и через нее пружину 13 и иглу клапана 9. Под действием давления скважины через разделительный поршень 8 открывается освободившийся от противодавления со стороны пружины 13 клапан 9, одновременно размыкается контакт 20, цепь питания обесточивается (момент 12 на фиг. 4) и через клапан 9 начинается переток рабочей жидкости в верхний отсек скважинного прибора (камеру слива 23). При этом разделительный поршень 8, отступая от входа пробоприемной камеры 24, перемещается по штоку 10 до буртика на этом штоке. Упершись в буртик на штоке 10, поршень 8 давлением скважины перемешает шток 0 в верхнее положение, где он фиксирует стержень 12. При этом закрывается гермети- зируюший клапан 11 и замыкается контакт 22, а в цепи питания пробоотборника вновь повышается ток, ограниченный сопротивлением резистора 21 (момент ts на фиг. 4).

0

5

0

5

По получении сигнала о завершении операции отбора пробы аппаратуру обесточивают и Скважинный прибор извлекают на поверхность для анализа отобранной пробы.

Формула изобретения

1.Скважинный пробоотборник на кабеле, включающий корпус, камеру слива, пробо- приемную камеру с рабочей жидкостью и разделительным поршнем, сообщенным со штоком привода герметизирующего клапана, герметизирующий клапан и дистанционно управляемый клапан с электронагревателем с контактами и теплоизолятором, установленные в камере слива, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы в условиях высоких температур, он снабжен подпружиненным подвижным элементом и термостойким гибким элементом, при этом один контакт электронагревателя соединен с кабелем, другой контакт - с корпусом пробоотборника, а дистанционно управляемый клапан установлен внутри подвижного элемента, зафиксированного в исходном положении с помощью термостатного гибкого элемента, на котором размещен электронагреватель.

2.Пробоотборник по п. 1, отличающийся тем, что один из контактов электронагревателя установлен в пробоприемной ка- .мере над штоком.

3.Пробоотборник по п. I, отличающийся тем, что он снабжен установленным в камере слива резистором, сопротивление которого превышает суммарное сопротивление жилы кабеля и электронагревателя, при этом один вывод резистора соединен с жилой кабеля и электронагревателем, а другой - с контактом, выполненным с возможностью взаимодействия со штоком.

Изобретение относится к промысло- во-геофизическим исследованиям в скважинах. Цель изобретения - повысить надежность работы в условиях высоких температур. Пробоотборник на кабеле 1 включает корпус 7, камеру 23 слива и пробо- приемную камеру 24 с рабочей жидкостью и разделительным поршнем 8. Он сообщен со штоком 10 привода герметизирующего клапана (К) 11. В камере 23, внутри подпружиненного подвижного элемента 14 установлены дистанционно управляемый К 9 с электронагревателем (Э) 16 с контактами 20, 22 и теплоизолятором 17. Причем Э 16 размещен на термостатном гибком элементе, фиксирующем в исходном положении элемент 14. Один контакт Э 16 соединен с кабелем 1, другой - с корпусом 7, контакт 22 размещен в камере 24 над штоком 10. В камере 23 установлен резистор 21. Его сопротивление превышает сум(О О) со ю со фиг. 2

фигЛ

Составитель В. Стрельченко

Редактор А. МаковскаяТехред И. ВересКорректор А. Ильин

Заказ 2942/36Тираж 532Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-Зб, Раушская наб., д. 4/5 Прои-iBOктненно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4