Устройство для исследования и опробования пластов Советский патент 1989 года по МПК E21B49/10 

1

Изобретение относится к геофизи- |Ческим и геохимическим методам исследований, а именно.к устройствам, спускаемым на каратажном кабеле в скважину и предназначенным для проведения оперативных иоследова- |ний методом определения гидродинамических свойств пластов и характера iHx насьпценности.

Целью изобретения является повышение безопасности проведения работ.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит размещенные в корпусе электродвигатель 1, поршневой насос, включающий кол.енчатый вал 2, шатун 3 и поршень 4, размещенный в рабочей камере 5, всасывающий 6 и нагнетательный 7 клапаны, установленные в соответствующих каналах, обгонную муфту 8 с промежуточной тягой 9, подпружиненньй относительно корпуса клапан 10 открытия пакеров, клапан 11, переливной клапан 12, золотниковые герметизирукяцие клапаны 13 и 14, сообщающие проточную пробоотборнзто камеру 15 с менпакерной зоной пакеров 16 и всасывающим каналом 17, нагнетательные каналы -18 и 19, отверстие притока с каналом 20 для отбора проб, каналы 21-23, сообщенные со скважиной. Устройство снабжено аварийным золотниковым клапаном 24, подпружиненным относительно корпуса и установленным в дополнительной камере 25. Последняя разделе15

на на три секции, сообщенные соотвественно с надпакерным пространством , всасывающим каналом 17 и межпакерной зоной, а секция, сообщенная с всасы5 вающим каналом 17, выполнена с возможностью герметизации от двух других секций дополнительной камеры. Устройство снабжено также преобразователем 26 давления и резистийомет10 ром 27.

В исход ном положа НИИ подпружиненны клапаны 13 и 14 герметизации пробы закрыты и проточная пробоотборная камера 15 загерметизирована. Переливной клапан 12 соединяет всасывающий канал 17 с каналом 21, сообщенным со скважиной, и перекрывает нагнетательный канал 18. Подпружиненный клапан 10 открытия пакеров изолирует нагнетательный канал 19 от канала 22, сообщенного со скважиной. Аварийный клапан 24 находится в крайнем левом положении и сообщает всасьшаю25 Щий канал 17 с каналом 23, сообщен-i ным со скважиной.

После установки устройства на исследуемый объект с помощью преобразователя 26 фиксируется давление в скважине и включается электродви- гатель 1, коленчатый вал 2 через шатун 3 приводит поршень 4 в возвратно-поступательное движение. При движении поршня 4 вверх скважинная жидкость по каналам 21 и 17 через

35 всасывающий клапан 6 подается в рабочую камеру 5. При движении порш20

30

ня вниз происходит вытеснение сква- жинной жидкости из рабочей камеры 5 через нагнетательный клапан 7 в нагнетательный канал 18, а оттуда чере клапан 11 и канал 19 - в полость гидравлических пакеров 16. Происхо- дит нагнетание жидкости в полость пакеров. После достижения в пакерах давления, достаточного для надежной герметизации исследуемого интервала от ствола скважины, срабатывают клапаны 13 и 14 герметизации пробы, которые, сжимая пружины, перемещаются влево, сообщая проточнзта пробоот- богрную камеру 15 через канал 20 для отбора проб с межпакерной зоной и со всасывающим каналом 17, При дальнейшем увеличении давления в полости пакеров происходит открытие переливного клапана 12, который под воздействием избыточного давления жидкости в канале 19 перемещается влево, сжимая пружину, при этом нагнетательный канал 18 соединяется со скважиной че рез канал 21, а всасывающий канал 17 герметизируется. Одновременно, после герметизации пакерами исследуемого интервала, давление в межпакерной зоне начинает снижаться до пластового. При этом, если разность давлений в скважине и пласте оказывается больше давления, определяемого усилием возвратной пружины, аварийный клапан 24 перемещается вправо, вса- сьюающий канал 17 герметизируется от канала 23, сообщенного со скважиной, и сообщается с межцакерной зоной. При дальнейшей работе насоса жидкость из межпакерной зоны по каналу 20 для отбора проб через клапан 14, проточную пробоотборную камеру 15, клапаны 13, 14, 12 и 6 попадает в рабочую камеру 5 насоса, а оттуда по каналам 18 и 21 - в скважину. Обратный клапан 11 препятствует снижению давления в канале 19 и полости пакеров 16. Осуществляется процесс прокачки жидкости из пласта в скважину. Одновре

менно производится измерение гидроди- so герметизирующими клапанами, сообщанамических параметров пласта преобразователем 26 давления и дается характеристика ростава жидкости, которая контролируется резистивометром 27. По окончании откачки жидкости из пласта насос выключают.

Если в процессе откачки давление в скважине снизится и разность давлений между скважиной и межпакерной

ющими ее с межпакерной зоной и всасы вающим каналом, отличающее- с я тем, что, с целью повьштения без опасности проведения работ, оно 55 снабжено аварийным золотниковым клапаном, подпружиненным относительно корпуса, а в корпусе выполнена дополнительная камера, причем аварийный клапан установлен в дополнитель0

5

0

5

зоной окажется меньше давления, определяемого усилием возвратной пружины, аварийный клапан 24 перемещается влево, изолируя всасывающий канал 17 от межпакерной зоны и сообщая его со скважиной. При этом преобразователь 26 давления зафиксирует :изменив- шееся гидростатическое давление. Процесс откачки прекращается и насос вык лючают.

Для снятия устройства с исследуемого интервала и герметизации пробы в пробоотборной камере 15 электродвигатель 1 включается на реверс. При этом обгонная муфта 8 проворачивается с коленчатым валом 2 и.через промежуточную тягу 9 воздействует на подпружиненный клапан 10 открытия пакеров. Клапан 10 перемещается вниз и сообщает каналы 19 и 22. Жидкость из полости пакеров по каналам 19 и 22 вытесняется в скважину, при этом давление в канале 19 снижается, клапаны 13, 14 и 12 под воздействием пружины закрываются и проба в пробоотборной камере 15 герметизируется. После сжатия пакеров 16 под воздействием упругих сил электродвигатель 1 отключается и клапан 10 под воздействием пружины возвращается исходное положение. Клапан 24 после разгерметизации исследуемого интервала также возвращается в исходное положение. Устройство с загерметизированной пробой может быть поднято на поверхность или переведено на другой исследуемый объект.

0

5

Формула изобретения

Устройство для исследования и опробования пластов, содержащее корпус, поршневой насос с всасывающим и нагнетательным клапанами, установленными в соответствующих каналах, гидравлические пакеры, сообщенные с нагнетательным каналом, проточную робоотборную камеру с золотниковыми

ющими ее с межпакерной зоной и всасывающим каналом, отличающее- с я тем, что, с целью повьштения безопасности проведения работ, оно снабжено аварийным золотниковым клапаном, подпружиненным относительно корпуса, а в корпусе выполнена дополнительная камера, причем аварийный клапан установлен в дополнитель514529656

рй камере, последняя разделена наа секция, сообщенная с всасывающим

|гри секции, сообщенные соответствен-каналом, выполнена с возможностью

йо о надпакерным пространством, вса-герметизации от двух других секций

рывающим каналом и межпакерной зоной.дополнительной камеры.

Изобретение относится к геофизическим и геохимическим методам исследований скважин. Цель - повышение безопасности проведения работ. Устр- во содержит корпус, поршневой насос с всасывающим 6 и нагнетательным 7 клапанами, установленными соответственно во всасывающем 17 и нагнета :/ тельном 18 каналах. С последним сообщены гидравлические пакеры 16. Устр-во имеет проточную пробоотбор- ную камеру 15 с золотниковыми герне