Устройство для гидродинамических исследований пластов Советский патент 1990 года по МПК E21B47/10 

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин, а именно к гидро- динамическим исследованиям и опробованию пластов приборами на кабеле.

Цель изобретения - повышение точное- - ти исследований пластов.

На фиг. а, б, в изображено устройство для гидродинамических исследований пластов, общий вид; на фиг. 2 - диаграмма, регистрируемая емкостным дискретным уровнемером в процессе исследования пласта; на фиг. 3 - диаграммы, регистрируемые емкостным дискретным уровнемером при калибровке его по воде и нефти; на фиг. 4 - те же диаграммы в комплексе с диаграммами изменения давления при исследовании водо- насыщенного (а, б), нефтенасыщенного (в, г) И газонасыщенного (д, е) пластов; на фиг. 5 - диаграммы аппробации емкостного дискретного уровнемера в скважинных условиях.

Устройство (фиг. 1а) включает корпус 1, герметизирующий бащмак 2, прижимную систему 3, подвижный шток 4 с входным 5, выходным 6 и дополните.яьным выходным. 7 клапанами, пробоприемиик 8, в котором размещены датчик притока флюида в виде емкостного дискретного уровнемера 9 и датчик 10 давления, канал И с входными и выходными патрубками для перемещения флюида и выравнивания давлений в пробопри- емнике 8 и пробосборнике 3, калиброванный зазор 13 для перемещения жидких фаз пробы. Выходной патрубок канала установлен между выходными клапанами.

Устройство работает следующим образом

После достижения интервала исследования устройство (см. фиг. 5, а) прижимается герметизирующим башмаком 2 и прижимной системой 3 к стенке скважины, при этом шток 4 с клапанами 5-7 перемещается вверх, входной клапан 5 сообщает посредством канала 11 отверстие стока башмака с полостью пробоприемника 8 (фиг. 56).. Поступление флюида в пробоприемник 8 контролируется емкостным дискретным уровнемером 9 и датчиком 10 давления. После восстановления пластового давления шток 4 опускается, канал 11 разобщается с отверстием стока бащмака 2 и пробоприемник 8 посредством выходного клапана 7 и канала 11 сообщается с пробосборником 12 (фиг. 5в), при этом газ перемещается в пробосборник и выравнивает давление в пробоприемнике и пробосборнике. Перемещение газа и выравнивание давления контролируется по датчику 10 давления. При дальнейшем опускании штока 4, выходной клапан 6 открывается и жидкая часть пробы через калиброванный зазор 13 перемещается из пробоприемника в пробосбориик и устройство возвращается в исходное положение.

На диаграмме (фиг. 1) участок а соответствует стандартсигналу, участки Ь, с, d.

е I - заполнению пробоприемника, участок g - переходу от режима отбора пробы- к режиму перемещения м идкости в пробосборник, участки /г, i, 7, k, I - перемещению жидкости из пробоприемника в пробосбор- ник. Участки с, е, i, k с постоянным значением напряжения соответствуют нечувствительным элементам уровнемера, участки Ь, d, f, h, I, I показывают изменение напря- жения при отборе и перемещении жидкости в пробосборник, фиксируемые чувствительными элементами, а величина соответствующих им напряжений t/i, Ui-t/i, t/a-1/2 характеризует состав жидкости. Величины отрезков времени , 2-i, , , 5 5-/4 соответствуют времени заполнения чередующихся чувствительных и нечувствительных элементов уровнемера и характеризуют дебит флюидов. Отрезки времени , ts-tj, tg-tB, , соответству- 0 ют времени перемещения жидкости из пробоприемника в пробосборник в интервалах расположения тех же элементов уровнемера и характеризуют вязкость жидких фаз флюида.

Насыщенность и объемное содержание 5 пластовых флюидов определяют следующим образом. Если напряжение ljz-U-2 и.приближается к максимальному значению, определяемому при калибровке датчика по воде (фиг. 2) - пласт водойа- сыщенный (фиг. За). Объем воды определяют по количеству заполненных уровней. Если напряжение У|, L/2-t/i, (У. и приближается к минимальному значению, определяемому при калибровке датчика по неф ти (фиг. 2) - пласт нефтенасыщенный (фиг. 36). Объем фильтрата, смеси и нефти определяется соответственно количеством уровней при перемещении жидкости из пробоприемника в пробосборник, а объемное содержание нефти смеси определяется по зависимости выходного напряжения уровне- 40 мера от содержания нефти и воды Если напряжение на любом участке уровнемера не изменяется, а давление в пробопр,иемнике повышается - пласт газонасыщенньш (фиг. Зс, е). Объем фильтрата при этом определяется количеством заполненных уров- ней а объем газа по известной формуле (1):

Vr (У„ -l/«)-(ftj,-Pn ). рде у - объем пробоприемника;

ц объем фильтрата в пробоприемнике;

Р|и пластовое давление; р давление в пробоприемнике в на- чале отбора пробы.

Результаты испытания емкостного дискретного уровнемера, установленного в про- боприемнике опробователя пластов, под- гверждают возможность выделения водона- сыщенного (фиг. 4а), иефтенасыщенного (фиг. 46) и газонасыщенного (фиг. 40) коллекторов.

30

35

Использование предлагаемого устройства для гидродинамических исследований плас- тов по сравнению с известными позвсхаяет определить текущие параметры притока пластовых флюидов: состав, объемное со- держание, дебит жидких и газообразных компонентов непосредственно в процессе исследования в скважинных условиях при повышении точности определения этих параметров, а также вязкости флюидов и фильтрационных свойств пласта, создает возможность определения фазовой проницаемости и значительно повышает достоверность и надежность выделения нефтегазонасыщен- ных коллекторов за счет получения и комплексного применения новых и известных параметров.

Одновременно значительно повышается производительность исследований за счет сокращения материальных затрат и значительной части времени на проведение спуско-подъемных операций прибора в скважине и количества лабораторных исстедова- ний. -Тем самым повышается экономичес

кая и геологическая эффективность гидродинамических исследований и геологоразведочных работ в целом.

Формула изобретения

Устройство для гидродинамических иссле. дований пластов, содержащее корпус и размещенные в нем пробоприемник и пробо- сборник, шток с входным и выходным клапанами и каналом с входным и выходным патрубками для сообщения с полостями пробо- приемника и пробосборника, датчик давления и датчик притока флюида, прижимную систему и герметизирующий бащмак, установленные на корпусе, отличающееся тем, что, с целью повышения точности исследований, оно снабжено установленным на щто- ке дополнительным выходным клапаном, причем выходной патрубок канала установлен между выходными клапанами, а датчик притока флюида выполнен в виде емкостного дискретного уровнемера, установленного внутри пробоприемника.

Изобретение относится к геофизическим исследованиям. Цель - повышение точности исследований. Для этого на штоке 4 установлен дополнительный выходной клапан 7, выходной патрубок канала установлен между основным входным клапаном 6 и клапаном 7. Устройство имеет датчик притока флюида, выполненный в виде емкостного дискретного уровнемера 9, установленного внутри пробоприемника 8. Использование данного устройства позволяет определить текущие параметры притока пластовых флюидов, состав, объемное содержание, дебит жидких и газообразных компонентов непосредственно в процессе исследования в скважинных условиях. Данное устройство создает возможность определения фазовой проницаемости и значительно повышает достоверность и надежность выделения нефтегазонасыщенных коллекторов. 5 ил.

о

to ii г 3 5 Фиг. 2

J

г и,

7

п

и

LL-Z

р

РП/}

и,

РЛП О

SDda

Z

ffoda t

Т

нефть

Фиг. 4

и

Вода

П

/У-- П8,Вм

а

Ц ильтрат Смесь фильш- нефть ратаине(рг

Шильтрат газ

/У-- П8,Вм

а

,1м