Устройство для гидродинамических исследований пластов Советский патент 1992 года по МПК E21B49/00 

динена с первой камерой через дополнительный клапан. За цикл работы клапан 10 герметизирует вторую камеру, чем обеспечивается гидростатическое равновесие штока в осевом направлении. 1 ил.

Использование: область геофизических и гео/.1мических исследований нефтяных и газовых сгьажин. Сущность изобретения: устр-bj с о держит корпус, герметизирующий башмак 2, пробоприемник, пробосборкик, привод, шток, размещенный в воздушной полости. На штоке последовательно установлены входной и выходной клапаны. У свободного конца штока размещен дополни гельнни клапан. В устройство введены две кзморы, расположенные последовательно между пробоприемником и пробос- борником.Перваь камера гидравлически соединена с пробосборником.Вторая камера соеп 27

Изобретение относится к геофизическим и геохимическим методам исследован/л скважин, а именно к устройствам. спускаемым на каротажном кабеле и предназначенным для проведения оперативных исследований методом определения гидродинамических свойств пластов и характера их насыщенности.

Известно устройство для многократного измерения пластовых давлений, состоящее из корпуса, герметизирующего башмака, прижимной системы, штока с входным и выходным клапанами, пробосборника, датчика давления, пробоприемника с разделительным поршнем, телескопического поршня,

Недостатком этого устройства является гидростатическая неуравновешенность штока в осевом направлении. Шток испытывает сжимающую силу, обусловленную наличием давления в пробосборнике. По этой причине требуется затрачивать дополнительную работу на перемещение штока и использовать привод большой мощности.

Сжимающая сила искривляет шток, увеличивает трение в сопрягаемых деталях по уплотненным поверхностям, приводит к их преждевременному износу и преждевременному разрушению уплотнений. Такая конструкция снижает надежность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущность и достигаемому результату является устройство для гидродинамических исследований пластов, которое содержит корпус с герметизирующим башмаком и прижимной системой, размещен- ные в корпусе привод и шток, на котором последовательно установлены входной и выходной клапаны, пробосборник, датчик давления, пробоприемник с разделительным поршнем, телескопический поршень,

Недостатком известного устройства, как и указанного выше, является неуравновешенный шток, снижающий КПД устройства. Кроме того, возникает ситуация, когда невсзможно загерметизировать пробу в про- бос орнике. Эта ситуация возникает яри движении штока а полость пробосборника, наполненного жидкостью в момент закрытия Е1ыходного клапана. Происходит сжатие жидкости торцом штока, Поскольку сжима- емость жидкости незначительна, то не обеспечиваются гарантированное закрытие выдвижной лапы и герметизация пробы, т.е. конструкция обладает низкой надежностью

Цель изобретения - повышение КПД и повышение надежности в работе за счет гидростатического уравновешивания штока.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для гидродинамических исследований пластов, состоящее из корпуса с герметизириующим башмаком и прижимной системой, размещенных в корпусе привода и штока, на котором последовательно установлены входной и выходной клапаны, пробоприемника с разделительным поршнем, пробосборника, телескопического поршня и датчика давления, введены две камеры и дополнительный клапан. Дополнительный клапан размещен у свободного конца штока, Первая и вторая камеры расположены последовательно между пробоп- риемником и пробосборником, причем первая камера соединена с пробосборником, а вторая - с первой через дополнительный клапан.

На чертеже схематично изображено устройство для гидродинамических исследований пластов.

Устройство состоит из корпуса 1, герметизирующего башмака 2, пробоприемника 3, пробосборника 4, силового привода 5, размещенного в воздушной полости 6, штока 7 с размещенными на нем последовательно входным 8, выходным 9 и дополнительным 10 клапанами. Шток 7 соединен с рычажной системой,которая представляет собой лапу Постановленную на оси 12, рычаг 13, соединяющий лапу 11 с подвижной втулкой 14. Втулка 14 поджата пружиной 15. Пробоприемник 3 разобщен от воздушной полости 16 разделительным поршнем 17. Полость 16 разделена от скважин- ной жидкости телескопическим поршнем, который состоит из поршней 18 и 19. Камера 20 находится ниже пробоприемника 3 и соединена с пробосборником 4 при помощи отверстий 21. Ниже дополнительного клапана 10 расположена камера 22, которая заполнена воздухом атмосферного давления, Устройство содержит датчик 23 давления.

Герметизирующий башмак 2 и датчик 23 давления имеют гидролинии 24, 25, соединенные с входным клапаном 8. Пробосбор- ник 4 оснащен клапаном 26 и пробкой 27 для удаления пробы,

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении (как изображена чертеже) . гидролинии 24 и 25 находятся под действием гидростатического давления в скважине. При включении силового привода 5 и перемещении штока 7 (вверх) в первое положение происходит выдвижение лапы 11, прижатие башмака 2 к стенке скважины, соединение гидролинии 25 с пробоприемником 3 при помощи входного клапана 8, а при помощи выходного клапана 9 разделяются пробоприемник 3 и пробосборник 4. Измеряется давление в по- лости пробоприемника 3.

При включении привода 5 штока 7 и перемещении вверх во второе положение происходит герметизация гидролинии 24 от гидростатического давления в скважине и соединение гидролинии 24 с гидролинией 25 и пробоприемником 3. Таким образом, на стенке скважины под башмаком 2 появляется разность давлений между давлением в пласте и давлением в гидролинии 24, кото- рая вызывает, приток флюида. Давление в пробоприемнике повышается сначала до давления, обусловленного соотношением площадей поршней 17 и 18, а затем, когда поршень 17 сместится вверх до упора в пор- шень 19, соотношением площадей поршней 19 и 17, После заполнения пробоприемоника 3 включают силовой привод на обратнь и ход. Срабатывание клапанов происходит в обратном порядке. Гидролинии 24 и 25 сое- диняются со скважиной, клапан 8 герметизирует пробу, клапан 9 соединяет пробосборник4 с пробоприемником 3 через отверстия 21 и камеру 20. Проба под действием поршней 17-19 сливается в пробое- борник 4,

За весь цикл работы дополнительный клапан 10 герметизирует камеру 22, чем обеспечивается гидростатическое равновесие распределительного элемента 7 в осевом направлении. Это дает возможность разгрузить привод от нежелательного воздействия перепада давлений и увеличить КПД.

Конструкция данного устройства выгод; но отличается от известных. Разгрузка распределительного элемента от воздействия перепада давлений позволяет полнее использовать мощность двигателя на полезную работу, повышая КПД привода. При закрытии пробосборника исключается сжатие флюида, чем гарантируется герметизация пробосборника даже при полностью заполненном пробосборнике несжимаемой жидкостью. Распределительный элемент не испытывает сжимающей нагрузки и не воздействует на элементы привода при наличии давления в пробосборнике.

Таким образом, изобретение позволяет повысить надежность прибора и увеличить КПД.

Формула изобретения

Устройство для гидродинамических исследований пластов, содержащее корпус с герметизирующим башмаком и прижимной системой, размещенные в корпусе, привод и шток, на котором последовательно установлены входной и выходной клапаны, про- .боприемник с разделительным поршнем, телескопический поршень и датчик давления, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД и надежности в работе за счет гидростатического уравновешивания штока, оно снабжено двумя камерами и дополнительным клапаном, который размещен у свободного конца штока, камеры расположены последовательно между пробоприемником и пробосборником, при этом первая камера гидравлически соединена с пробосборником, вторая камера соединена с первой через дополнительный клапан.