УСТРОЙСТВО для ИССЛЕДОВАНИЯ ЖИДКОСТИ в СКВАЖИНЕ Советский патент 1970 года по МПК E21B49/00 E21B49/08 

Для разработки нефтяного месторождения необ.ходпмо знать свойства пластовых нефтей: давление насыщения, сжимаемость, объемный коэффициент, содержание газа, вязкость при температуре и давлеииях пласта.

Известное устройство для исследования жидкости в скважине замеряет давление насыщения не на забое скважины, в месте выхода нефти из пласта, а на той глубине, где гидростатическое давление скважины сравнивается с давлением насыщения нефти, и нефть начинает выделять газ. С подъемом нефти меняются ее температура и давление насыщения, которое зависит от температуры. Поэтому устройство регистрирует не истинное давление насыщения пластовой нефти, а давление нефти при температуре, отличающейся от пластовой.

Цель данного изобретения - обеспечить регистрацию давления насыщения нефти при пластовых условиях непосредственно в точке отбора пробы. Достигается она тем, что в глубинный прибор встроен измерительный пресс, измерительным объемом которого является приемная камера, изолируемая во время замера давления от скважииы.

камеры 3, замкового клапана 4, иглы 5 замка, электромагпита 6, приемной камеры 7 со встроенным в нее акустическим преобразователем 8 в виде пьезокерамической пластинки, отражателя 9 акустических имиульсов, обратного клапана 10, клапана //, норщня 12 измерительного пресса, вентиля 13. Приемная камера 7 является объемом для измерения измерительного пресса. Псследуемая жидкость проникает в нее через окно 14. В корпусе измерительного пресса установлен дроссель 15. Для замера вязкости служит датчик 16. Тензометрический датчик давления встроен в отражатель 9.

Подготовка устройства к из: 1еренням заключается в следующем.

Устройство разбнрают в месте подсоединения корпуса 1 электросхемы к корпусу 2 измерительного нресса. В корпус 2 вводят замковый клапан 4, а под клапан 11 подают жидкость. Клапан 11 отходит и открывает окна 14 в измерительной камере. В этом ноложении он стонорится при помощи специального нриспособления. При дальнейшем повышении давления жидкости открывается обратный кланан 10, норшень 12 перемещается в нижнее исходное положение. Давление жидкости ноднимают выше давления на забое скважины. После прекращения подачи жидкости в объеме между порщнем 12 и обратным

клапаном 10 устанавливается повышенное давление. При сборке устройства замковый клапан 4 силой своей пружины перекрывает выходное отверстие дросселя 15.

Вязкость замеряется акустическим импульсным вискозиметром. Электрический импульс возбуждает датчик 16 вискозиметра, иогруженнаго в исследуемую жидкость на его резонансной частоте, « по амплитуде его колебаний определяется вязкость л идкости.

Скорость и затухание звука определяются с помощью акустического преобразователя 8, находящегося в приемной камере. Акустические импульсы, посылаемые преобразователем, многократно, отбрасываются отражателем 9 и принимаются вновь -преобразователем 8. Усиленные сигналы подаются по жиле кабеля в наземную аппаратуру, регистрирующую скорость и затухание звука в пластовой жидкости.

Статическое давление в приемной камере регистрируется тензометрическим датчиком, встроенным в отражатель 9. Параметры датчика при изменении давления в приемной камере влияют на частоту генератора синусоидальных колебаний, установленного в пробоотборнике. Напряжение генератора временно модулируется с работой акустического преобразователя, и сведения о давлении и акустических свойствах жидкости одновременно подаются но жиле кабеля на поверхность, где они разделяются. Для переключения на регистрацию вязкости жидкости с поверхности подают короткие положительные или отрицательные имнульсы. При этом срабатывает триггер с двумя устойчивыми положениями, который подает напряжение через управляемые диоды то на вискозиметр, то на акустический преобразователь. Необходимый тип жидкости для отбора пробы и замера в ней давления насыщения контролируется но скорости распространения звука по мере опускания зонда в скважине. На необходимой глубине спуска в зонд подается повышенное напряжение питания, и селектор величины напрял ения вырабатывает сигнал на начало работы измерительного пресса, который плавно изменяет давление в изолированной от скважины клапаном 11 приемной камере 7. С этой целью селектор величины напряжения включает электромагнит 6 замкового клапана

4. Электромагнит вытягивает иглу 5, шарики замка утанливаются, освобождая пружину кланана 4. Клапан под воздействием давления в скважине нриподнимается, и жидкость изнод кланана 11 неретекает через дроссель 15 в воздушную камеру 3. Клапан 11, неремещаясь, закрывает окна 14 в приемной камере, изолируя определенный объем исследуемой нефти от скважины. При дальнейшем перемещении он воздействует на обратный клапан 10, и жидкость из-под обратного клапана неретекает в воздушную камеру 5. Нефть в приемной камере, расширяясь, перемещает норшень 12 измерительного пресса. Когда давление в приемной камере достигает давления насыщения, из нефти начинается выделяться газ, что вызывает резкое уменьшение отралсенного сигнала на акустическом преобразователе. В этот момент на поверхности регистрируют давление насыщения нефти.

Подняв устройство на поверхность, к вентилю 13 подсоединяют газовый счетчик, с помощью которого определяют содержание газа в исследуемом объеме нефти. Затем извлекают остаток, и определяют усадку пластовой нефти, содержание газа и растворимость его в нефти.

Таким образом, параметры исследуемой пластовой нефти: давление насыщения, вязкость, скорость распространения и затухания звука, зависящие от температуры и давления, определяются непосредственно в скважине, в месте отбора пробы.

Предмет изобретения

Устройство для исследования жидкости в скважине, содержащее глубинный прибор с электронной схемой, приемной камерой с клапаном для скважинной жидкосги.. и со встроенным в нее преобразователем ультразвуковых колебаний, датчиком гидростатического давления и датчиком вязкости, отличающееся тем, что, с целью измерения давления насыщения непосредственно в точке отбора пробы жидкости, в глубинный прибор встроен измерительный нресс, измерительным объемом которого является приемная камера,, изолируемая во время замера давления от скважины.