УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ И ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПЛАСТОВ Советский патент 1981 года по МПК E21B49/02 

Изобретение относится к геофизическим .исследованиям скважин, а име но к устройств ciM для отбора проб и гидрод 1намических исследований плас тов . Известно устройство для отбора проб и производства гидродинамических исследований, включающее корпус пробоотборник, герметизирующий элемент и прижимную систему, которое позволяет эффективно производить за один спуско-подъем прибора в скв жину многократный замер характеристик пластов Cll. Однако известное устройство не позволяет одновременно с замером .гидродинамических характеристик от бирать пробу пластового флюида без примесей глинистой корки и бурового раствора, а также производить предварительный контроль качества герме зации опробуемого объекта. Известно также устройство для от бора проб жидкости, газа и производства гидродинамических исследов НИИ пласта, содержащее корпус, гидропривод, пробоотборник, прижимную систему, герметизирующий башмак, клапан пробоотборника, выполненный в виде подпружиненного дифференциал ного поршня с осевь М и радиальными каналами, большая ступень которого с одной стороны сообщена с гидроприводом, с другой - со скважинным пространством, а малые ступени сообщены соответственно с полостью пробоотборника и со скважинным пространством 2 . Недостатком устройства является непосредственная связь точки отбора с пробоотборником, в результате чего отбираемая проба содержит примеси бурового раствора и глинистой корки, а в случае ненадежной герметизации пробоотборник заполняется скважинной жидкостью и прибор необходимо извлекать на поверхность для подготовки к повторному спуску. Цель изобретения - повышение качества отбираемых проб. Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено втулкой, жестко закрепленной на дифференциальном поршне со стороны малой ступени, сообщающейся со скважинным пространством, причем втулка образует с корпусом и дифференциальным поршнем начсшьную пробоприемную камеру, сообщающуюся с пробоотборником через каналы втулки и дифференциального поршня при крайнем нижнем положении последнего. За счет образования предварительной камеры решается и вопрос предварительного контроля качества герметизации. На фиг, 1 показано устройство для отбора проб и гидродинамических исследований пластов в исходном положении, на фиг. 2 - то же, при работе для гидродинамических исследований пластов, на фиг. 3 - то же, для опро бователя пластов. Предлагаемое устройство состоит из корпуса 1, внутри которого размещены гидропривод 2, пробоотборник 3, перекрытый пластом в виде дифференциального поршня 4 с втулкой 5. Поршень 4 подпружинен пружиной 6 относительно корпуса 1. На корпусе 1 установлен герметизируюшчй башмак и имеется прижимная система В. В корпусе 1 выполнены каналы А, сообщающие гидропривод 2 с полостью Б, расположенной над большей ступенью 9 дифференциального поршня 4, а также каналы В, сообщающие всасывающую полость Г герметизирующего башмака 7 с начальной пробоотборной камерой Д, расположенной над малой ступенью 10 дифференциального поршн 4. В дифференциальном поршне 4,выполнен осевой канал Е и радиальный канал И, которые через канал К во втулке 5 и радиальный канал Л в кор пусе 1 сообщаются с каналом В. В канале В установлен датчик 11 давле ния, полость М под большей ступенью 12 дифференциального поршня 4 сообщается каналом И со скважинным прос транством. В корпусе 1 установлен также датчик 13 положения. Устройство работает следующим об разом. В режиме устройства для гидродин мическйх исследований пластов (фиг. 2), после спуска устройства на заданный интервал исследования включается гидропривод 2, а в канале А создается избыточное давление, с помощью прижимной системы 8 и гер метизирующего башмака 7 проводится герметизация участка отбора пробы, Давление в канале А возрастает, диф ференциальный поршень 4 с втулкой 5 перемещается вниз, сжимая .пружИну б при этом освобождается объем Д, об,разующий начальную пробоприемную камеру. Канал И при этом разобщается от скважинного пространства. Камера Д заполняется первой част пробы, содержгицей примеси материала глинистой корки и бурового раствора, при этом датчиком 11 давления, расположенным в канале в, снимается одно из трех возможных показаний давления: давление бурового раствор (если герметизация нарушена), мало го давления (если герметизирующий шимак установлен в непроницае1«,ом ропластке) или уменьшения давления последующим нарастанием пластового авления (если прибор установлен в роницаемой зоне). После фиксации датчиком 11 давле ия одного из указанных положений, се исполнительные механизмы легко озвращаются в исходное положение утем снижения давления в гидросисеме. Отобранная жидкость из 1самеы Д выбрасывается в скважину и устройство готово для следующего опробования. При работе устройства в качестве опробователя пластов отбор первой пробы в камеру Д производится по описанному выше способу. В случае, если прибор установлен в проницаемой зоне и датчик давления зафиксировал уменьшение давления с последующим нарастанием до пластового давления, гидропривод 2 включается снова, дифференциальный поршень 4 при этом отходит в крайнее , нижнее положение (фиг. 3) г Канал И сообщается с пробоотборником, а втулка 5, вскрывая канал Л, свобщает канал В с пробоотборником 3. Незагрязненная проба пластовой жидкости, минуя емкость Д, заполняет пробоотборник 3. Процесс заполнения контролируется и регистрируется датчиком 11 давления. После отбора пробы все исполнительные механизмы возвращаются в исходное положение, дифференциальный поршень 4 под действием пружины б, остальные под действием гидростатического давления и снижения давления в гидроприводе 2. Таким образом, за один спускподъем можно исследовать все интересующие точки и пласты на приток с замером пластового давления в интересующем интервале отобрать герметизированную пробу для выноса на поверхность. Предлагаемое, устройство позволит повысить эффективность исследований за счет улучшения качества отбираемой пробы и многократного опробования и позволит за один спуск в скважину предварительно исследовать на приток и давление все интересующие интервалы. Следовательно, за счет значительного сокращения спуско-подъемных операций будет получен положительный экономический эффект. Формула изобретения Устройство для отбора проб и гидродинамических исследований пластов, включающее корпус, гидропривод пробоотборник прижимную систему, герметизирующий башмак, клапан, выполненный в виде подпружиненного дифференциального поршня с осевым и радиальными каналами, большая ступень которого с одной стороны сообщена с гидроприводом, с другой - со скважинным пространством, а малые ступени сообщены соответственно с полостью пробоотборника и скважиннь м пространством, о.т ли ч ающ е с я тем, что, с целью повышения качества отбираемых проб, оно снабжено втулкой, жестко закрепленной на дифференциальном поршне со стороны малой ступени, сообщающейся со скважинным пространством, причем втулка образует с корпусом и дифференциальным поршнем начальную пробоприемную камеру, сообщающуюся с пробоотборником через каналы втулки и дифференциального поршня при крайнем нижнем положении последнего.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 541029, кл. Е 21 В 49/02, 1974.

О

2.Авторское свидетельство СССР 541977, кл. Е 21 В 49/02, 1974 (прототип).

/ / /7Z777//j ////77

/// /j //Y////7/Z 9US.3