Устройство на кабеле для испытания пластов Советский патент 1982 года по МПК E21B49/08 

Изобретение относится к нефтепромысловой геофизике, а именно к устройст 9ам, прео назначанным для испытания пластов путем отбора проб пластового флюида из стенок скважин. Известно устройство, включающее ГИДРОП1ЖВОД с золотниковым распредели телем, пряжяълную систему, герметизируяхций башмак и приемную камеру с запорным клгшансм 1.Это устройство прижимается к стенке скважины, изолируя участок стенки от полости скважины, и отбирает в емную камеру пластовый флюид. При этом давление в полости отбора устанавливается значительно ниже давления в скважине, в результате чего возникает дополнительная сила, прижимающая устройство к CTeiAce скважины. Пос ле оксжчания исследований приемная камера закрывается и выравнивается давление в полости отбора с гидростатическим, что позволяет сорвать пулбор со стенки скважины. Управление работе устройства производится с помощью золотникового распределителя. Недостатком данного, устройства является то, что, в случае заклинивгшия золотника, давление в полости отбора уравнять невозможно/ поэтому в скважине создается аварийная ситуация. Известно также устройство на кабеле для испытания пластов, включающее гидроэлектропривод, герметизирующий башмак,.пробоприемник с клапаном, гидравлически управляемые прижимную систему и уравнивающий клапан, сообщающий полость отбора с полостью скважины, и противоаварийную систему 21. Устройство соединено с приборной головкой, жестко закрепленной на кабеле, при псмощи аварийного штифта. В исходном положении приборная головка закрывает канал, сообщающий полость отбора с полостью скважины. Для устранения аварийной ситуации натяженишл кабеля при усилии около 400 кг срезается аварийннгй штифт. Приборная головка выходит из гнезда, открывая канал для доступа жидкости из ствола скважины в полость отбора, где давление поднимается до гидростатического. Но такая противоаварийная система зачастую приводит к холостому спуску устройства в скважину. При спуске устройства оно ударяется о неровности стенки скважины. Эти удары передаются на аварийный штифт. Поскольку сечение его невелико (как

правило, диаметр штифта равен 4 мм), а вес устройства велик (до 120 кг), то штифт быстро изнашивается и происходит самопроизвольное срабатывание противоаварийной системы. Особенно часто это случается в кавернозных скважинах глубиной более 2000 м. Кроме того, в устройствах с гидравлическим приводом прижимной системы в принципе невозможно избежать аварийной ситуации при заклинивании золотника-распределителя, поскольку канал слива рабочей жидкости из-под поршня децентратора оказывается закрытым и децентратор не складывается.

Подъем устройства с выдвинутым децентратором приводит к заклиниванию его в скважине или к обрыву кабеля. Все это снижает надежность работы устройства.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства на кабеле.

Цель достигается тем, что противоаварийная система выполнена в виде гидравлического дросселя, установленного между всасывающей полостью гидроэлектропривода и каналом управлени прижимной системой и уравнивающим клапане.

Гидравлический дроссель выполнен в виде цилиндра с размещенным внутри него подпружиненным золотниксну, причем цилиндр на внешней поверхности имеет два участка с винтовой канавкой, разделенных между собой кольцевой проточкой, сообщающейся радиальным отверстием с внутренней полостью цилиндра, а золотник установлен с возможностью перекрытия радиального отверстия.

Такое исполнение дросселя обеспечивает изменение его гидравлического сопротивления в зависимости от перепада давления, действующего на подпружиненный золотник.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство; на фиг.2 гидравлический дроссель, продольный разрез.

Устройство содержит гидроэлектропривод 1, нагнетающая полость которого каналсм dj соединена с поршнем 2 децентратора 3 прижимной системы и далее с уравнивающим клапаном 4, сообщающим полость отбора 5 с полостью скважины 6. Нагнетающая полость соединена также через.гидравлический дроссель 7 и канал -в) , с всасывающей полостью гидроэлектрЬпривода 1. Дроссель 7 состоит из цилиндра 8, внутри которого расположен подпружиненный золотник 9. На внш1ней поверхности цилиндра 8 имеются короткий с и длинный d участки винтовой канавки 10 машого сечения,разделенные кольцевой проточкой 11, которая сообщена радиальным отверстиемJB с внутренней полостью 12 цилиндра 8. Золотник 9

установлен с возможностью.перекрытия при своем перемещении отверстия е . Кроме того, устройство содержит герметизирующий башмак 13, с помощью которого изолируется участок скважины, и пробоприемник 14 с клапаном 15

Устройство опускают в скважину в исходном положении (фиг.1), устанавливают на интервал исследования и включают гидроэлектропривод 1. Масло из резервуара привода по каналу о нагнетается под поршень 2 и клапан 4 Пориень 2 поворачивает децентратор 3 который отклоняясь прижимает устройство герметизирующим башмаком 13 к стенке скважины. Клапан 4 разобщает полость скважины § от полости отбора 5. После установки децентратора 3 и клапана 4 в кГрайнее положение срабатывает предохранительный клапан гидрэлектропривода и масло через байпасную систему и частично через гидравлический дроссель 7 перетекает из полости нагнетания в полость всасывания. Затем пробоприемник 14 сообщают клапаном 15 с изолированным участксм стенки скважины. После заполнения пробоприемник 14 закрывают и гидроэлектропривсдом 1 откачивают масло из-под поршня 2 и клапана 4. Давление в полости отбора ургшиивается с гидрстатическим, децентратор складывается и устройство извлекается на поверхность.

При работе гидроэлектропривода 1 часть масла перетекает через гидравлический дроссель во всасывающую полость гидроэлектропривода 1. Пружина золотника 9 подобрана таким образом, чтобы при заранее известной производительности П1жвода гидросопротивление участка с винтовой канавки 10 цилиндра 8 было больше давления страгив ния золотника. Поэтому при включении привода золотник 9 сразу же переместится в рабочее положение и перекроет отверстие в. Тогда гидросопротивление дросселя увеличится на величину сопротивления участка d винтовой канавки 10, а расход через дроссель значительно уменьшится, что сократит время срабатывания рабочих органов устройства.

В случае нарушения цепи питания гидроэлектропривода 1 или выхода последнего из строя давления во всасывющей и нагнетающей полостях уравниваются через дроссель, золотник 9 переместится в исходное положение и масло из-нод порпня 2 и клапана4 по действием силы их пружин перетекает по винтовой канавке 10 участка Сцилиндра 8 и каналу -в во всасывающую полость гидроэлектропривода 1. Давление в полости отбора 5 уравнивается с гидростатическим и децентратор складывается. Таким образом, любая возможная аварийная ситуация автрма