Устройство для отбора проб жидкости и газа из пласта Советский патент 1982 года по МПК E21B49/10 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ЖИДКОСТИ И ГАЗА ИЗ ПЛАСТА

1

Изобретение относится к геофизическим методам исследования скважин, а именно к устройствам для отбора жидкости и газа из пласта.

Известен опробователь, содержащий гидравлическую систему, выдвижной герметизирующий элемент, систему клапанов, пробоотборник, верхний и нижний корпуса, соединенные между собой пружиной, причем на верхнем корпусе установлено запирающее кольцо пружинного типа 1.

Однако после окончания отбора пробы для приведения прижимной системы в первоначальное положение и выравнивания давления под герметизирующим элементом используется натяжение кабеля. Верхний корпус, перемещаясь относительно нижнего, соединяет соответствующие каналы, и запирающее пружинное кольцо фиксирует их друг относительно друга, поэтому для отбора следующей пробы необходимо под нимать устройство на поверхность.

Известно также устройство для отбора проб жидкости и газа из пласта, содержащее насос, электродвигатель, подвижные друг относительно друга подпружиненные

верхний и нижний корпуса, гидравлические пакеры, пробоотборники, пластины, а также переключающий щток 2.

Однако данное устройство характеризуется сложностью конструкции, возможностью преждевременного открытия клапана пробосборника в момент конечной стадии раздутия пакеров, поскольку отсутствует четкий контроль по разграничиванию этих операций. Разгрузка пакеров может произойти преждевременно, так как в конечной стадии раздутия пакеров, давление в полости верхнего корпуса возрастает, а это приводит к сжатию пружины и преждевременному стравливанию давления з nois лости пакеров. После натяжения кабеля и частичного стравливания давления в полости пакеров верхний и нижний корпуса под действием пружины перемещаются в исходное положение, образуется замкнутый - объем жидкости, в котором находится и переключающий шток. В силу этого щток начнет перемещаться вместе с корпусом, разобщив при этом полость пакеров со скважиной, что приведет к частичному стравливанию давления из полости пакеров. Цс. и/.обретення является повышение надежности работы за счет контроля за процессом разг-рузки пакеров. Указанная цель ,ioctHraeTCH тем, что устройство снабжено фиксатором, выполненным в виде подпружиненного управляемого дифференциального поршня, торцы которого поочередно связаны гидравлическими каналами со скважиной и насосом, а малая ступень размещена в канале сообш,ения полости пакеров с насосом и скважиной. На фиг. 1 показано устройство, опускаемое в скважину и готовое к работе; на фиг. 2 - устройство после отбора пробы жидкости или газа из пласта при натяжении кабеля для уравнения давления в полости пакеров и под тарелкой клапана пробоотборника. Устройство опускается в скважину на кабель 1 и состоит из следующих основных узлов и частей: верхнего 2 и нижнего 3 корпусов, стянутых пружиной 4, электродвигателя 5, с поршневым насосом 6, вмонтированными в верхнем корпусе 2. На нижнем корпусе 3 установлены гидравлические пакеры 7 и 8, полости которых каналами Л и Б сообщаются с насосом 6. В корпусе 3 выполнен пробоотборник 9 с клапаном 10, подпружиненным пружиной 11. В канале Б установлен фиксатор 12, выполненный в виде управляемого дифференциального поршня, подпружиненного пружиной 13. Насос 6 имеет клапаны 14 и 15. В корпусе 3 выполнены гидравлические каналй В, С, Д, , Ж и /С. В канале К установлен датчик давления 16. Устройство работает следующим образом. После спуска устройства в скважину и установки его на электродвигатель 5, приводящий в действие насос 6, через клапаны 10 и 15 и по каналам А к Б заканчивается скважинная жидкость с избыточным давлением под пакеры 7 и 8. После надежной герметизации участка отбора пробы начинает перемещаться клапан 10, снимая пружнны 11, и открывает доступ пластовому злюнду по каналу в пробоотборник 9. Контроль и регистрация процесса заполнения пробоотборника пластовым флюндом осуществляется при помощи датчика давления 16. После заполнения пробоотборника 9 (фиг. 2) натяжением кабеля 1 переме U3ioT верхний корпус 2, относительно нижнего корпуса 3, снимая пружину 4, при этом каналы Л, Б через каналы В, С и Е соединяются со скважиной и избыточное давление в полости пакеров клапаном 10 начнет выравниваться с гидростатическим давлением в скважине. При этом дифференциальный стержень 12 под действием пружины 13, вытеснит через канал Д и находящуюся под ним жидкость в скважину и займет крайнее правое положение. После снижения давления до определенной величины клапан 10 под действием пружины 11 вернется в исходное положение и деформирует отобранную пробу в пробоотборник 9, под действием пружины 4 нижний корпус 3 переместится относительно верхнего корпуса 2 и зафиксируется дифференциальным стержнем 12. Канал Б через канал С снова соединится с жидкостью скважины и давления в канале Б и под пакерами 7 и 8 выравнивается со скважинным. Повторным включением насоса 6 создается снова избыточное давление под дифференциальным порщнем 12, который преодолевая усилие пружины, переместится в крайнее левое положение, а верхний 2 и нижний 3 корпуса под действием пружины 4 переместятся в первоначальное положение. При этом устройство готово для повторной работы в скважине без подъема на поверхность, когда предыдущий участок пласта оказался бесприточным и пробы не получено. Данное изобретение обеспечивает многократное срабатывание устройства в скважине без подъема его на поверхность для проведения подготовительных технологических операций для повторного спуска, сокращает время на спуско-подъемные операции. Формула изобретения Устройство для отбора проб жидкости и газа из пласта, содержащее насос, электродвигатель, подвижные друг относительно друга подпружиненные верхний и нижний корпуса, гидравлические пакеры, пробоотборник, клапаны, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы за счет контроля за процессом разгрузки пакеров, оно снабжено фиксатором, выполненным в виде подпружиненного управляемого дифференциального поршня, торцы которого поочередно связаны гидравлическими каналами со скважиной и насосом, и малая ступень размещена в канале сообщения полости пакеров с насосом и скважиной. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3253654, кл. 166-100, опублик. 1966. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2119437/03, кл. Е 21 В 49/02, 1975 (прототип).