RU2784848C1 - Device for hydrodynamic logging of wells - Google Patents
Device for hydrodynamic logging of wells Download PDFInfo
- Publication number
- RU2784848C1 RU2784848C1 RU2022115162A RU2022115162A RU2784848C1 RU 2784848 C1 RU2784848 C1 RU 2784848C1 RU 2022115162 A RU2022115162 A RU 2022115162A RU 2022115162 A RU2022115162 A RU 2022115162A RU 2784848 C1 RU2784848 C1 RU 2784848C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piston
- channel
- fluid
- hydraulic
- sample receiver
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 70
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 39
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims abstract description 37
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000002706 hydrostatic Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000005070 sampling Methods 0.000 abstract description 12
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005553 drilling Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 abstract description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 abstract 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 2
- 230000036633 rest Effects 0.000 description 2
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000029578 entry into host Effects 0.000 description 1
- 125000001145 hydrido group Chemical group *[H] 0.000 description 1
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 1
- 238000009931 pascalization Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Заявляемое изобретение относится к горному делу и может быть использовано для гидродинамических исследований необсаженных скважин приборами на каротажном кабеле и на колтюбинге.The claimed invention relates to mining and can be used for hydrodynamic studies of open wells with wireline and coiled tubing instruments.
Известно техническое решение, описанное в авторском свидетельстве СССР на изобретение №15307767 "Устройство для гидродинамического каротажа скважин", МПК Е21В 49/00, приоритет от 4.02.1988 г., в котором описано устройство, содержащее корпус с герметизирующими и прижимными элементами и установленными в нем пробосборником, клапанами приема и сброса проб, пробоприемником, преобразователем давления и телескопическим поршнем, состоящим из дифференциальных поршней в цилиндрах с проходящим через них штоком, причем герметизирующий элемент выполнен с отверстием стока для пробы. В известном устройстве пробоприемники выполнены в цилиндрах телескопического поршня. Шток выполнен в виде подпружиненного относительно корпуса дифференциального поршня с возможностью взаимодействия с клапаном приема проб, соединенного с клапаном сброса проб, причем клапан сброса проб выполнен ножевого типа.Known technical solution described in the USSR author's certificate for invention No. 15307767 "Device for hydrodynamic logging of wells", IPC E21V 49/00, priority dated 4.02.1988, which describes a device containing a housing with sealing and clamping elements and installed in there is a sample collector, sample receiving and discharging valves, a sample receiver, a pressure transducer and a telescopic piston consisting of differential pistons in cylinders with a rod passing through them, and the sealing element is made with a drain hole for the sample. In the known device, the sample receivers are made in the cylinders of the telescopic piston. The rod is made in the form of a differential piston spring-loaded relative to the housing with the possibility of interacting with the sample receiving valve, connected to the sample dump valve, and the sample dump valve is made of a knife type.
Описанное выше техническое решение не обеспечивает точности измерения, так как может выполнить только ограниченное количество замеров за одно погружение и не обеспечивает регулировки усилия прижатия.The technical solution described above does not provide measurement accuracy, since it can only perform a limited number of measurements per dive and does not provide adjustment of the pressing force.
Известен малогабаритный прибор гидродинамического каротажа многократного действия Multiphase Flow Measurement (MFT) фирмы Weatherford (www:weatherford.com), выполненный в виде двух герметичных блоков, разделенных многорычажной прижимной системой пантографного типа, с блоком питания, приводом прижимной системы, телескопическим каналом, соединяющим отверстие в герметизирующем элементе с камерой поршневого цилиндра, соединенной каналом с двумя датчиками давления разного класса точности и уравнивающим клапаном, камерой.Known small-sized multiphase hydrodynamic logging tool Multiphase Flow Measurement (MFT) from Weatherford (www:weatherford.com), made in the form of two sealed blocks, separated by a multi-lever pantograph-type pressure system, with a power supply, a pressure system drive, a telescopic channel connecting the hole in a sealing element with a piston cylinder chamber connected by a channel with two pressure sensors of different accuracy classes and an equalizing valve, a chamber.
После прижатия герметизирующего элемента к стенке скважины, создание депрессии и отбор флюида из пласта производится насосом, что усложняет процесс гидродинамического возмущения пласта, делает его зависимым от производительности насоса.After the sealing element is pressed against the well wall, depression is created and fluid is withdrawn from the formation by a pump, which complicates the process of hydrodynamic formation disturbance, making it dependent on the pump performance.
Известно устройство для гидродинамического каротажа скважин (патент РФ 2675616, приоритет от 20.12.2018, МПК Е21В 49/08), выполненное в виде двух герметичных блоков, разделенных прижимной системой, выполненной в виде многозвенного рычажного механизма пантографного типа с герметизирующим элементом и каналом, при этом первый блок содержит блок питания, соединенный с приводом пробоприемника, с поршнем, размещенным в камере депрессии, которая соединена каналом с гидравлическим клапаном с цилиндром, внутри которого установлены поршни и разделительный поршень, предназначенный для изолирования полости цилиндра, пробоприемник, который соединен каналом с датчиком давления, блоком телеметрии и герметизирующим элементом. Другой блок содержит шток, связанный с поршнем, разделительный поршень, связанный каналом с поршнем, электромагнитный клапан, связанный каналами с поршнем, разделительным поршнем, а также связанный каналом с камерой сброса, реле давления, связанное каналами с электромагнитным клапаном и встроенным реверсивным клапаном, предназначенным для удержания давления в системе привода многозвенного рычажного механизма пантографного типа прижимной системы при отборе флюидов.A device for hydrodynamic logging of wells is known (RF patent 2675616, priority dated December 20, 2018, MPK E21V 49/08), made in the form of two sealed blocks separated by a clamping system made in the form of a pantograph-type multi-link lever mechanism with a sealing element and a channel, with In this case, the first block contains a power supply connected to the sample receiver drive, with a piston located in the depression chamber, which is connected by a channel with a hydraulic valve to the cylinder, inside which pistons are installed and a separating piston designed to isolate the cavity of the cylinder, the sample receiver, which is connected by a channel to the sensor pressure, telemetry unit and sealing element. The other block contains a rod connected to the piston, a separating piston connected by a channel to the piston, an electromagnetic valve connected by channels to the piston, a separating piston, and also connected by a channel to the discharge chamber, a pressure switch connected by channels to the solenoid valve and a built-in reversing valve designed to to hold the pressure in the drive system of the multi-link lever mechanism of the pantograph type of the clamping system during the selection of fluids.
Данное устройство не позволяет осуществить контроль качества пробы и отобрать пробу пластового флюида для анализа на поверхности.This device does not allow to carry out quality control of the sample and take a sample of formation fluid for analysis on the surface.
Наиболее близким по технической сущности с заявляемым является техническое решение, описанное в патенте РФ №2737594 на изобретение "Устройство для гидродинамического каротажа", приоритет от 03.04.2020 г., состоящее из двух блоков, прижимной системы, выполненной в виде многозвенного рычажного механизма с герметизирующим элементом и каналом, при этом первый блок содержит блок питания, соединенный с приводом пробоприемника, с поршнем, размещенным в камере депрессии, гидравлический клапан, пробоприемник с первым поршнем и кольцевым дифференциальным поршнем, приемная камера которого соединена каналами с датчиком давления и с отверстием стока герметизирующего элемента, а второй блок содержит механизм управления прижимной системой, содержащей шток, поршни, главный гидравлический канал с электромагнитным клапаном, соединенный другими каналами с балластной камерой (камерой сброса) и с реле давления, отличающееся тем, что в первом блоке гидропривод пробоприемника выполнен в виде поршневого гидроцилиндра двустороннего действия с односторонним штоком, соединенным с силовым штоком электромеханического привода и поршнем с рабочими площадями Sк, So, причем Sк меньше So, большая камера гидроцилиндра соединена основным гидравлическим каналом с клапаном двойного управления, выполненным, например, в виде подпружиненного поршня площадью S1, за клапаном основной гидравлический канал соединен с буферным гидроцилиндром с поршнем; малая камера гидроцилиндра двустороннего действия с рабочей площадью поршня Sк, частично заполненная гидравлической жидкостью, соединена каналом с малым гидравлическим цилиндром с поршнем площадью S1 меньшей, чем Sк, с обратной стороны поршень соединен с основным гидравлическим каналом и контактирует с толкателем упомянутого клапана; поршень упомянутого буферного гидроцилиндра контактирует со штоком, связанным с датчиком линейных перемещений, и соединен с первым поршнем пробоприемника, малая камера которого содержит не менее двух дополнительных кольцевых дифференциальных поршней, не контактирующих между собой и с первым поршнем, и сообщена со скважиной, а приемная камера соединена со стыковочным узлом первого блока, во втором блоке верхняя часть штока-толкателя механизма управления прижимной системы соединена с подвижным блоком прижимной системы, а его нижняя часть размещена в гидравлически изолированной камере и контактирует с поршнем, который соединен главным гидравлическим каналом с другим поршнем гидравлического привода прижимной системы, а электромагнитный клапан установлен в канале, соединяющем главный гидравлический канал с балластной камерой, при этом максимальный ход силового штока электромеханического привода второго блока меньше такового у первого блока.The closest in technical essence with the claimed is the technical solution described in the patent of the Russian Federation No. 2737594 for the invention "Device for hydrodynamic logging", priority dated 04/03/2020, consisting of two blocks, a clamping system made in the form of a multi-link lever mechanism with a sealing element and a channel, while the first block contains a power supply unit connected to the sample receiver drive, with a piston located in the depression chamber, a hydraulic valve, a sample receiver with the first piston and an annular differential piston, the receiving chamber of which is connected by channels to the pressure sensor and to the drain hole of the sealing element, and the second block contains a mechanism for controlling the clamping system, containing a rod, pistons, the main hydraulic channel with an electromagnetic valve connected by other channels to the ballast chamber (dump chamber) and pressure switch, characterized in that in the first block the sample receiver hydraulic drive is made in the form reciprocating hydro a double-acting cylinder with a single-sided rod connected to the power rod of the electromechanical drive and a piston with working areas Sk, So, and Sk is less than So, a large hydraulic cylinder chamber is connected by a main hydraulic channel to a dual control valve, made, for example, in the form of a spring-loaded piston with an area S1, behind the valve, the main hydraulic channel is connected to a buffer hydraulic cylinder with a piston; a small chamber of a double-acting hydraulic cylinder with a piston working area Sk, partially filled with hydraulic fluid, is connected by a channel to a small hydraulic cylinder with a piston with an area S1 less than Sk, on the reverse side the piston is connected to the main hydraulic channel and contacts with the pusher of the said valve; the piston of said buffer hydraulic cylinder is in contact with the rod connected to the linear displacement sensor and is connected to the first piston of the sample receiver, the small chamber of which contains at least two additional annular differential pistons not in contact with each other and with the first piston, and communicates with the well, and the receiving chamber connected to the docking unit of the first block, in the second block the upper part of the pusher rod of the pressure system control mechanism is connected to the movable block of the pressure system, and its lower part is placed in a hydraulically isolated chamber and contacts with the piston, which is connected by the main hydraulic channel to another piston of the hydraulic drive clamping system, and the electromagnetic valve is installed in the channel connecting the main hydraulic channel with the ballast chamber, while the maximum stroke of the power rod of the electromechanical drive of the second block is less than that of the first block.
Недостатком данного устройства является также отсутствие возможности контроля качества пробы и невозможность отбора пробы для анализа на поверхности.The disadvantage of this device is also the inability to control the quality of the sample and the impossibility of sampling for analysis on the surface.
Вышеперечисленные устройства для гидродинамического каротажа имеют существенный недостаток в оценке проницаемости пласта, вследствие того, что отбор флюида и замер изменения давления производится за один цикл. Поскольку гидростатическое давление в скважине всегда выше пластового давления, происходит глубокое проникновение бурового раствора в пласт, образующее зону проникновения с характеристиками, отличающимися от истинных физических характеристик пласта.The above devices for hydrodynamic logging have a significant drawback in assessing the permeability of the formation, due to the fact that the fluid is withdrawn and the pressure change is measured in one cycle. Since the hydrostatic pressure in the well is always higher than the formation pressure, the drilling fluid penetrates deep into the formation, forming a zone of invasion with characteristics that differ from the true physical characteristics of the formation.
Технической задачей заявляемого изобретения является создание устройства для гидродинамического каротажа скважин, обеспечивающего высокую точность определения гидродинамических и физических характеристик проницаемых пластов при расширении области его использования.The technical objective of the claimed invention is the creation of a device for hydrodynamic logging of wells, providing high accuracy in determining the hydrodynamic and physical characteristics of permeable formations while expanding the area of its use.
Согласно предлагаемому изобретению, в устройстве для гидродинамического каротажа скважин, выполненным в виде двух герметичных блоков, разделенных прижимной системой, выполненной в виде многозвенного рычажного механизма пантографного типа с герметизирующим элементом и каналом, при этом первый блок содержит блок телеметрии, блок питания, соединенный с приводом пробоприемника, жестко связанным со штоком поршня, размещенного в камере депрессии, надпоршневая полость которой соединена гидравлическим каналом с находящимися в подпоршневой полости упомянутой камеры депрессии поршнем, воздействующим на гидравлический клапан, разобщающий подпоршневую полость камеры депрессии с полостью буферного гидроцилиндра, внутри которого установлен поршень, который упирается в шток первого поршня, размещенного в цилиндре пробоприемника, подпоршневая полость которого соединена каналами с датчиком давления и герметизирующим элементом, в надпоршневой полости пробоприемника размещены кольцевые дифференциальные поршни, а второй блок содержит шток, находящийся в контакте с поршнем привода прижимной системы, разделительный поршень для разобщения гидравлической жидкости от скважиной жидкости, связанный каналом с поршнем привода прижимной системы, реле давления, электромагнитный клапан, связанный каналами с упомянутым поршнем и с камерой сброса, для обеспечения высокой точности определения гидродинамических и физических характеристик проницаемых слоев при расширения области использования устройства в первом блоке размещена отдельная камера для взятия пробы пластового флюида и извлечения пробы на поверхность, разобщенная с каналом пробоприемника с помощью электромагнитного клапана, измерительный блок, проточная внутренняя полость которого содержит влагомер, резистивиметр и датчик давления и связана с каналом пробоприемника, а через гидравлический клапан отбора пластового флюида с каналом упомянутого рычажного механизма прижимной системы и с герметизирующим элементом, и также связана через гидравлический клапан сброса пластового флюида со скважиной, при этом верхний кольцевой дифференциальный поршень пробоприемника выполнен сменным, расположен на штоке первого поршня пробоприемника и установлен внутри сменной втулки, надпоршневая полость пробоприемника заполнена гидравлической жидкостью, и в ней размещен разделительный поршень, предназначенный для для разобщения от скважиной жидкости и воздействия гидростатического давления скважины на упомянутую гидравлическую жидкость.According to the invention, in a device for hydrodynamic logging of wells, made in the form of two sealed blocks, separated by a clamping system, made in the form of a multi-link pantograph-type lever mechanism with a sealing element and a channel, while the first block contains a telemetry unit, a power supply connected to a drive a sample receiver rigidly connected to the piston rod located in the depression chamber, the over-piston cavity of which is connected by a hydraulic channel to the piston located in the under-piston cavity of the said depression chamber, acting on the hydraulic valve, which separates the under-piston cavity of the depression chamber from the cavity of the buffer hydraulic cylinder, inside which a piston is installed, which rests against the rod of the first piston located in the cylinder of the sample receiver, the under-piston cavity of which is connected by channels to the pressure sensor and the sealing element; pistons, and the second block contains a rod in contact with the pressure system drive piston, a separating piston for separating the hydraulic fluid from the well fluid, connected by a channel to the pressure system drive piston, a pressure switch, an electromagnetic valve connected by channels to the said piston and to the discharge chamber , to ensure high accuracy in determining the hydrodynamic and physical characteristics of permeable layers while expanding the area of use of the device, in the first block there is a separate chamber for sampling the formation fluid and extracting the sample to the surface, separated from the sample receiver channel using an electromagnetic valve, a measuring unit, the flowing internal cavity of which contains a moisture meter, a resistivity meter and a pressure sensor and is connected to the sample receiver channel, and through the hydraulic formation fluid selection valve to the channel of the said lever mechanism of the clamping system and to the sealing element, and is also connected through the hydraulic a reservoir fluid discharge valve with a well, while the upper annular differential piston of the sample receiver is replaceable, located on the rod of the first piston of the sample receiver and installed inside a replaceable sleeve, the over-piston cavity of the sample receiver is filled with hydraulic fluid, and a separating piston is placed in it, designed to isolate it from the well fluid and the impact of the hydrostatic pressure of the well on the said hydraulic fluid.
Кольцевая площадь дополнительного сменного дифференциального поршня и размеры сменной втулки, в которой располагается упомянутый поршень, выбираются в зависимости от пластового давления в скважине.The annular area of the additional replaceable differential piston and the dimensions of the replaceable sleeve in which said piston is located are selected depending on the reservoir pressure in the well.
Для работы в условиях высокого скважинного давления расположенный в первом блоке шток поршня, размещенного в цилиндре камеры депрессии, выполнен двухступенчатым, нижняя ступень упомянутого штока связана каналом со скважиной. Кольцевая площадь нижней ступени упомянутого штока выполнена равной по площади тонкой части штока.To operate under high downhole pressure, the piston rod located in the first block, located in the cylinder of the depression chamber, is made of two stages, the lower stage of the mentioned rod is connected by a channel with the well. The annular area of the lower stage of said rod is made equal in area to the thin part of the rod.
Сущность изобретения поясняется чертежами.The essence of the invention is illustrated by drawings.
Фиг. 1 - общий вид устройства для гидродинамического каротажа скважин (в сборе).Fig. 1 - General view of the device for hydrodynamic well logging (assembly).
Фиг 2а, б, в - фрагменты общего вида, иллюстрирующие принцип работы клапана на открытие камеры депрессии.Figs 2a, b, c - fragments of a general view illustrating the principle of operation of the valve to open the depression chamber.
Фиг. 3а, б, в - фрагменты общего вида, иллюстрирующие работу устройства в процессе прокачки флюида и отбора пробы.Fig. 3a, b, c - fragments of a general view illustrating the operation of the device during fluid pumping and sampling.
Фиг. 4а, б, в - диаграмма изменения давления в процессе отбора пробы, фиг 4а - при однократном отборе, фиг. 4б, 4в - при многократном отборе флюида в зависимости от вязкости бурового раствора и пластового флюида.Fig. 4a, b, c - diagram of pressure change during sampling, fig. 4a - with a single sampling, fig. 4b, 4c - with multiple fluid withdrawal depending on the viscosity of the drilling fluid and formation fluid.
Предлагаемое устройство для гидродинамического каротажа скважин выполнено в виде двух герметичных блоков, с разобщением при транспортировке. Первый блок 1 (фиг. 1) содержит блок питания 2 с приводом 3 пробоприемника 17, жестко связанным со штоком поршня 4, размещенного в цилиндре камеры депрессии 15. Надпоршневая полость 9 соединена гидравлическим каналом 5 с поршнем 6, воздействующим на гидравлический клапан 7, разобщающим подпоршневую полость камеры депрессии 15 с полостью буферного гидроцилиндра, внутри которого установлен поршень 8, упирающийся в шток поршня 10, размещенного в двухступенчатом цилиндре (на фиг. 1 не показан) пробоприемника 17. Поршень 10 отделяет надпоршневую полость 16, заполненную гидравлической жидкостью, от подпоршневой полости пробоприемника 17.The proposed device for hydrodynamic logging of wells is made in the form of two hermetic blocks, with separation during transportation. The first block 1 (Fig. 1) contains a
В надпоршевой полости 16 расположены кольцевые дифференциальные поршни 11, 12 и разделительный поршень 14. Дифференциальный поршень 12 сменный, расположен на штоке поршня 10 и находится внутри сменной втулки 13. Для различных пластовых давлений можно менять кольцевую площадь поршня 12 и размеры втулки 13, тем самым регулировать скорость притока пластовой жидкости, которая будет отражаться на диаграмме восстановления давления (фиг. 4).In the over-piston
Пробоприемник 17 соединен каналом 18 с измерительным блоком 40. Во внутренней проточной области измерительного блока 40 размещены датчик давления 19, влагомер 20, резистивиметр 21, клапан сброса пластового флюида 22 и гидравлический клапан отбора пластового флюида 23. Внутренняя проточная область измерительного блока 40 через гидравлический клапан отбора пластового флюида 23 связана с каналом 39 рычажного механизма прижимной системы 37 и с герметизирующим элементом 38, а также через гидравлический клапан сброса пластового флюида 22 связана со скважиной.The
Емкость для отбора пробы пластового флюида 24 расположена в первом блоке и разобщена с каналом пробоотборника 18 электромагнитным клапаном 25. В первом блоке также размещена система телеметрии 41, имеющая электрическую связь с датчиком давления, резистивиметром и влагомером, а также с регистратором, находящимся на поверхности.The reservoir for
Второй блок 26 разделен от первого блока 1 прижимной системой 37, выполненной в виде многозвенного рычажного механизма пантографного типа с герметизирующим элементом 38 и каналом 39.The
Второй блок 26 содержит шток 27, находящийся в контакте с поршнем привода 28 прижимной системы 37, разделительный поршень 29, связанный каналом с поршнем 28, реле давления 33, электромагнитный клапан 30, связанный каналом 34 со штоком поршня 28 и встроенным реверсивным клапаном 32, а с другой стороны с камерой сброса 36, заполняемой гидравлической жидкостью, и подпружиненным поршнем 31. Реверсивный клапан 32, расположенный над штоком 35, предназначен для удержания давления в системе привода 42 многозвенного рычажного механизма прижимной системы 37 при отборе пластового флюида.The
Для поршня 4, размещенного в цилиндре камеры депрессии 15, предусматривается подпор гидростатикой за счет канала 43 (фиг. 1). Для работы заявляемого устройства гидродинамического каротажа в условиях высокого гидростатического давления в скважине шток поршня 4 может быть выполнен двухступенчатым, нижняя ступень штока связана каналом 43 со скважиной. Кольцевая площадь нижней ступени штока 4 выполнена равной по площади тонкой части штока.Piston 4, placed in the cylinder of
Работа устройства осуществляется следующим образом. Устройство в собранном виде опускают в скважину на заданную глубину с включенными блоком телеметрии 41 и электромагнитными клапанами 24 и 30, при этом регистрируется увеличение скважинного гидростатического давления (фиг. 4а). По достижении заданной глубины включается привод 3 поршня 4 камеры депрессии 15 и привод 42 прижимной системы 37. Редукция приводов рассчитана таким образом, что раскрытие прижимной системы и прижатие герметизирующего элемента осуществляется с опережением до срабатывания клапанов 7 и 23, которые открывают доступ флюида в пробоприемник 17.The operation of the device is as follows. The assembled device is lowered into the well to a predetermined depth with the included
Для снятия нагрузки с привода 42 многозвенного рычажного механизма прижимной системы 37 гидростатическое давление скважины через разделительный поршень 29 подпирает поршень 28, который через шток 27 раскрывает многозвенный рычажный механизм прижимной системы 37.To remove the load from the
Многозвенный рычажный механизм прижимной системы 37, раздвигаясь, прижимает герметизирующий элемент 38 к участку стенки скважины, изолируя пласт от скважины и сообщая его по каналу 39 через клапан отбора пластового флюида 23 и канал 18 с пробоприемником 17. Во время прижатия камера сброса 36 отсекается электромагнитным клапаном 30. Усилие прижатия регулируется с помощью реле давления 33, связанного с концевым переключателем. При достижении расчетного усилия прижатия двигатель привода отключается, что фиксируется оператором.The multi-link lever mechanism of the
Одновременно с включением привода 42 многозвенного рычажного механизма прижимной системы 37 включается привод 3 камеры депрессии 15, перемещающий поршень 4 вверх. Поршень 4, перемещаясь, создает разряжение в камере депрессии 15, гидравлическая жидкость вытесняется через гидравлический канал 5 и давит на малый поршень 6 (фиг. 2б). При дальнейшем перемещении поршня 4 создается давление в канале 5 над поршнем 6, которое воздействует на клапан 7, открывая доступ для мгновенного перемещения гидравлической жидкости из буферного гидроцилиндра в камеру депрессии 15, что наглядно видно на фиг 2в. На поршень 8 через шток поршня 10 воздействуют силы пластового давления, тем самым создающие давление в камере расположения клапана 7 и удерживающие это давление. После открытия клапана 7 дальнейшее перемещение поршня 4 останавливает концевой переключатель, что фиксируется оператором.Simultaneously with the activation of the
Вследствие открытия клапана 7 давление в цилиндре над поршнем 8 и 10 падает, и в результате силы, действующие на поршни, оказываются разбалансированными, и поршни приходят в движение, при этом возникает гидродинамическое возмущение в пласте, вызывая из него приток флюида, который открывает клапан 23 (фиг. 3) и пластовый флюид поступает по каналу 18 в пробоприемник 17, перемещая вверх поршень 10 (фиг. 3а). Этот процесс фиксируется датчиком давления 19 и отражается на диаграмме восстановления давления Р по времени t (фиг 4.) временным промежутком (t1-t2).Due to the opening of the
При достижении кольцевого дифференциального поршня 11 поршень 10 останавливается, давление в пробоприемнике 17 возрастает и достигает порога страгивания (фиг. 4, ΔР2). Поршни 10, 11 перемещаются, входят в контакт с поршнем 12 и останавливаются. Дальнейшее повышение давления в пробоприемнике 17 до ΔР3 приводит к продолжению движения поршней 10, 11 и 12, находящихся в контакте. При совместном перемещении поршней 10 и 11, 12 во временном промежутке (t5-t6) давление на стенке скважины будет сохраняться неизменным (ΔР3). Дойдя до упора, поршни 10 и 11, 12 остановятся. С этого момента начинается фаза восстановления давления в возмущенной зоне пласта до величины пластового (Рпласт.).Upon reaching the annular
В процессе поступления пластового флюида регистрируются также свойства скважинного флюида влагомером 20 и резистивиметром 21, и с помощью блока телеметрии 41 информация передается на поверхность и записывается в регистрирующем устройстве.In the process of reservoir fluid inflow, the properties of the well fluid are also recorded by a
Оператор отслеживает скорость притока пластового флюида по кривой восстановления давления, а также физические характеристики флюида по данным, поступающим от влагомера 20 и резистивиметра 21. Диаграмма изменения и роста давления по времени будет зависеть от коэффициента вязкости бурового раствора и пластовой жидкости (фиг. 4б и 4в).The operator monitors the formation fluid inflow rate along the pressure recovery curve, as well as the physical characteristics of the fluid according to the data from the
По завершении процесса восстановления давления включается привод 3, перемещающий поршень 4 вниз, создающий давление под малым поршнем 6 в камере депрессии 15, возвращающий поршень 6 в исходное положение (при этом клапан 7 остается открытым) и вытесняющее гидравлическую жидкость в полость буферного гидроциландра, тем самым воздействуя на поршень 8 (фиг. 2 г), который упирается в шток поршня 10 пробоприемника 17. Поршень 10 создает давление в пробоприемнике 17, под воздействием которого открывается клапан 22 (фиг. 3б) и производится выброс скважинного флюида из пробоприемника 17 в скважину. За счет гидростатического давления скважины, воздействующего на разделительный поршень 14, дифференциальные поршни 11, 12 возвращаются в исходное положение, и прибор готов к следующему циклу работы.Upon completion of the pressure recovery process, the
Процесс отбора и сброса флюида может быть произведен неоднократно, чтобы убедиться в получении чистой пластовой жидкости, при этом прибор остается прижатым в точке отбора.The process of withdrawing and discharging the fluid can be performed repeatedly to ensure that a clean reservoir fluid is obtained, while the tool remains pressed at the sampling point.
Так как процесс восстановления давления и качество поступающего в пробоприемник флюида контролируется оператором в процессе неоднократного отбора флюида по показаниям датчика давления 19, влагомера 21 и резистивиметра 22 до получения чистой пробы, по окончании процесса отбора оператором принимается решение о взятии пробы в одной из исследованных точек. В выбранной точке также производится прижатие прибора, и после получения установившегося притока производится отбор пробы пластового флюида в камеру 25, для чего открывается электромагнитный клапан 24 (фиг. 3в), производится заполнение камеры 25, при выравнивании давления клапан 24 закрывается.Since the pressure recovery process and the quality of the fluid entering the sample receiver are controlled by the operator in the process of repeated fluid sampling according to the readings of
Далее оператор отключает электромагнитный клапан 30, и рычаги прижимной системы 37 складываются за счет воздействия гидростатического давления скважины на торец штока 27 и поршень 28. На этом цикл работы полностью завершается.Next, the operator turns off the
При завершении процесса опробования на привод 42 многозвенного рычажного механизма прижимной системы 37 подают реверсивное питание, приводя шток 35 в исходное положение, при этом гидравлическая жидкость из камеры сброса 36 перетекает в канал 34.At the end of the testing process, the
В варианте с применением винтовой пары с высоким КПД во избежание падения давления в многозвенном рычажном механизме прижимной системы 37 предусмотрен реверсивный клапан 32, работающий следующим образом: при повышении давления в канале 34 клапан работает на подачу гидравлической жидкости, а при отключении электромагнитного клапана по завершению цикла работы на данной точке происходит падение давления, при этом клапан переключается, и при отводе штока 35 в исходное положение подпружиненным поршнем 31 вытесняется гидравлическая жидкость из камеры сброса 36 в полость цилиндра, в котором расположен шток 35.In the version with the use of a screw pair with high efficiency, in order to avoid pressure drops in the multi-link lever mechanism of the
Возможность выполнения неограниченного количества замеров за одно погружение с неоднократным отбором пластового флюида с контролем его качества в одной точке, оставаясь в стадии прижатия, обеспечивают высокую точность определения гидродинамических характеристик проницаемых слоев, а также высокую надежность и безопасность при эксплуатации, что расширяет область использования предлагаемого устройства и позволяет использовать его в широком диапазоне диаметров исследуемых скважин (100-260 мм).The ability to perform an unlimited number of measurements in one dive with repeated selection of reservoir fluid with its quality control at one point, remaining in the pressure stage, provides high accuracy in determining the hydrodynamic characteristics of permeable layers, as well as high reliability and safety in operation, which expands the scope of the proposed device and allows to use it in a wide range of diameters of the investigated wells (100-260 mm).
Многократный отбор флюида в фиксированной точке с контролем физических характеристик и многократный сброс флюида обеспечивает промывку пор пласта в зоне проникновения бурового раствора и получение истинных характеристик проницаемости пласта. Кроме того устройство позволяет отобрать пробу пластового флюида для доставки и анализа ее на поверхности.Multiple physical-controlled fixed-point fluid withdrawals and multiple fluid releases ensure that formation pores are flushed in the mud-infiltrated zone and true formation permeability characteristics are obtained. In addition, the device allows you to take a sample of formation fluid for delivery and analysis on the surface.
Заявляемое изобретение может быть изготовлено в условиях серийного производства освоенными технологическими методами с использованием существующих материалов и оборудования.The claimed invention can be manufactured under conditions of serial production by mastered technological methods using existing materials and equipment.
Габаритные размеры устройства: длина 4300-5000 мм, диаметр 72 мм и зависят от размера пробоприемника 17 и поршней 10, 11 и 12. Изменение соотношения площадей поршней 11 и 12 и величины их хода дает возможность устройству работать в условиях разного давления.Overall dimensions of the device: length 4300-5000 mm, diameter 72 mm and depend on the size of the
При оснащении прибора центраторами и подающим устройством, появляется возможность использование прибора в горизонтальных скважинах.When equipping the device with centralizers and a feeder, it becomes possible to use the device in horizontal wells.
Claims (3)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2784848C1 true RU2784848C1 (en) | 2022-11-30 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117108277A (en) * | 2023-10-20 | 2023-11-24 | 大庆汇丰达石油科技开发有限公司 | Wellhead full liquid sampling device |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4790378A (en) * | 1987-02-06 | 1988-12-13 | Otis Engineering Corporation | Well testing apparatus |
| US4879900A (en) * | 1988-07-05 | 1989-11-14 | Halliburton Logging Services, Inc. | Hydraulic system in formation test tools having a hydraulic pad pressure priority system and high speed extension of the setting pistons |
| SU1530767A1 (en) * | 1988-02-04 | 1989-12-23 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин | Device for hydrodynamic well-logging |
| SU1740646A1 (en) * | 1988-05-05 | 1992-06-15 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин | Cable-run formation tester |
| RU2000130172A (en) * | 2000-12-04 | 2002-11-10 | Рустам Анисович Шакиров | DEVICE FOR HYDRODYNAMIC LOGGING IN UPLINED WELLS |
| RU2675616C1 (en) * | 2018-01-19 | 2018-12-20 | Виктор Маркелович Саргаев | Wells hydrodynamic logging device |
| RU2737594C1 (en) * | 2020-04-03 | 2020-12-01 | Александр Васильевич Бубеев | Device for hydrodynamic logging |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4790378A (en) * | 1987-02-06 | 1988-12-13 | Otis Engineering Corporation | Well testing apparatus |
| SU1530767A1 (en) * | 1988-02-04 | 1989-12-23 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин | Device for hydrodynamic well-logging |
| SU1740646A1 (en) * | 1988-05-05 | 1992-06-15 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин | Cable-run formation tester |
| US4879900A (en) * | 1988-07-05 | 1989-11-14 | Halliburton Logging Services, Inc. | Hydraulic system in formation test tools having a hydraulic pad pressure priority system and high speed extension of the setting pistons |
| RU2000130172A (en) * | 2000-12-04 | 2002-11-10 | Рустам Анисович Шакиров | DEVICE FOR HYDRODYNAMIC LOGGING IN UPLINED WELLS |
| RU2675616C1 (en) * | 2018-01-19 | 2018-12-20 | Виктор Маркелович Саргаев | Wells hydrodynamic logging device |
| RU2737594C1 (en) * | 2020-04-03 | 2020-12-01 | Александр Васильевич Бубеев | Device for hydrodynamic logging |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117108277A (en) * | 2023-10-20 | 2023-11-24 | 大庆汇丰达石油科技开发有限公司 | Wellhead full liquid sampling device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2378511C2 (en) | Device to determine formation characteristics (versions) | |
| US5473939A (en) | Method and apparatus for pressure, volume, and temperature measurement and characterization of subsurface formations | |
| US7140436B2 (en) | Apparatus and method for controlling the pressure of fluid within a sample chamber | |
| US7603897B2 (en) | Downhole probe assembly | |
| US7260985B2 (en) | Formation tester tool assembly and methods of use | |
| AU2005245977B2 (en) | Methods for using a formation tester | |
| US7967067B2 (en) | Coiled tubing deployed single phase fluid sampling apparatus | |
| NO823378L (en) | DEVICE FOR TESTING EARTH FORMS. | |
| EP1747347B1 (en) | Downhole probe assembly | |
| US9845675B2 (en) | Formation tester tool assembly and method | |
| AU2007349290B2 (en) | Separator for downhole measuring and method therefor | |
| US3811321A (en) | Methods and apparatus for testing earth formations | |
| US8550160B2 (en) | Apparatus and methods for pulse testing a formation | |
| GB2398583A (en) | Formation testing using differential pressure conditions to actuate sample mechanism | |
| NO326755B1 (en) | Apparatus and method for formation testing using tools with axially and spirally arranged openings | |
| EP1709294A2 (en) | Probe isloation seal pad | |
| EP0646215B1 (en) | Method and apparatus for pressure, volume, and temperature measurement and characterization of subsurface formations | |
| RU2784848C1 (en) | Device for hydrodynamic logging of wells | |
| RU2675616C1 (en) | Wells hydrodynamic logging device | |
| RU2382199C1 (en) | Implosion device on cable for inspection of oil and gas well layers | |
| WO2009155268A2 (en) | Positive sidewall core sample identification system | |
| SU947412A1 (en) | Cable-suspended apparatus for investigating formations in uncased wells | |
| NO317270B1 (en) | Method and apparatus for testing a formation fluid sample obtained from a geological formation pierced by a well |