SU1335691A1 - Пробоотборник - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области исследовани  скважин и м,б. использовано при гидрогеологических исследовани х водоносных пластов. Цель изобр етени  - повышение достоверности отбираемой пробы. Пробоотборник содержит узел подвески с закрепленным в его нижней части корпусом. Он выполнен в виде отдельных отсто щих друг от друга секций. Внутри каждой секции установлена пробоотборна  камера (ПК) 5, а снаружи пакер 3. Возможна установка нескольких ПК 5, (Л СА со сд Gf5 I;D

Description

Впускное отверстие 6 каждой ПК 5 закрыто затвором 10, закрепленным на. размещенном в центральном канале корпуса приводном штоке 2, и сообщено сифонной трубкой 9 с лолостью ПК 5. Выпускное отверстие 7 ПК 5 сообщено через пневмоклапан 11 с полостью штока 2. Его нижний конец заглушен, а верхний сообщен с пневмосистемой, с которой соединены сообщенные между собой пневмофиксаторы и пакеры 3. Дл 

1

Изобретение относитс  к исследованию скважин и может быть использовано при гидрогеологических исследовани х водоносных пластов.

Пель изобретени  - повышение достоверности отбираемой пробы.

На фиг. 1 изображен пробоотборник, опущенный в скважину, общий вид на фиг. 2 - конструкци  пневмоклапана; на фиг, 3 - устройство одной из секций пробоотборника.

Корпус пробоотборника представл ет ообой р д отсто щих друг от друга и расположенных одна под другой секций 1 (фиг.1). Через канал, проход щий по центру секций 1, пропущен полый приводной шток 2, На каждой секции 1 снаружи установлен надувной пакер 3, соединенный воздухоподающей трубкой 4 с источником сжатого газа, (не показана). Внутри каждой секции 1 корпуса установлена пробоотборна  камера 5. Возможна установка нескольких пробоотборных камер 5 в каждой секции корпуса, что позвол ет отобрать несколько проб из одного сло  жидкости одновременно, т.е. получить одновременно основной и контрольный образец пробы. В верхней части каждой пробоотборной камеры 5 выполнено впускное 6 и выпускное 7 отверсти  В дне каждой секции 1 корпуса также выполнено отверстие 8, которое герметично соединено сифонной трубкой 9 с впускным отверстием 6 пробоотборной камеры 5, установленной в данной секции 1 корпуса, (в случае установки в секции 1 корпуса нескольких пробоотборных камер 5, кажда  из них соединена при помощи отдельного сифоускорени  отбора пробы в скважинах с малым водопритоком между секци ми установлены эластичные емкости 15, сообщенные с источником сжатого воздуха . При отборе пробы нагнетают и отсасывают воздух ерез шток 2, освобожда  ПК 5 от воздуха. Затем паке- руют пакером 3, рассеива  скважину на слои. Из каждого сло  отбирают образец в отдельную ПК 5 и закрывают затвором 10. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

на 9 с отверстием 8 в дне секции 1 . корпуса), Нижний конец приводного полого штока 2 заглушен, а верхний подключен к пцевмосистеме - источни- ку сжатого газа или вакуумному насосу (не показаны). Отверстие 8 в дне секции 1 корпуса соединено с конической кольцевой канавкой и снабжено кольцевым затвором 10, закрепленным на-полом приводном штоке 2. Выпускное отверстие 7 проэоотборной камеры 5 при помощи гибкого шланга сообщено со штоком 2 и снабжено пневмоклапа- ном 11, выполненным в виде установ- ленного в жестких направл юшгих 12 поршн  13 (фиг.2), снабженного полым эластичным, например, резиновым фиксатором 14 (пневмофиксатором), который св зан с источником сжатого газа. В случае выполнени  пробоотборника с дополнительными эластичными полыми емкост ми 15 их устанавливают между секци ми 1 корпуса и подсоедин ют к пневмосистеме. Внутри емкостей 15 установлены гильзы 16, вставленные в литые отверсти  этой емкости.

Подключение пневмоклапанов к штоку 2 осуществл етс  с помощью гибкого вакуумного шланга 17, который не преп тствует перемещению штока 2 и не образует перегибов при перемещении данного штока (фиг.З).

Пробоотборник работает следующим образом.

Дл  определени  стратификации загр зн ющих ингредиентов по стволу скважины, пробуренной в водоносном пласте и оборудованной обсадной колонкой с заглушкой и фильтром, опускают на заданную глубину пробоотборник.

По полому приводному штоку 2 подают сжатьй воздух, который попадает в пневмоклапан 11. Под действием разности сил давлени  поршень 13 пнев- моклапана 11 перемещаетс , открыва  выпускное отверстие 7 пробоотборной камеры 5, После зтого откачивают воздух из полого эластичного фиксатора

14, который, сжима сь, фиксирует nop-ig жение в полом штоке поддерживаетс  шень 13 в данном положении, фиксиру  пневмоклапан 11 в открытом положении. Затем производ т откачку воздуха из полого приводного штока 2, освобожда  пробоотборные камеры 5 от заполн ющего их воздуха, при этом разр жение в полом приводном штоке 2 поддерживаетс  меньшим, чем разрежение в полом эластичном фиксаторе 14, что позвол ет удерживать пневмоклапан 11 в от- 2о крытом положении. Далее в полый эластичный фиксатор 14 и одновременно в пакеры 3 нагнетают воздух, закрывают вакуумированные пробоотборные камеры 5 и расчлен ют столб скважинной жидкости на слои. Перед пакеровкой профиксаторах 14 и трубах 4, что позво л ет удержать пневмоклапаны 11 в от крытом положении. Далее по трубам 4 g в эластичные фиксаторы 14 и одновре менно в пакеры 3 нагнетаетс  воздух Поршни 13, сдвига сь в сторону поло штока 2 по направл ющим 12, закрыва ют вакуумиро ванные камеры 5, перекр ва  подключенные к выпускным отверсти м 7 перпендикул рные патрубки (фиг.2) пневмоклапанов.

После заполнени  пробоотборных камер 5 полый шток 2 поднимают, при 25 этом затворы 10 перекрывают отверсти  8 в дне секций 1 корпуса. Прои вод т распакеровку и поднимают пробоотборник из скважины. В случае вы полнени  пробоотборника с дополнител 30 ными эластичными полыми емкост ми 1 в момент отбора пробы в эти емкости 15 подают от пневмосистемы воздух. Емкости 15 расшир ютс  и выталкивают скважинную жидкость из межпакерного пространства в пробоотборные камеры 5.

извод т выдержку во времени дл  установлени  физико-химического равновеси  в скважине. После этого опускают приводной шток 2, который, проскальзыва  в центральном канале относително секдий 1 корпуса, зажатых неподвижно относительно стенок скважины пакерами, опускает затворы 10 и открывает отверсти  8 в дне секций 1 корпуса. Жидкость, заполн юща  скважину , за счет разницы давлени  поступает по сифонам 9 в пробоотборные камеры 5. При этом в каждую данную пробоотборную камеру 5 поступает жидкость из сло , заключенного между пакером 3, установленным на данной секции 1 корпуса, и пакером 3, установленным на нижележащей секции 1.

Пневмоклапан работает следующим образом.

Давление, оказываемое сжатым воздухом , который подаетс  по полому штоку 2, а затем через малые патрубки , подключенные перпендикул рно к нему (фиг.З), и гибкие вакуумные шланги 17 передаетс  на поршни 13 с кольцами (последние изображены в виде шести маленьких пр моугольников фиг.2). В св зи с этим поршни 13 с кольцами сдвигаютс  вправо (у правого пневмоклапана), у левого - влево до упора направл ющих 12. После этого откачивают рзоздух через трубки 4

из полых эластичных фиксаторов 14, которые, сжима сь, полностью обт гивают и принимают форму хвостовых частей поршней 13 (фиг,2), фиксиру  их в данном положении. Затем производ т откачку воздуха из полого приводного штока 2, освобожда  камеры 5 от запол- н юш;его их воздуха, при этом разр g жение в полом штоке поддерживаетс  о

фиксаторах 14 и трубах 4, что позвол ет удержать пневмоклапаны 11 в открытом положении. Далее по трубам 4 g в эластичные фиксаторы 14 и одновременно в пакеры 3 нагнетаетс  воздух. Поршни 13, сдвига сь в сторону полого штока 2 по направл ющим 12, закрывают вакуумиро ванные камеры 5, перекрыва  подключенные к выпускным отверсти м 7 перпендикул рные патрубки (фиг.2) пневмоклапанов.

После заполнени  пробоотборных камер 5 полый шток 2 поднимают, при 5 этом затворы 10 перекрывают отверсти  8 в дне секций 1 корпуса. Производ т распакеровку и поднимают пробоотборник из скважины. В случае выполнени  пробоотборника с дополнитель- 0 ными эластичными полыми емкост ми 15 в момент отбора пробы в эти емкости 15 подают от пневмосистемы воздух. Емкости 15 расшир ютс  и выталкивают скважинную жидкость из межпакерного пространства в пробоотборные камеры 5.

Вариант компановки пробоотборника с дополнительными эластичными емкост ми , 15 предусматриваетс  дл  отбора проб из скважин малого диаметра, пройденных в слабоводообильных отложени х , или из отдельных интервалов вскрытого геологического разреза,ха- рактеризуюш 1хс  указанной водообиль- ностью.

Б этих случа х может возникнуть следующа  ситуаци .

Объем воды, заключенный между нижней плоскостью пакера 3 и верхней плоскостью затвора 10, не заполн ет полностью камеру 5. В св зи с этим необходимо ускорить отбор пробы,подн в оставшуюс  в изучаемом интервале воду к отверстию 8. А чтобы не вызвать перемешивание жидкости, раздутие емкости 15 следует осуществл ть с медленной скоростью и с соблюдением следующего услови : в процессе отбора пробы не должно быть отрыва зеркала

5

0

5

0

5

отбираемой воды от отверситий

В данном случае дополнительные эластичные емкости 15 не способствуют перемешиванию пробы и снижению .ее качества , так как процесс отбора пробы непрерывен и в ламинарном режиме.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   1, Пробоотборник, включающий узел подвески с закрепленным в его нижней части корпусом, в центральном канале которого размещен польш приводной шток и установленные одна под другой кольцевые пробоотборные камеры с впускными отверсти ми, пакер, закрепленный с внешней стороны корпу- са, отличающийс  тем, что, с целью повышени  достоверности отбираемой пробы, он снабжен затвором кольцевой формы, сифонной трубкой, пневмоклапаном с эластичным пневмо-

   фиксатором и пневмосистемой, причем корпус выполнен в виде отдельных отсто щих друг от друга секций, в каждой из которых установлены про- боотборна  камера и пакер, впускное отверстие каждой пробоотборной камеры закрыто затвором, закрепленным на приводном штоке, и сообщено сифонной трубкой с полостью пробоотборной камеры, а выпускное отверстие последней сообщено через пневмоклапан с полостью приводного штока, нижний конец которого заглушен, при этом полости пневмофиксаторов и пакеров сообщены между собой и пневмосистемой , с которой сообщен также верхний конец приводного штока.

   -
2. 2. Пробоотборник по п, 1, о т л и- чающийс  тем, что, с целью ускорени  отбора пробы в скважинах с малым водопритоком, он снабжен эластичными емкост ми, установленными между секци ми корпуса и сообщенными с источником сжатого газа.

   /5

   Фиг.2

   Составитель Е. Самойленко

   Редактор М, Бланар

   Техред В.Кадар

   Заказ 4027/28Тираж 532Подписное

   ВНШПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

   Корректор М. Шароши