SU876982A1 - Устройство дл исследовани скважин и опробовани пластов - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИН И ОПРОБОВАНИЯ ПЛАСТОВ

I

Изобретение относитс  к геохимическим и геофизическим методам исследовани  скважин , а именно .к устройствам, спускаемым на каротажном кабеле и предназначенным дл  проведен11  оперативных исследований скважин методом испытани  пластов, св занных с решением р да геологических задач путем определенн  гидродинамических свойств пластов и характера их насыщенности .

Известны приборы дл  исследовани  скважин и опробовани  пластов, спускаемые в скважину на каротажном кабеле. Такие устройства имеют электромеханический привод , пробосборник, герметизирующие элементы , изолирующие объект исследовани  и клапаны 1.

Однако наличие пространства в герметизирующих элементах, заполн емого буровым раствором, а также отсутствие возможности удалени  его и смеси пластового флюида с фильтратом бурового раствора из зоны опробовани  искажают результаты исследований .

Известно также устройство, обеспечивающее улучшение качества отбираемой пробы.

которое, кроме электромеханического привода , герметизирующего элемента, изолирующего объект исследовани , пробосборников и клапанов, содержит насос дл  вызова притока жидкости из пласта и откачки проникщего в пласт фильтрата буровой жидкости J2.

Однако конструкци  данного прибора . сложна, а секторный герметизирующий элемент затрудн ет ориентацию устройства на исследуемый объект, что приводит к боль ,Q шим трудност м при его эксплуатации. Данные недостатки устранены в устройствах, снабженных круговыми гидравлическими пакерами.

Известно также устройство дл  исследовани  скважин и опробовани  пластов,

15 содержащее корпус, насос-с камерой и клапанами и с электромёханическим приводом, гидравлические пакеры, канал в корпусе дл  отбора проб, выход щий в пространство между пакерами, пробоотборную камеру с входным отверстием, перекрытым входным

К затвором в виде дифференциального поршн  с клапаном к Выходным отверстием, перекрытым выходным затвором с индивидуальным приводом {3. Однако конструкци  известного устройства сложна ввнду наличи  пробоотборной камеры с двум  отверсти ми - входным, перекрытым подпружиненным входным затвором в виде дифференциального поршн  с клапаном, и выходным, перекрытым затвором с индивидуальным приводом. Кроме того, в момент спуска устройства в скважину и герметизации полости гидравлических пакеров пробоотборна  камера, а следовательно , и отбираема  проба загр зн ютс  скважннной жидкостью, в результате чего снижаетс  Качество отбираемой пробы. К тому же, как показали испытани  устройства, давление в полости гидравлических пакеров при изол ции объектов исследоваии  от скважины зависит от глубины расположени  объектов. Следует отметить, что IB известном устройстве давление в полости пакеров не регулируетс  в зависимости от глубины исследуемого объекта, поэтому гидравлические пакеры испытывают нерациональные перегрузки ,,что снижает надежность их работы. Цель изобретени  - упрощение конструкции устройства и повышение надежности его работы. Указанна  цель достигаетс  тем, что в корпусе выполнена сообщающа с  со скважииным пространством дополнительна  камера с плунжером и установленным в ней переливным регулируемым клапаном с по сками , образующими межпо сковую полость, соедин ющуюс  с нагнетательным каналом насоса, расположенным между двух последовательно установленных нагнетательных кла,панов, причем плунжер установлен под нижним по ском переливного регулируемого клапана, а полость под плунжером сообщена с полостью гидравлических пакеров. Управление переливным клапаном осуществл етс  при помощи плуижера, установленного в камере со стороны нижнего по ска переливного регулируемого клапана, соединенной с полостыо гидравлических пакеров. .На чертеже изображено устройства дл  исследовани  скважин и опробовани  пластов , разрез. Устройство содержит электродвигатель , редуктор 2, насос 3 с камерой 4 и клапанами 5-7; гидравлические пакеры 8, полость которых соедин етс  при помощи канала 9, камеры 10 с камерой U, сообщающейс  со скважиной, переливиой клапан 12, поджатый регулируемой пружиной 13, расположенный в камере 14, также сообщающейс  со скважиной межпо скова  полость 15 клапана 12 соединена с нагнетательным каналом 16 между двух последовательно установленных нагнетательных клапанов 5 и 7, плунжер 17, расположенный в камере 18, соединенной с полостью гидравлических пакеров 8,.полый щток 19 с разделительными по сками 20-23, нижний конец которого  вл етс  затвором пробоотборной .камеры 24, соедин ющейс  при помощи входного отверсти  25 через радиальные отверсти  26 и 27 и осевой канал полого щтока 19 с каналом 28 дл  отбора проб, выход щим в межпакерное пространство. Верхний конец полого щтока 19 через винтовую пару имеет св зь с индивидуальным приводом 29. Камера 4 насоса соедииена каналом 30 через радиальные отверсти  3) и 27 и осевой канал в полом щтоке 19 с каналом 28 дл  отбора проб. Коитроль за работой устройства осуществл етс  датчиком 32 давлени . Скважина иад верхним пакером и под нижним пакером сообщаетс  каналом 33 с целью предотвращени  действи  гидравлического удара иа элементы устройства в момент открыти  пробоотборной камеры 24. Устройство работает следующим образом В исходном положении пробоотборна  камера 24 загерметизирована от скважины затвором, расположенным на нижнем конце полого штока 19. Разделительные по ски 22 и 23 разобщают полость гидравлических пакеров 8 и канал 28 дл  отбора проб с камерой П, сообщающейс  со скважиной. После установки устройства на исследуемый объект включаетс  насос 3, поршень которого совершает возвратно-поступательные движени . Скважинна  жидкость по каналу 28 через радиальные отверсти  27 и 31 по осевому каналу полого штока 19, по каналу 30 через клапан 6 поступает в камеру 4 насоса 3. При возвратном движении поршн  насоса 3 происходит нагнетание скважинной жидкости через последовательно установленные клапаны 5 и 7 по каиалам 9 и 16, по радиальным зазорам между по сками в полость гидравлических пакеров 8. При дальнейшем нарастании давлени  в полости пакеров 8, действующего и на плунжер 17, который толкает переливной клапан 12, пружина 13 сжимаетс . Перемеща сь вверх, переливной клапан 12 открывает межпо сковую полость 15, соедин   ее со скважиной. Канал 16 и камера 4 насоса 3 также соедин ютс  через эту полость со скважиной. Так как давление в полости гидравлических пакеров 8 выше давлени  в скважине, обратный клапан 7 герметично запирает полость пакеров 8, а переливной клапан 12 остаетс  в верхнем положении, что дает возможность свободного сообщени  камеры 4 насоса 3 со скважиной . Пакеры 8 герметично изолируют объект исследовани  от ствола скважины. При дальнейшей работе насоса 3 происходит откачка жидкости из межпакерного пространства , а соответственно, и из пласта. Отвод жидкости производитс  в скважину через клапан 5 по каналу 16 через межпо сковую полость 15 переливного клапана 12. Осуществл етс  процесс притока жидкости из пласта. Одновременно производитс  измерение гидродинамических параметров датчиком 32 давлени  и даетс  характеристика состава жидкости, котора  контролируетс , иапример, резистивиметром (не показаи ). По окоичании откачки жидкости из пласта насос 3.выключаетс . Включаетс  привод 29 полого штока 19. При движеиии полого штока вверх открываетс  входное отверстие 25 пробоотбориой камеры 24, Открытие пробоотбориой камеры фиксируетс  датчиком 32 давлени . В этот момент привод 29 полого штока 19 выключаетс . Проба из пласта поступает по осевому каналу и радиальным отверсти м 26 и 27 полого штока 19. Происходит заполнеиие пробоотборной камеры. По восстановлению давлени , контролируемого датчиком 32, определ етс  заполнеиие пробоотборной камеры. По окончании отбора пробы включаетс  привод 29. При дальнейшем движении полого штока 19 вверх затвор, расположенный на его конце, герметично закрывает входиое отверстие 25 пробоотбориой камеры 24. Разделительный по сок 23 выходит в камеру II, соедин   тем самым межпакерное простраиство со скважиной через канал 28 отбора пробы. Разделительный по сок 22 выходит в камеру 10, обеспечива  соединение полости гидравлических пакеров 8 с камерой П, а соответственно , со скважиной. Давление в межпакерном пространстве и полости пакеров последовательно выравниваетс  до гидростатического , а эластичные лакеры 8 возвращаютс  в исходное положение. По ледовательное выравнивание давленн  в межпакерном пространстве и полости гидравлических пакеров способствует более благопри тным услови м работы пакеров. При достижении полым штоком 19 крайнего верхнего положени  привод 29 выключаетс . Устройство возвращаетс  на поверхность с загерметизированной пробой.

Прнмеиение переливного подпружиненного регулируемого клапана, межпо скова  полость которого соединена с иагиетательным каналом насоса между двух последовательно установленных нагнетательных клапанов, управл емого при помощи плунжера , расположенного, в камере, соединенной с полостью гидравлических пакеров, позвол ет конструктивно совместить, его при тех же диаметральных габаритах устройства с другими функциональными элементами , а применение полого штока с индивидуальным приводом, по оси которого расположены разделительные по ски, дает возможность разместить камеру, сообщающуюс  со скважиной в зоне гидравлических пакеров, что способствует уменьшению длины и веса прибора до . Кроме того, регулировка переливного клапана на соответствующее да&1еиие в полости гидравлических пакеров позвол ет повысить надежность их работы и увеличить ресурс работы привода ласоса.

Claims (3)

1.Авторское свидетельство СССР № 541977, кл. Е 21 В 49/02, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР № 149370, кл. Е 21 В 49/02, 1960.

3.Авторское-свидетельство СССР по за вке № 2544573/22-03, кл. Е 21 В 49/02, 1977 (прототип).