SU878918A1 - Опробователь пластов на кабеле - Google Patents

Description

(54) ОПРОБОВАТЕЛЬ ПЛАСТОВ НА КАБЕЛЕ

Изобретение относитс  к геофизиче ким скважинным приборам, спускаемым на кабеле, и предназначено дл  отбора проб пластового флюида. Известен опробователь пластов на кабеле, включающий корпус, пробоприемник , привод, управл емый клапан, герметизирующий башмак и прижимную систему 1. Недостатком этого устройства  вл  етс  то, что усилие прижима у него к стенкам скважины зависит от диаметра скважины, а также то, что в нем невозможно регулировать это усилие. Известен также опробователь пластов на кабеле, содержащий корпус, пр боприёмник, датчик давлени , привод, управл емый клапан, регулируемый дроссель, герметизирующий элемент, прижимную систему, включающую прижимающую лапу, шарнирно соединенную с силовым порщнем, причем гидравлическа  система в данном опробователе разделена на два объема, наполненных рабочей жидкостью, в одном из которых давление равно скважинному, в другом- превышает скважинное на 15-20% 2J. В процессе работы опробовател  рабоча  жидкость из одного объема перетекает в другой, поэтому об зательно требуетс  перезар дка после каждого опробовани , т.е. обратна  перекачка рабочей жидкости. Кроме того, в таком опробователе усилие прижати , завис щее от скважинного давлени  и измен ющеес  в широких пределах, не регулируетс , что обусловливает слабое усилие прижати  на малых глубинах и как следствие плохую герметизацию отверсти  стока. Значительное же усилие прижати  на больших глубинах, превьшающее оптимальную величину, приводит к неоправданным перегрузкам прижимной системы и способствует разрушению слабосцементированных пород прижимающей лапой, последующему нарушению герметизации отверсти  стока. 3 что в свою очередь снижает надежность работы опробовател . К недостаткам следует также отнес ти и то, что дл  обеспечени  нормаль ной работы управл емого элемента золотникового типа необходима рабоча  жидкость с высокой степенью очистки, в противном случае возможны заклинивани  его, что приведет к возникновению аварийных ситуаций. Указанные недостатки снижают эффективность , надежность и затрудн ют применение такого опробовател . Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности и надежности работы опообовател . Цель достигаетс  тем, что в опроб вателе пластов силовой поршень выпол нен многоступенчатым, ступени которо го образуют с корпусом изолированные друг от друга камеры, сообщающиес  с скважиной каналами, причем канал, со общающий камеру за большим торцом поршн  со скважиной, перекрыт управл емым клапаном. Камера за большим торцом поршн  имеет две-секции, заполненные рабоче жидкостью и сообщенные между собой ч рез регулируемый дроссель, причем од на из секций снабжена поршнем дл  от делени  рабочей жидкости от скважинной . Часть каналов, сообщающих изолиро ванные камеры со скважиной, перекрыта пробками. На фиг. 1 изображен опробователь в момент спуска в скважину, общий ви на фиг. 2 - опробователь в момент ра крыти  лапы и установки в рабочее по ложение, на фиг. 3 - опробователь в момент отбора флюида из пласта. Опробователь содержит корпус 1, в верхней части которого расположен привод 2, в данном случае может быть использован маломощный реверсивный электродвигатель с редуктором и винтовой парой, причем привод используетс  дл  управлени  клапаном 3, кото рый расположенна штоке 4, помещенном в защитную гильзу 5. Прижимна  система включает в себ  прижимающую лапу 6, шарнирно соединенную с силовым -поршнем 7, причем верхний торец последнего выполнен трехступенчатым с площад ми ступеней S , к S и образует соответственно с.корпу сом Г изолированные друг от друга ка меры А, В и С. Камера под нижним тор цом площадью . силового поршн  7 84 имеет две. секции D и Е, причем перва  заполнена рабочей жидкостью и через регулируемый дроссель 8 сообщена со второй, в которой помещен поршень 9, полость под последним посредством каналов F и G и клапана 3 в исходном положении (фиг. 1) сообщена со скважинной жидкостью. Датчик давлени  10 посредством каналов Н и L сообщен с отверстием стока Э герметизирующего элемента 11, отверстие стока 5 посредством каналов Н, G и клапана 3 сообщено со скважинной жидкостью, пробаприемник 12 изолирован клапаном 3 от отверсти  стока U. Опробователь спускаетс  в скважину в полЬжении, изображенном на фиг. 1. В данном случае камеры А и С закрыты соответственно пробками 13 и 14, а камера В сообщена со скважинной жидкостью. На ступень силового поршн  7 площадью 5 с одной стороны и на его .нижний торец площадью 5д с другой стороны действует скважинное давление (гидростатическое), так как 5 2. то результирующа  сила, действующа  на силовой поршень 7, будет направлена вверх, при этом лапа 6 будет закрыта. В зависимости от скважинного давлени  и степени сцементированности исследуемых пород с целью получени  оптимального усили  прижати  камеры А, В и С могут быть кажда  в отдельности или, в любом сочетании сообщены со скважинной жидкостью. Варианты, когда все камеры А, Б, С закрыты или сообщены со скважинной жидкостью исключаютс , так как прижимна  система в этом случае работать не будет. Очевидно чтобы все шесть возможных вариантов имели технический смысл площади ступеней силового порщн  7 должны быть различны по величине , т.е. 5 Б Т ЗЗПри достижении интервала исследовани  включаетс  электропривод 2, при этом клапан 3 перемещаетс  вверх и в положении, изображенном на фиг.2, изолирует от скважинной жидкости и сообщает с пробоприемником 12 через канал F полость под разделительным поршнем 9, так как давление в пробоприемнике 12 атмосферное, то давление под разделительным поршнем 9 снизитс  до атмосферного,а скважинна  жидкость стечет в пробоприемник 12. В этом случае результирующа  сила, действующа  на силовой поршень 7,

будет направлена вниз, последний, выдавлива  рабочую жидкость из секции О через регулируемый дроссель 8 в секцию Е, вместе с поршнем 9 переместитс  вниз,откроет лапу 6, и опробователь прижметс  к стенке скважины.

Скорость открыти  лапы 6 задаетс  регулируемым дросселем 8. При дальнейшем перемещении клапана 3 вверх в положении, изображенном на фиг. 3, Канал F и полость под поршнем 9 изолируетс  от пробоприемника 12, затем отверстие стока j герметизирующего элемента 11 изолируетс  от скважинной жидкости и сообщаетс  по каналу Н через клапан 3 с пробоприемником 12.

После заполнени  пробоприемника 12 и стабилизации давлени  до пластового , регистрируемого дистанционным датчиком давлени  10, электропривод 2 реверсируетс  и перемещает клапан 3 вниз, который последовательно изолирует от пробоприемника 12 и сообщает со скважинной жидкостью отверстие стола j и полость под поршнем 9,

при этом на силовой поршень 7 действует результирующа  сила, направленна  вверх, лапа 6 закроетс  (фиг. 1).

В случае отсутстви  притока из исследованного участка опробователь перемещает следующий участок и так до получени  притока. При получении притока опробователь поднимаетс  на поверхность . Применение предлагаемого опробовател  позвол ет сократить затраты-времени на одно опробование, упрощает эксплуатацию приборов, повышает эффективность работ в неоднородных коллекторах, в случае большого количества неприточных участков снижает количество некачественных проб, т.е. повышает технико-экономические показатели работ.

Claims (3)

1.Опробователь пластов на кабеле, содержащий корпус, пробоприемник, датчики давлени , привод, управл емый клапан, регулируемый дроссель, герметизирующий элемент, прижимную систему, включающую прижимную лапу, шарнирно соединенную с силовым поршнем , отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности и надежности работы, силовой поршень выполнен многоступенчатым, ступени которого образуют с корпусом изолированные друг от друга камеры, сообщающиес  со скважиной каналами, при- чем канал, сообщающий камеру за большим торцом поршн  со скважиной, пе- рекрыт управл емым клапаном.

2.Опробователь по п. 1, о т л и чающийс  тем, что камера за большим торцом поршн  имеет две секции , заполненные рабочей жидкостью

и сообщенные между собой через регулируемый дроссель, причем одна из секций снабжена поршнем дл  отделени  рабочей жидкости от скважинной,

3. Опробователь по пп. I и 2, о т личающийс  тем, что часть каналов, сообщающих изолированные камеры со скважиной, перекрыта пробкаi ми.

Источники информации, прин тьш во внимание при экспертизе

1. Бродский П.А. и др. Опробование пластов приборами на кабеле. М., Недра, 1974, с. 93-94.

40

2. Авторскоесвидетельство СССР № 177375, кл. Е 21 В 49/06, 1963 (прототип).

12

иг.1

В

Фиг.2