SU1420150A1 - Formation investigating and testing apparatus - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к геофизическим и геохимическим методам исследовани  скважин и позвол ет повысить эффектив ность и надежность работы путем повышени  точности определени  газонасыщенности пробы и упрощени  конструкции. Устройство содержит подвешенный на кабеле Kopjiyr - 1- и размещенные в нем привод 12, насос со ступенчатым порщнем. Его больща  ступень 9 расположена в рабочей камере (К) 3, сообщенной со всасывающим 4 .и нагнетательным 5 каналами. Мала  ступень 6 с герметизирующим элементом 7 расположена в испытательной К 8 с датчиком давлени  25. Между гидравлическими пакерами 13 устройства в корпусе 1 выполнен канал 23 дл  отбора пробы, сообщенный с пробо- отборной К и через канал 4 - с надпорнще- вы.м пространством К 3. В корпусе 1 выполнен наклонный канал 10, св зывающий надпорщневое пространство К 8 с всасывающим каналом 11. Приче.м К 8 выполнена в виде ступенчатого цилиндра, больша  ступень которого загерметизирована, расположена в подпоршневом пространстве данной К 8 и сообщена с датчиком 25. При перемещении поршн  вниз жидкость (Ж) поступает в К 3, А К 8 заполн етс  Ж из канала 11. При движении поршн  вверх ю сл Nf ел ггThe invention relates to geophysical and geochemical methods for well testing and improves the efficiency and reliability of operation by increasing the accuracy of sample gas saturation and simplifying the design. The device contains a Kopjiyr suspended on a cable - 1- and placed in it a drive 12, a pump with a stepped piston. His stage 9 is located in the working chamber (K) 3, communicated with the suction 4. And the discharge 5 channels. A small stage 6 with a sealing element 7 is located in the test K 8 with a pressure sensor 25. Between the hydraulic packers 13 of the device in the housing 1, a channel 23 for sampling is in communication with the sample K and through channel 4 with the above-mentioned space To 3. In case 1, an inclined channel 10 is made, connecting the above-piston space K 8 with the suction channel 11. Whereas K 8 is made in the form of a stepped cylinder, the larger stage of which is sealed, located in the piston space of this K 8 and communicated with yes tachikoy 25. When moving the piston down the liquid (G) enters K 3, A K 8 fills G from channel 11. When the piston moves upwards, then

Description

Ж поступает из К 3 в канал 14 и в полость г|акеров 13. Осуществл етс  закачка паке- 13. Далее герметизируетс  низ К 8 и Происходит дегазаци  Ж. В итоге нагнетательный канал 14 соедин етс  со скважиной . По окончании откачки Ж из нласта устройство с пробой поднимаетс  на поверхность . 1 ил.M enters from K 3 into channel 14 and into the cavity of g | acers 13. Packing is pumped 13. Then, K 8 is sealed and degassing occurs. As a result, the pressure channel 14 is connected to the well. At the end of the pumping out of the Nlast unit, the device with the sample rises to the surface. 1 il.

:1:one

I Изобретение относитс  к геофизическим геохимическим методам исследовани  сква- 1жин, а именно к устройствам, опускаемым 1на каротажном кабеле и предназначенным |дл  оперативных исследований методом |0пределени  гидродинамических свойств ;пластов и характера их насыа1ени . I Целью изобретени   вл етс  повышение ; эффективности и надежности работы путем I повышени  точности определени  газонасы- I щенности пробы и упрощени  конструкции, На чертеже изображено устройство дл  исследовани  и опробовани  пластов.I The invention relates to geophysical geochemical methods for investigating a well, namely, devices lowered by a wireline and intended for operational research by the method of determining the hydrodynamic properties of the formations and the nature of their saturation. I The purpose of the invention is to enhance; efficiency and reliability by means of I improving the accuracy of determining the gas saturation of the sample and simplifying the design. The drawing shows a device for investigating and testing formations.

Устройство содержит подвешенный на кабеле корпус 1 с размещенным в нем приводом 2 поршневого насоса со ступенчатым поршнем и рабочей камерой 3, сообщенной через всасывающий 4 и нагнетательный 5 клапаны с одноименными каналами. Мала  ступень 6 поршн  насоса снабжена уплот- цительным элементом 7 и размещена в испытательной камере 8, выполненной в виде ступенчатого цилиндра, а больша  ступень 9 этого поршн  расположена в рабочей камере 3 насоса. В корпусе 1 выполнен наклонный канал 10, сообщающий подпорш- невое пространство испытательной камеры с всасывающим каналом 11, пробоотбор- на  камера 12, гидравлические пакеры 13, нагнетательный канал 14, клапан 15, переливной клапан 16, плунжер 17, шток, 18 с разделительными по сками 19, 20 и 21, камера 22, соединенна  с полостью пакерон, канал 23 дл  отбора проб, вход щий в меж- пакерное пространство и сообщенный через пробоотборную камеру с всасывающим каналом 11. Верхний конец штока 18 через винтовую пару имеет св зь с индивидуальным приводом 24. Контроль за работой прибора и газонасыщенностью прокачиваемой жидкости осуществл етс  датчиком 25 давлени , размещенным в подпоршневом пространстве большой ступени испытательной камеры, котора  загерметизирована, контроль за характеристикой пластовой жидкости осуществл етс  резистивиметром 26.The device contains a housing 1 suspended on a cable with a piston pump driven actuator 2 with a stepped piston and a working chamber 3 communicated through suction 4 and pressure 5 valves with the same channels. The small stage 6 of the pump piston is provided with a sealing element 7 and is located in the test chamber 8, made in the form of a stepped cylinder, and the large stage 9 of this piston is located in the working chamber 3 of the pump. In case 1, there is an inclined channel 10, which connects the sub-piston space of the test chamber with the suction channel 11, the sampling chamber 12, the hydraulic packers 13, the discharge channel 14, the valve 15, the overflow valve 16, the plunger 17, the rod, 18 with 19, 20 and 21, the chamber 22, the packer connected to the cavity, the sampling channel 23 entering the interpacker space and communicating through the sampling chamber to the suction channel 11. The upper end of the rod 18 through a screw pair is connected to an individual driven 24. Control The operation of the device and the gas saturation of the pumped liquid is carried out by a pressure sensor 25 placed in the sub-piston space of a large stage of the test chamber, which is sealed, and the characteristic of the reservoir fluid is monitored by a resistive meter 26.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

В исходном положении по сок 20 щтока 18 перекрывает канал, св зывающий скважину с камерой 22, сообщенную каналом с полостью пакеров 13.In the initial position, along juice 20, the stem 18 closes the channel connecting the well to the chamber 22, which is in communication with the cavity of the packers 13.

После установки устройства на исследуемый интервал включаетс  привод 2 насоса , ступенчатый порщень которого совершает возвратно-поступательные движени .After the device has been installed at the interval in question, the drive 2 of the pump is turned on, the stepped piston of which makes reciprocating movements.

При перемещении поршн  вниз жидкость из скважины по каналу 23 через проточную пробоотборную камеру 12, всасывающий канал 11, клапан 4 подаетс  в рабочую камеру 3. Уплотнительный элемент 7 выходит поWhen the piston is moved downward, the fluid from the well through the channel 23 through the flow sampling chamber 12, the suction channel 11, the valve 4 is fed into the working chamber 3. The sealing element 7 exits at

Q меньшей ступени испытательной камеры 8, сообща  ее через наклонный канал 10 со всасывающим каналом 11. Испытательна  камера 8 заполн етс  жидкостью, протекающей по всасывающему каналу И. При движении ступенчатого поршн  вверх жид5 кость из рабочей камеры 3 вытесн етс  через клапан 5 в нагнетательный канал 14 и через клапан 15 поступает в полость пакеров 13. Осуществл етс  процесс закачки пакеров. Одновременно жидкость по каналуQ smaller stage of the test chamber 8, together with it through the inclined channel 10 with the suction channel 11. The test chamber 8 is filled with fluid flowing through the suction channel I. When the stepped piston moves up, the liquid from the working chamber 3 is forced out through the valve 5 into the discharge channel 14 and through the valve 15 enters the cavity of the packers 13. The process of pumping the packers is carried out. Simultaneously fluid through the channel

Q 23, пробоотборную камеру 12, канал 11 и наклонный канал 10 поступает в испытательную камеру 8 до тех пор, пока уплотн ющий элемент 7 малой ступени 6 порщн  не войдет в контакт с малой ступенью испытательной камеры 8. При этом нижн  Q 23, the sampling chamber 12, the channel 11 and the inclined channel 10 enters the test chamber 8 until the sealing element 7 of the small stage 6 of the vessel comes into contact with the small stage of the test chamber 8. The bottom

5 часть испытательной камеры герметизируетс  и при дальнейшем движении поршн  вверх происходит дегазаци  жидкости и давление снижаетс  по отношению к давлению во всасывающем канале 11 на величину, завис щую от газонасыщенности прокачиваемой жидкости. Изменени  давлени  фиксируютс  датчиком 25 давлени . При повторном движении ступенчатого поршн  вниз выделивщийс  при дегазации газ сжимаетс  до тех пор, пока уплотнительный элемент 7 не выйдет из меньшей ступени испытател-ь ной камеры 8. При дальнейшем движении ступенчатого поршн  вниз газ, а за ним и жидкость вытесн ютс  в верхнюю часть испытательной камеры, а оттуда через наклонный канал 10, всасывающий канал 115, a portion of the test chamber is sealed, and upon further movement of the piston upward, the liquid is degassed and the pressure decreases with respect to the pressure in the suction channel 11 by an amount depending on the saturation of the pumped liquid. Pressure changes are recorded by pressure sensor 25. When the stepped piston moves downward, the gas released during degassing is compressed until the sealing element 7 leaves the smaller stage of the test chamber 8. As the stepped piston continues to move downward, the gas and the liquid are displaced into the upper part of the test chamber. cameras, and from there through the inclined channel 10, the suction channel 11

0 и всасывающий клапан 4 в рабочую камеРУ 3.0 and the suction valve 4 into the working chamber 3.

При достижении в полости пакеров 13 величины избыточного давлени , достаточной дл  надежной герметизации исследуе- 5 мого интервала, срабатывает переливной клапан 16, который под воздействием плунжера 17, соединенного каналом с полостьюWhen the packers 13 reach an overpressure in the cavity sufficient to reliably seal the test interval, the overflow valve 16 is activated, which, under the influence of the plunger 17 connected by a channel to the cavity

устройства путем ее упрощени , поскольку отпадает необходимость в применении обратного клапана с толкателем. Герметизаци  испытательной камеры относительно поршн  и сообщение верхней части ее малой ступени наклонным каналом с всасывающим каналом позвол ет повысить точность определени  газонасыщенности пробы путем устранени  вли ни  газа, оставшегос  от анализа предыдущих проб. Таким образом повышаетс device by simplifying it, because there is no need to use a check valve with a pusher. Sealing the test chamber relative to the piston and communicating the upper part of its small stage with an inclined channel to the suction channel improves the accuracy of determining the gas saturation of the sample by eliminating the effects of gas remaining from the analysis of previous samples. Thus,

пакеров 13, перемещаетс  вверх, сжима  пружину. Нагнетательный канал 14 соедин етс  со скважиной. При дальнейщей работе насоса жидкость из межпакерной зоны перекачиваетс  в скважину. Одновременно производитс  измерение гидродинамических параметров пласта и газонасыщенности прокачиваемой жидкости датчиком 25 давлени  и даетс  характеристика состава жидкости, котора  контролируетс  резистивиметром 26...the packers 13 are moved upwards, compressing the spring. The injection channel 14 is connected to the well. With further pump operation, fluid from the interpacker zone is pumped to the well. At the same time, the hydrodynamic parameters of the formation and the gas saturation of the pumped fluid are measured by a pressure sensor 25 and a characteristic of the composition of the fluid is given, which is monitored by a resistivity meter 26 ...

При окончании откачки жидкости из плас- эффективность работы устройства, та насос выключаетс . Включаетс  привод 24 штока 18. При движении штока вверх проточна  пробоотборна  камера 12 герметизируетс  по сками 19 и 21, а затем по сок 20 входит в камеру 22 и соедин ет полость 5 пакеров 13 со скважиной. Давление в полости пакеров снижаетс  до гидростатического, а эластичные пакеры возвращаютс  в исходное положение. При достижении штоком 18 крайнего верхнего положени  привод 24 выФормула изобретени At the end of the pumping liquid from the plastic, the efficiency of the device, that pump turns off. The actuator 24 of the stem 18 is turned on. When the stem moves upward, the flow-through sampling chamber 12 is sealed by straps 19 and 21, and then the juice 20 enters the chamber 22 and connects the cavity 5 of the packers 13 to the well. The pressure in the packer cavity is reduced to hydrostatic, and the elastic packers return to their original position. When the rod 18 reaches the extreme top position, the drive 24 is in accordance with the invention.

Устройство дл  исследовани  и опробовани  пластов, содержащее подвешенный на кабеле корпус и размещенные в нем привод , насос со ступенчатым поршнем, больша  ступень которого расположена в рабочей камере, сообщенной с всасывающимA device for researching and testing formations, containing a housing suspended on a cable and an actuator placed in it, a pump with a stepped piston, a large stage of which is located in the working chamber communicated with the suction

ключаетс . Устройство возвращаетс  на по- 20 и нагнетательным каналами, а мала  сту- верхность с загерметизированной пробой.is keyed. The device returns to the 20 and injection channels, and the small column with a sealed sample.

При необходимости исследовани  другого интервала без подн ти  пробы на поверхность устройство устанавливаетс  на исследуемый интервал, включаетс  привод 24 и 25 шток 18 возвращаетс  вниз в исходное положение . Дальнейшее проведение работ аналогично .If it is necessary to investigate another interval without raising the sample to the surface, the device is placed on the interval to be examined, the actuator 24 is turned on, and 25 the rod 18 returns to its original position. Further work is similar.

Применение предлагаемого устройства позволит повысить эффективность проведепень с герметизирующим элементом расположена в испытательной камере с датчиком давлени , гидравлические пакеры, между которыми в корпусе выполнен канал дл  отбора пробы, сообщенный с пробоотбор- ной камерой и через всасываюший канал - с надпоршневым пространством рабочей камеры, отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности и надежности работы путем повышени  точности определени The application of the proposed device will improve the efficiency of the flow with a sealing element located in the test chamber with a pressure sensor, hydraulic packers, between which a channel is made in the housing for sampling, communicated with the sampling chamber and through the suction chamber of the working chamber, that, in order to increase the efficiency and reliability of work by increasing the accuracy of

ни  работ при исследовании и опробовании 30 газонасыщенности пробы и упрощени  пластов путем повыщени  точности опреде-конструкции, в корпусе выполнен наклонныйNo work in the study and testing of 30 gas saturation of the sample and simplification of the layers by increasing the accuracy of the design, the body is made oblique

лени  газонасыщенности пробы и надежности устройства.Laziness of gas saturation of the sample and reliability of the device.

Выполнение испытательной камеры в виде двухступенчатого цилиндра, больша  ступень которого сообщена с датчиком давлени , а меньша  может герметизироватьс  уплотнительным элементом малой ступени поршн , позвол ет повысить надежностьPerforming the test chamber in the form of a two-stage cylinder, the larger stage of which is in communication with the pressure sensor and the smaller one can be sealed by a sealing element of a small piston stage, improves reliability

3535

канал, сообщаюп ий надпоршневое пространство испытательной камеры с всасывающим каналом, причем испытательна  камера выполнена в виде ступенчатого цилиндра, больша  ступень которого загерметизирована , расположена в подпоршневом нро- странстве этой камеры и сообщена с датчиком давлени .the channel communicating the overpiston space of the test chamber with the suction channel, wherein the test chamber is designed as a stepped cylinder, the larger of which is sealed, is located in the piston chamber of this chamber and communicated with a pressure sensor.

устройства путем ее упрощени , поскольку отпадает необходимость в применении обратного клапана с толкателем. Герметизаци  испытательной камеры относительно поршн  и сообщение верхней части ее малой ступени наклонным каналом с всасывающим каналом позвол ет повысить точность определени  газонасыщенности пробы путем устранени  вли ни  газа, оставшегос  от анализа предыдущих проб. Таким образом повышаетс device by simplifying it, because there is no need to use a check valve with a pusher. Sealing the test chamber relative to the piston and communicating the upper part of its small stage with an inclined channel to the suction channel improves the accuracy of determining the gas saturation of the sample by eliminating the effects of gas remaining from the analysis of previous samples. Thus,

....

эффективность работы устройства, device performance,

сть работы устройстваthe operation of the device

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula эффективность работы устройства, device performance, Устройство дл  исследовани  и опробовани  пластов, содержащее подвешенный на кабеле корпус и размещенные в нем привод , насос со ступенчатым поршнем, больша  ступень которого расположена в рабочей камере, сообщенной с всасывающимA device for researching and testing formations, containing a housing suspended on a cable and an actuator placed in it, a pump with a stepped piston, a large stage of which is located in the working chamber communicated with the suction и нагнетательным каналами, а мала  сту- and pressure channels, and small и нагнетательным каналами, а мала  сту-  and pressure channels, and small пень с герметизирующим элементом расположена в испытательной камере с датчиком давлени , гидравлические пакеры, между которыми в корпусе выполнен канал дл  отбора пробы, сообщенный с пробоотбор- ной камерой и через всасываюший канал - с надпоршневым пространством рабочей камеры, отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности и надежности работы путем повышени  точности определени a stump with a sealing element is located in a test chamber with a pressure sensor, hydraulic packers, between which a channel is made in the housing for sampling, communicated with the sampling chamber, and through the suction channel with an over-piston chamber, which is efficiency and reliability by increasing the accuracy of канал, сообщаюп ий надпоршневое пространство испытательной камеры с всасывающим каналом, причем испытательна  камера выполнена в виде ступенчатого цилиндра, больша  ступень которого загерметизирована , расположена в подпоршневом нро- странстве этой камеры и сообщена с датчиком давлени .the channel communicating the overpiston space of the test chamber with the suction channel, wherein the test chamber is designed as a stepped cylinder, the larger of which is sealed, is located in the piston chamber of this chamber and communicated with a pressure sensor.