SU1640400A1 - Formation tester - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к геофизическим исследовани м скважин и может быть использовано в опробователе пластов и приборах дл  гидродинамического каротажа скважин. Цель изобретени  - повышение эффективности исследований за счет обеспечени  многоциклового безаварийного опробовани  пластов за один спуск приsбора в скважину. Опробователь содержит корпус 1. прижимной механизм 2, герметизирующий элемент 3 с отверстием стока 4, св занным через клапан (К) 18 отбора проб с пробосборником 6. В малой ступени 7 дифференциального поршн  (ДП), подпружиненного относительно корпуса 1, установлен торцовой К 16. При отборе пробы К 18 открыт, К 14 подачи давлени  закрыт , а ДП переходит в нижнее положение. Под действием пластового давлени  проба поступает в пробосборник, в котором перед этим сохран лось атмосферное давление. При закрытом К 18 и открытом К 14 под действием гидростатического давлени  скважины ДП резко поднимаетс . Закрываетс  К 16 и волна избыточного давлени  над ступенью 7 ДП распростран етс  в отверстие стока 4, где за счет этого создаетс  сила отталкивани . Под ее действием опро- бователь отходит от стенки скважины и может быть легко переставлен на другой участок опробовани  или извлечен на поверхность . 2 ил. (Л С о 4 О N О ОThe invention relates to well logging and can be used in a formation tester and hydrodynamic well logging tool. The purpose of the invention is to increase the efficiency of research by providing high-cycle, trouble-free sampling of formations in one run of the set into the well. The tester comprises a housing 1. a pressing mechanism 2, a sealing element 3 with a drain hole 4 connected through a sampling valve (K) 18 with a sampling box 6. In a small stage 7 differential piston (DP), spring-loaded relative to the housing 1, an end K 16 is installed . When sampling, K 18 is open, K 14 of the pressure supply is closed, and the DP moves to the lower position. Under the action of reservoir pressure, the sample enters the sampler, in which the atmospheric pressure was previously kept. With the K 18 closed and the K 14 open, under the action of the hydrostatic pressure of the well, the BF sharply rises. The K 16 closes and the overpressure wave above the DP stage 7 propagates into the opening of the drain 4, whereby a repulsive force is created. Under its action, the sampler departs from the borehole wall and can be easily transferred to another testing site or removed to the surface. 2 Il. (L S o 4 O N O O

Description

Изобретение относитс  к геофизическим исследовани м скважин и может быть использовано в опробователе пластов и приборах дл  гидродинамического каротажа скважин.The invention relates to well logging and can be used in a formation tester and hydrodynamic well logging tool.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности исследований за счет обеспечени  многоциклового безаварийного опробовани  пластов за один спуск прибора в скважину.The aim of the invention is to increase the research efficiency by providing multi-cycle trouble-free sampling of formations during one descent of the device into the well.

На фиг. 1 показан опробователь при спуске в скважину, исходное положение; на фиг. 2 - то же, в момент отбора пробы.FIG. 1 shows the tester when descending into the well, the initial position; in fig. 2 - the same at the time of sampling.

Опробователь пластов содержит корпусThe formation tester comprises a housing

1,в верхней части которого расположен привод (не показан), прижимной механизм1, in the upper part of which there is an actuator (not shown), a clamping mechanism

2,герметизирующий элемент (башмак) 3 с отверсти ми 4 стока, датчик 5 давлени , установленный в отверстии 4 стока башмака 3.. 2, a sealing element (shoe) 3 with holes 4 of the drain, a pressure sensor 5 mounted in the hole 4 of the drain of the shoe 3 ..

В нижней части корпуса расположен пробосборник 6. В корпусе ниже отверсти  стока башмака установлен дифференциальный поршень с малой ступенью 7, обращенной к отверстию 4 стока, и нижней ступенью 8. Между обеими ступен ми поршн  образована кзэдера 9, посто нно соединенна  каналами 10 и 11 с пробосборником б.A sampler 6 is located in the lower part of the housing. A differential piston with a small step 7 facing the opening 4 of the drain and the lower step 8 is installed below the shoe drain hole. Between the two steps of the piston is formed a kzadder 9 permanently connected by channels 10 and 11 s sampler b.

Дифференциальный поршень подпружинен относительно корпуса 1 пружиной 12. Между нижней ступенью 8 поршн  и корпусом образована камера 13. соединенна  в исходном положение со скважиной через клапан 14 подачи давлени  с каналом 15.The differential piston is spring-loaded with respect to the housing 1 by the spring 12. Between the lower piston stage 8 and the housing is formed a chamber 13. connected in the initial position with the well through the pressure supply valve 14 to the channel 15.

В верхней малой ступени 7 поршн  установлен торцовой клапан 16с направл ющей 17, на которой выполнены лыски дл  прохода жидкости. В канале 11 установлен клапан 18 отбора проб.In the upper small piston stage 7, an end valve 16c is mounted with a guide 17, on which flats are made for the passage of fluid. In channel 11, a sampling valve 18 is installed.

Опробоватепь пластов работает следующим образом.Testing formations works as follows.

Опробоватепь на кабеле спускают в скважину. С помощью прижимного рычажного механизма 2 герметизирующего эле- мента 3 изолируют испытуемый участок пласта.Test the cable down into the well. Using the clamping lever mechanism 2 of the sealing element 3, the test section of the formation is isolated.

Приводом с поверхности клапан 14 закрыт , а клапан 18 отбора проб открываетс . Под действием пластового и атмосферного давлени  в пробосборнике б жидкость и газ из пласта поступают в пробосборник до тех пор, пока давление в нем не уравновеситс  с пластовым, что зарегистрировано датчиком 5 давлени .The actuator from the surface of the valve 14 is closed and the sampling valve 18 is opened. Under the action of the reservoir and atmospheric pressure in the sampler, liquid and gas from the reservoir enter the sampler until the pressure in it is balanced with the reservoir, which is registered by the pressure sensor 5.

Одновременно при открытии клапана 18 отбора проб дифференциальный поршень со ступен ми 7 и 8 под действием пружины 12 начинает двигатьс  вниз, поскольку давление в камерах 9 и 13, уравновешено с давлением в пробосборнике 6.At the same time, when the sampling valve 18 is opened, the differential piston with steps 7 and 8 under the action of the spring 12 begins to move downward, since the pressure in the chambers 9 and 13 is balanced with the pressure in the sampler 6.

Жидкость из камеры 13, открыва  клапан 1$, перетекает в освобождаемую камеру 19 малой ступени дифференциального поршн . После заполнени  пробосборника б пробой приводом с поверхности закрываетс  клапан 18 отбора пробы, убираетс  в исходное положение прижимной механизм 2 и открываетс  клапан 14.The fluid from chamber 13, opening the valve of $ 1, flows into the released chamber 19 of the small stage of the differential piston. After the sampler is filled with the sample, the sampling valve 18 closes with a drive from the surface, the pressure mechanism 2 is removed to the initial position, and the valve 14 opens.

При испытании пластов открытой необсаженной скважины пластовое давление всегда меньше гидростатического давлени  столба промывочной жидкости в стволе скважины, поэтому давление в отверстии стока 4, в пробосборнике б и камере 9 меньше гидростатического давлени  в стволе скважины. При отсутствии притока из пласта в отверстие стока 4, а также в пробосборнике 6 и камере 9 будет атмосферное давление.When testing open open hole reservoirs, the reservoir pressure is always less than the hydrostatic pressure of the flushing liquid column in the wellbore, therefore the pressure in the outlet hole 4, in the sampler B and chamber 9 is less than the hydrostatic pressure in the wellbore. In the absence of inflow from the reservoir into the opening of the drain 4, as well as in the sampler 6 and the chamber 9, there will be atmospheric pressure.

При закрытом клапане 18 отбора проб и открытом клапане 14 дифференциальный поршень со ступен ми 7 и 8 под действием гидростатического давлени  в камере 13 гидравлическим ударом получит движение вверх. При этом клапан 16 закрыт, а избыточное давление в камере под малой ступенью 7 за счет разницы площадей сечени  ступеней 7 и 8 поступает в отверстие стока 4 башмака. Произведение избыточного давлени  в отверстии стока 4 на его площадь создает силу отталкивани  опробовател  от стенки скважины. Под ее действием опробователь пластов отходит от стенки скважины и беспреп тственно может быть установлен на следующий участок опробовани  или извлечен на поверхность.When the sampling valve 18 is closed and the valve 14 is open, the differential piston with steps 7 and 8 under the action of the hydrostatic pressure in the chamber 13 will receive an upward hydraulic stroke. In this case, the valve 16 is closed, and the overpressure in the chamber under the small step 7 due to the difference in the areas of the cross section of the steps 7 and 8 enters the drain opening 4 of the shoe. The product of the overpressure in the orifice of the drain 4 over its area creates the force that repels the tester from the borehole wall. Under its action, the reservoir tester moves away from the borehole wall and can be freely installed on the next testing site or removed to the surface.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Опробователь пластов, содержащий корпус, пробосборник, св занный через клапан отбора проб с отверстием стока герметизирующего элемента, прижимной механизм и клапан подачи давлени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности исследований за счет обеспечени  многоциклового безаварийного опробовани  пластов за один спуск прибора в скважину, он снабжен дифференциальным поршнем с торцовым клапаном, установленным в осевом канале малой ступени дифференциального поршн , причем последний подпружинен относительно корпуса , мала  ступень дифференциального поршн  сообщена с отверстием стока, больша  ступень сообщена с окружающей средой через клапан подачи давлени , а полость между обеими ступен ми дифференциального поршн  сообщена с пробосборником .The reservoir tester, comprising a housing, a sampler connected through a sampling valve with a drain hole of the sealing element, a pressing mechanism and a pressure supply valve, characterized in that, in order to increase research efficiency by providing multi-cycle fault-free testing of the formations in one well into the well it is equipped with a differential piston with an end valve installed in the axial channel of a small differential piston stage, the latter being spring-loaded relative to the body, small The differential piston stage is in communication with the drain hole, the large stage is in communication with the environment through the pressure supply valve, and the cavity between the two stages of the differential piston is in communication with the sampler. /5/five