Устройство для исследования жидкости в скважине

 

284928

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Кл. 5а, 49/02

Заявлено 23.XII.1968 (№ 1291719/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 29.Х.1970. Бюллетень ¹ 33

Дата опубликования описания 26.1.1971

МПК Е 21Ь 49/00

УДК 550.834:622. .241 (088.8 ) комитет по делам изобретений и открытий при Сосете й1иииотрое

СССР

Авторы изобретения

П. А. Прямов и В. Г. Рафиков

Заявитель Волго-Уральский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института геофизических методов разведки

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЖИДКОСТИ В СКВА)КИНЕ

Для разработки нефтяного месторождения необходимо знать свойства пластовых нефтей: давление насыщения, сжимаемость, объемный коэффициент, содержание газа, вязкость при температуре п давлениях пласта.

Известное устройство для исследования жидкости в скважине замеряет давление насыщения нс на забое скважины, в месте выхода нефтц цз пласта, а на той глубине, где гидростатпческое давление скважины сравнивается с давлением насыщения нефти, и нефть начинает выделять газ. С подъемом нефти меняются ее температура и давление насыщения, которое зависит от температуры. Поэтому устройство регистрирует не истинное давление насыщения пластовой нефти, а давление нефти при температуре, отличающейся от пластовой.

Цель данного изобретения — обеспечить регистрацию давления насыщения нефти при пластовых условиях непосредственно в точке отбора пробы, Достигается она тем, что в глубинный прибор встроен измерительный пресс, измерительным объемом которого является приемная камера, изолируемая во время замера давления от скважины.

На чертеже представлена схема глубинного прибора.

Прибор состоит из корпуса 1 электросхемы, корпуса 2 измерительного пресса, воздушной камеры 3, замкового клапана 4, иглы 5 замка, электромагнита 6, приемной камеры 7 со встроенным в нее акустическим преобразователем 8 в виде пьезокерампческой пластинки, отражателя 9 акустических импульсов, обратного клапана 10, клапана 11, поршня 12 измерительного пресса, вентиля 18. Приемная камера 7 является объемом для измерения измерительного пресса. Исследуемая хкпдкость проникает в нее через окно 14. В корпусе измерительного пресса установлен дроссель 15.

Для замера вязкости служит датчик 1б. Тензометрпческий датчик давления встроен в отра катель 9.

15 Подготовка устройства к измерениям заключается в следующем.

Устройство разбирают в месте подсоединения корпуса 1 электросхемы к корпусу 2 измерительного пресса. В корпус 2 вводят зам20 ковый клапан 4, а под клапан 11 подают жидкость. Клапан 11 отходит и открывает окна 14 в измерительной камере. В этом положении он стопорится прп помощи специального приспособления. Прп дальнейшем по25 вышенип давления жидкости открывается обратный клапан 10, поршень 12 перемещается в нижнее исходное положение. Давление жидкости поднимают выше давления на забое скважины. После прекращения подачи жидко30 стп в объеме между поршнем 12 и обратным

284928

50 клапаном 10 устанавливается повышенное давление. При сборке устройства замковый клапан 4 силой своей пружины перекрывает выходное отверстие дросселя 15.

Вязкость замеряется акустическим импульсным вискозиметром. Электрический импульс возбуждает датчик 1б вискозиметра, погруженного в исследуемую жидкость на его резонансной частоте,,и по амплитуде его колебаний определяется вязкость жидкости.

Скорость и затухание звука определяются с помощью акустического преобразователя 8, находящегося в приемной камере. Акустические импульсы, посылаемые преобразователем, многократно отбрасываются отражателем 9 и принимаются вновь преобразователем 8.

Усиленные сигналы подаются по жиле кабеля в наземную аппаратуру, регистрирующую скорость и затухание звука в пластовой жидкости.

Статическое давление в приемной камере регистрируется тензометрпческим датчиком, встроенным в отражатель 9. Параметры датчика при изменении давления в приемной камере влияют на частоту генератора синусоидальных колебаний, установленного в пробоотборнике. Напряжение генератора временно модулируется с работой акустического преобразователя, и сведения о давлении и акустических свойствах жидкости одновременно подаются по жиле кабеля на поверхность, где они разделяются. Для переключения на регистрацию вязкости жидкости с поверхности подают короткие положительные или отрицательные импульсы. При этом срабатывает триггер с двумя устойчивыми положениями, который подает напряжение через управляемые диоды то на вискозиметр, то на акустический преобразователь. Необходимый тип жидкости для отбора пробы и замера в ней давления насыщения контролируется по скорости распространения звука по мере опускания зонда в скважине. На необходимой глубине спуска в зонд подается повышенное напряжение питания, и селектор величины напряжения вырабатывает сигнал на начало работы измерительного пресса, который плавно изменяет давление в изолированной от скважины клапаном 11 приемной камере 7.

С этой целью селектор величины напряжения включает электромагнит б замкового клапана

4. Электромагнит вытягивает иглу 5, шарики, замка утапливаются, освобождая пружину клапана 4. Клапан под воздействием давления в скважине приподнимается, и жидкость изпод клапана 11 перетекает через дроссель 15 в воздушную камеру 3. Клапан 11, перемещаясь, закрывает окна 14 в приемной камере, изолируя определенный объем исследуемой нефти от скважины. При дальнейшем перемещении он воздействует на обратный клапан

10, и жидкость из-под обратного клапана перетекает в воздушную камеру 3. Нефть в приемной камере, расширяясь, перемещает поршень 12 измерительного пресса. Когда давление в приемной камере достигает давления насыщения, из нефти начинается выделяться газ, что вызывает резкое уменьшение отраженного сигнала на акустическом преобразователе. В этот момент на поверхности регистрируют давление насыщения нефти.

Подняв устройство на поверхность, к вентилю И подсоединяют газовый счетчик, с помощью которого определяют содержание газа в исследуемом объеме нефти. Затем извлекают остаток, и определяют усадку пластовой нефти, содержание газа и растворимость его в нефти.

Таким образом, параметры исследуемой пластовой нефти: давление насыщения, вязкость, скорость распространения и затухания звука, зависящие от температуры и давления, определяются непосредственно в скважине, в месте отбора пробы.

Предмет изобретения

Устройство для исследования жидкости в скважине, содержащее глубинный прибор с электронной схемой, приемной камерой с клапаном для скважинной жидкости, и со встроенным в нее преобразователем ультразвуковых колебаний, датчиком гидростатического давления и датчиком вязкости, отличающееся тем, что, с целью измерения давления насыщения непосредственно в точке отбора пробы жидкости, в глубинный прибор встроен измерительный пресс, измерительным объемом которого является приемная камера,. изолируемая во время замера давления ог скважины.

284928

7З

72

7О

77

Составитель Э. А. Терехова

Редактор Б. Б. Федотов Техред Л. Я. Левина Корректоры: В. Петрова и А. Абрамова

Заказ 3740/16 Тираж 480 Подписное

Ц1-1ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, K-З5, Раушская наб., д. 475

Типография, пр. Сапунова, 2