Пробоотборник

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ Союз Советскик Сфциалистическии Республик(22) Заявлено 31. 01. 78 (21) 2577066/22-03 (51) М. Кл. Е 21 В 49/02 с присоединением заявки Йо(23) Приоритет Государетвеииый комитет СССР ио делам изобретеиий и открытийДата опубликования описания 070780(У 2) Авторм изобретения Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам(,54 ) ПРОБООТБОРНИК Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и предназначено для управляемого отбора истинной пробы бурового раствора с заданной глубины скважины в процессе бурения. Для оперативного управления промывкой скважины при бурении необходим качественный анализ истинной пробы бурового раствора:непосредственно с интересующей глубины, Это необходимо для определения концентрации шлама в бУровом растворе, степени химического взаимодействия бурового раствора с разбуриваемыми отложениями,Известен глубинный пробоотборник, включающий корпус, цилиндр с поршнем, разделяющим цилиндр на нижнюю пробоэаборную полость с клапаном и фильтром и верхнюю полость, заполняемую -перед взятием пробы водой 11 . Пробоотборник опускается на тросе или проволоке и включается в действие посыльным грузом. Такая конструкция не позволяет производить отбор пробы непосредственно на бурящейся скважины. Поэтому для отбора пробы из скважины необходимо поднять бурильную колонну. Это обстоятельство существенно сужает область применения этого пробоотборника.Кроме того, для примененения пробоотборника требуется специальное оборудование, а применение посыльного груза не гарантирует надежное включение пробоотборника.Известен также пробоотборник, включающий корпус с центральным каналом и кольцевую пробоотборную камеру сзатвором ЯДанный пробоотборник предназначен для отбора проб шлама и бурового раствора в процессе бурения скважины.Однако наряду с отбором проб, привязанных к определенной глубине скважины, этот пробоотборник не позволяет отобрать истинную пробу бурового раствора, так как буровой раствор циркулирует в камере, перемешивается и на момент отбора оказывается усредненным за весь интервал проходки.Цель изобретения - получение истинной пробы бурового раствора в процессе бурения в любой заданный момент времени и на заданной глубине.. Это достигается тем, что затвор выполнен в виде взаимодействующих между собой цилиндра и дифференциальногойоршня, установленных концентрично с корпусом, а корпус на внешней поверхности имеет верхнюю и нижнюю кольцевые проточки, образующие с цилиндром кольцевые пробоотборную и масляную камеры, причем, дифференциальный поршень установлен в масляной камере, подпоршневая полость которой сообще на с центральным каналом корпуса, а цилиндр имеетотверстие, расположен-( ное над поршнем и заглушенное пробкой а также тем, что пробоотборник ймеет Фиксатор цилиндра в верхнем положении, и тем, что цилиндр закреплен на корпусе с помощью среэных штифтов.На чертеже представлен общий вид пробоотборника. 15Щюбоотборник состоит из корпуса 1 с центральным каналом 2. На внешней поверхности корпуса 1 выполнены верхняя 3 и нижняя 4 кольцевые проточки, которые образуют с цилиндром 5 мас ляную 6 и пробоотборную 7 камеры. В масляной камере б вставлен дифференциальный поршень 8. Подпоршневая полость 9 масляной камеры 6 сообщает- ся с центральным каналом 2 отверстием 10. В цилиндре 5 выполнено отверстие 11 заглушенное пробкой 12 из эластичного материала. Цилиндр 5 закреплен на корпусе 1 с помощью срезных штифтов 13, Для Фиксации цилиндра 5 в верхнем положении на корпусе 1 делается проточка 14, а на поршне 8 - выточка 15 под пружинное кольцо 16. Для герметизации камер 6 и 7 имеются уплотнения 17.К нижней части корпуса 1 прикрепляется переводник 18. Маслянная камера б заполнена консистентной смазкой.С целью устранения касания стенок скважины цилиндром 5, его наружный диаметр меньше наружных диаметров кор пуса и переводника, Диаметр штифта 13 устанавливается в зависимости от давления его срезки.Пробоотборник устанавливается в заданном интервале бУрильной колонны и работает следующим образом, При бурении циркулирующий буровой раствор свободно обтекает полость пробоотборной камеры 7, находящейся в открытом состоянии. Для того, чтобы взять пробу раствора, создают повышенное давление в бурильной колонне, увеличивая производительность буровых насосов, тем самым повышается давление . в канале 2. При расчетном давлении происходит срез штифта 13 и за счет 55 давления, действующего через отверстия 10 на нижнюю площадь поршня 8, который, взаимодействуя с цилиндром 5, поднимает его вверх, отсекая раствор, находящийся в полости камеры 7. При этом кольцо 16 входит в выточку 15 поршня 8 и фиксирует цилиндр 5 в верхнем полокении. При дальнейших операциях в скважине, до подъема пробоотборника на поверхность, цилиндр находится в прикатом вверх состоянии за счет разности сил, действующих на. верхнюю и нижнюю поверхности поршня,Для извлечения пробы иэ поднятого пробоотборника цилиндр опускают вниз,Известно, что степень очистки ство ла и забоя скважин влияют на скорость бурения, продолжительность работы долота, возникновение осложнений и аварий. Поддержание промывки скважины на оптимальном уровне позволяет снизить проектную стоимость скважины на 5- 10, что при глубине последней 3000- 4000 и составляет около 25-50 тыс.руб лей.Применение пробоотборника позволяет путем анализа состава твердой фазы в буровом растворе на разных глубинах поддерживать оптимальную . промывку скважины и существенно повышать технико-экономические показатели бурения,Формула изобретения1. Пробоотборник, включающий корпус с центральным каналом и кольцевую пробоотборную камеру с затвором,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью получения истинной пробы бурового раствора в процессе бурения влюбой заданный момент времени и назаданной глубине, затвор выполнен ввиде взаимодействующих между собойцилиндра и дифференциального поршня,установленных концентрично с корпусом, а корпус на внешней поверхностиимеет верхнюю и нижнюю кольцевые проточки, образующие с цилиндром кольцевые пробоотборную и масляную камеры,причем дифференциальный поршень установлен в масляной камере, подпоршневая полость которой сообщена с центральным каналом корпуса, а цилиндримеет отверстие, расположенное надпоршнем и заглушенное пробкой.2, Пробоотборник по п. 1, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что он имеет Фиксатор цилиндра в верхнем положении.3, Пробоотборник по пп. 1-2, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что цилиндрзакреплен на корпусе с помощью срезных штифтов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 133835, кл. Е 21 .В 49/00, 1958.2. Авторское свидетельство СССР9 398739, кл. Е 21 В 49/02, 1969746101 Ю 6 Составитель В. Никулиедактор Л. Лашнова Тех ед О. Легеэааказ 4703/50 Ти ж рректор Н. Григорук одписно 1130 ра 626 ПЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий35, Москва 3-35 Раушская наб. д. 4 5лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4