Устройство для отбора проб жидкости

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ А 1 БЛ 4 С Щ иЧфр д.,аФ ОБРЕТЕН ДЕТЕЛЬСТ тво СССРО, 1981, А ПРОБ ЖИД ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ОПИСАНИ АВТОРСКОМУ(7) Специальное конструкторскоебюро средств автоматизации Иванофранковского производственного объединения "Геофизприбор" .(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРКОСТИ(57) Изобретение относится к пробоотборникам жидкости и может найтиприменение при испытании водоносных,нефтяных и других видов разведочных скважин и позволяет обеспечить повышение эффективности пробоотбора вобласти слабых притоков и информационной достоверности пробы, Механический привод пробоотборного устройства заменяют гидравличе"ким, чтопозволяет максимально приблизить устройство к испытываемому пласту, всвязи с чем повышается эффективностьпробоотбора при слабых притоках. Применение клапанного устройства 13поршневого типа обеспечивает задержку открытия емкостей 4, что позволяет исключить загрязнение пробы ифильтров включениями, идущими впереди притока, Снабжение устройства клапанами 17 и 18 позволяет избежатьзагрязнения пробы при обратном перетоке жидкости, 1 з.п,ф-лы, 1 ил.1 131067Изобретение относится к пробоотборникам жидкости и может найти применение при испытании водоносных,нефтяных и других видов разведочных скважин. 5Целью изобретения является повышение эффективности пробоотбора в области слабых притоков, надежности и информационной достоверности пробы.На чертеже изображено устройство, О продольный разрез.Устройство содержит кожухс окнами 2 и 3 для прохода жидкости, в которой вставлены пробоотборные емкости 4 с выступающими вверх и вниз подпружиненными клапанами и фильтрами и разделительные пружины 5 с таким расчетом, чтобы каждая емкость 4 была взвешена между двумя пружинами 5, В нижней части кожуха закреплена втулка 6 с упором 7 для ограничения перемещения емкостей. Кожух 1 своей верхней частью укреплен на верхнем переводнике 8 приборного отсека испытателя пластов и содержит штангу 9 для сообщения нажимного усилия устройству, Кроме того, в пробоотборный отсек входят трубчатый корпус О и нижний переводник 11,Верхняя втулка конструктивно совмещена с. верхним переводником 8, т.е, верхний переводник выполняет дополнительно функции верхней втулки, в том числе функцию направляющего элемента для штанги 9, Кроме 35 того, верхняя втулка (верхний пере- водник) выполнена в виде камеры высокого давления и образует совместно со штангой гидравлический исполнительный механизм продольного рабочего перемещения. Штанга играет роль плунжера, уплотненного уплотнительным кольцом 12, а ее боковая поверхность совместно с внутренней стенкой камеры образуют цилиндрический кольцевой зазор, заполненный рабочей жидкостью. Плунжер снабжен также наружным клапанным устройством поршневого типа 13, делящим объем зазора на две части - надклапанную (верхнкио) и подкла панную (нижнюю), Разрешенное направление перетока жидкости - от надклапанной части к подклапанной, т.еклапан беспрепятственно пропускает жидкость сверху вниз, В показанном на чертеже примере клапан 13 имеет вид полого поршня, уплотненного по наружной поверхности кольцевым уплот 6 2нением 14 посаженного внутренней полостью с гарантированным зазором в цилиндрическую проточку на плунжере, и может продольно перемещаться в пределах проточки, Рабочей поверхностью клапана является его верхняя торцовая плоскость, притертая по верхней торцовой поверхности цилиндрической проточки плунжера. На нижней торцовой поверхности клапана име. ются поперечные пазы произвольной формы для гарантированного прохода жидкости в нижнем положении поршня. Плунжер снабжен также капиллярообраэным каналом 15, соединяющим надклапанную и подклапанную части между собой, Кроме того, надклапанная часть камеры соединена при помощи канала 16, расположенного в теле переводника 8, с затрубным пространством испытателя пластов.Нижняя втулка 6 снабжена клапаном 17, расположенным в рабочем канале упора , с разрешенным направлением перетока жидкости, совпадающим с направлением пластового притока (т.е, направленным снизу вверх)Нижний переводник 11 снабжен клапаном 18, расположенным между кожухом 1 и трубчатым корпусом 10 приборного отсека, имеющим обратное разрешенное направление перетока (т.е. сверху вниз).Устройство работает следующим образом.В процессе работы приборный отсек устанавливают так, чтобы канал 16 верхнего переводника 8 сообщался с затрубным пространством в непосредственной близости к пакеру, несколько выше его, что позволяет максимально приблизить пробоотборное устройство к испытуемому пласту, После пакерования трубного испытателя пластов и открытия впускного клапана на герметиэированный при помощи уплотнительного кольца 12 плунжер 9 начинает действовать перепад давления, Однако быстрого рабочего перемещения плунжера не происходит, так как плунжер в своем движении упирается верхней торцовой поверхностью проточки во взвешенный за счет трения между уплотнительным кольцом 14 и стенкой камеры поршневой клапан 13, закрывая его. Дальнейшее перемещение штанги 9 замедляется иэ-эа тормозящего воздействия клапана и его скорость регламентируется скоростью пе1310676 4клапаны 17 и 18: первый препятствуетобратному перемещению жидкости черезоткрытые пробоотборные емкости, авторой направляет поток по обходно 5 му пути,35 1. Устройство для отбора пробжидкости иэ скважины, включающеетрубчатый корпус, верхний и нижнийпереводники, пробоотборные емкостис подпружиненными клапанами и фильтрами, разделительные пружины, кожух.с окнами и две втулки - верхнюю соштангой и нижнюю с упором, имеющим 45сквозной рабочий канал о т л и -Эчающее ся тем, что, сцельюповышения эффективности пробоотборав области слабых притоков, надежности и информационной достоверности 50 .пробы, верхняя втулка выполнена ввиде камеры высокого давления, а 55 ретока рабочей жидкости из подклапанной части в надклапанную через капиллярообразный канал 15. Так как одновременно с открытием впускного клапана гидравлического испытателя пластов начинается приток пластовой жидкости, а пробоотборные емкости 4 еще закрыты, поток движется в обход емкостей через клапан 17, окно З,зазор между кожухом 1 и .корпусом 10, окно 2, отверстие в переводнике 8 в расположенные выше секции испытателя пластов. Это длится до тех пор, пока замедленно перемещающиеся под действием штанги 9 и сжимающие пру. жины 5 пробоотборные емкости 4 не встретятся друг с другом (а также с упором 7) выступающими с двух сторон подпружиненными клапанами с фильтрами, что приводит к одновременному двухстороннему открытию всех проточных пробоотборных емкостей. После этого направление потока изменяется, и он проходит последовательно через все открытие и состыкованные между собой пробоотборные емкости, Задержка с перемещением штанги 9 позволяет добиться того, что идущие впереди притока глинистый раствор, шлак и песок минуют пробоотборные емкости еще до их открытия.Закрытие пробоотборного устройства происходит после открытия уравнительного клапана первой сборки гидравлического испытателя пластов,так как при этом исчезает перепад давления, действующий на плунжер 9. Под действием сжатых пружин 5 и подпружиненных клапанов пробоотборные емкости начинают раздвигаться, перемещая плунжер 9 в первоначальное положение. Возврат плунжера происходит быстрее и с меньшим усилием, чем его рабочий ход, так как при откры-. том клапане 13 жидкость свободно перетекает из надклапанной части в подклапанную.Однако пробоотборные емкости перемещаются несколько замедленно иэ-за гидравлического сопротивления среды, в которой они находятся, в связи с чем закрытие клапанов происходит также не мгновенно. Поэтому возникает опасность загрязнения пробы в емкостях вследствие возникновения обратно" го перетока скважинкой среды в момент открытия уравнительного клапана. Для предотвращения этого служат Благодаря замене механическогопривода пробоотборного устройствагидравлическим место установки приборного отсека практически не зависит от места расположения штокавпускного клапанапервой сборки гидравлического испытателя пластов.Пробоотборное устройство может бытьмаксимально приближено к испытуемому пласту, в связи с чем повышаетсяэффективность использования устройства при слабых притоках. Путем замедления скорости рабочего перемещения штанги привода пробоотборное устройство открывается с задержкой, всвязи с чем вовнутрь поступает болеечистая часть пластового флюида, не 25.загрязняющая Фильтры, клапанное устройство и камеры, т.е. повышаютсянадежность срабатывания устройства ичистота пробы, Применение клапанов1.7 и 18 позволяет избежать загрязнения пробы при обратном перетоке 30жидкости, что способствует сохранению чистоты пробы, т,е. повышениюдостоверности получаемой информации. Формула изобретения штанга выполнена в виде плунжера,верхняя часть которого размещена вкамере с цилиндрическим кольцевымзазором, заполненным рабочей жидкостью, при этом плунжер снабжен наружным клапанным устройством поршневого типа, установленным с возможностью деления зазора на надклапан1310 б 76 Составитель С,БражниковТехред А.Кравчук Корректор А.Тлско Редактор К.Волощук Тираж 777 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретенийи открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Заказ 1882/38 Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул,Проектная, 4 ную и подклапанную части, и капиллярообразным каналом, соединяющим надклаланную и подклапанную части между собой, верхняя втулка выполнена с каналом, соединяющим надклапанную часть с объемом скважины.2, Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что верхняя втулка выполнена заодно с верхнимпереводником3, Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что упор ниж ней втулки выполнен с каналом, снабженным клапаном, а нижний переводникснабжен клапаном, размещенным междукожухом и трубчатым корпусом.