Пробоотборник для испытателя пластов

(51)5 Е 21 В 49 08 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Всесоюзный научно. исследовательскийинститут нефтепромысловой геофизики(54) ПРОБООТБОРНИК ДЛЯ ИСПЫТАТЕЛЯ ПЛАСТОВ(57) Изобретение относится к области ис. следований в скважинах, а именно к устройствам для отбора глубинных проб флюидов, и предназначено преимущественно для использования совместно с испытателями пластов на трубах. Цель - получение предварительной информации о наличии и качестве отобранной пробы. Пробоотборник содержит пробоотборную камеру (ПК) 11535977 Р )Р .-Р;м,где Р.; 50 55 с узлом 2 выпуска пробы, к; апанный узел с полым золотником 5, сообщающим ПК 1 с приточным отверстием 7, герметичную камеру 8 привода золотника 5 с дополнительным узлом 28 выпуска пробы, реечным штоком (РШ) 21 с выступами, имеющими односторонний скос 23, кроме верхнего скоса, взаимодействующими с пружинящими лапами 20 цанги 19. Последняя связана через шток 16 с манометрической пружи. ной 13, расположенной в камере 11, сообшенной со скважинным пространством Камера 8 выполнена с возможностью сообщения с приточным отверстием 7 в нижнем положении золотника 5. По мере спуска испытателя пластов в скважину гидроИзобретение относится к исследованиям, в скважинах, конкретно к устройствам для отбора глубинных проб флюидов, и предназначено преимущественно для исполь. зования совместно с испытателями пластов на трубах (ИПТ).Цель изобретения - получение предварительной информации о наличии и качест. ве отобрднной пробы. На фиг. 1 показан пробоотборник, про. дольный разрсз, закрытое положение притока; на фиг. 2 - клапднный узел, период поступления пробы; на фиг. 3 и 4 - расположение отдельных элементов пробоотборника в период поступления пробыП робоотбор ни к включает пробоотборную камеру 1, в нижней части которой установлен вентиль 2 для выпуска пробы и переводд ее в аппаратуру для исследования К камереприсоединен корпус 3 клапан- ного узла с каналом 4 для прохода пробы, в котором размещен полый золотник 5. Канал 4 сообщается с полостью иробоотборной камеры 1 через подпружиненный обратный клапан 6 и с окружакццей средой через ириточное отверстие 7 для входа пробы Привод золотника 5 размещен в камере 8, соединенной с корпусом 3. Камера 8 образует дополнительную иробоотборную камеру 9, сообгцаюшуюся с каналом 4 для прохода пробы и пробоотборной камерой 1 через отверстие 1 О, центральный ка. нал золотника 5, канал 4 и клапан 6. Камера 8 соединена с камерой 1, которая сообщается с окружаюгцей средой через отверстие 12. В этой камере установлена мднометрическая пружина 13, которая сверху связана с регулировочным винтом 14 через якорь 15, а снизу соединена с гладким штоком 16, имеющим утолгцение 17 со стороны пружины 13, служацим упором. Шток 16 через сальник 18 пропущен в камеру 9 и соединен с цангой 9, торец которой статическое давление среды возрастает и шток 6, растягивая пружину 13, перемешается в камеру 9 на единицу 1 При этом пружинящие лапы 20 перемещают РШ 21 и золотник 5 вниз на величину 1, равную расстоянию между соседними выступами РШ 21. Когда в результате очередного падения давления лапы 20 входят в проточку 24, последующий рост давления сместит золотник 5, а проба из скважинного ) 0 пространства поступает через приточноеотверстие 7 в канал 4 и далее разделится на два потока. Один заполняет камеру 8, д другой через отверстие 10 в РШ 21 и канал 27 золотника 5 заполняет ПК 1.15 4 и служит вторым упором для штока (6.Пружиняшие лапы 20 цанги 19 взаимодействуют с реечным штоком 21, на верхней части которого для этого выполнены проточки 22, а в нижней части шток 21 соеди нен с золотником 5. Выступы 23 имеютодносторонний скос, кроме последнего, который со стороны проточки 24 скоса не имеет.Величина 1 рабочего хода реечного штока 2 (фиг. 1) определяется соотнонением 21-,. 1: 1, где 1 шаг выступов реечного штоЗ 0 ка. На утолшеннях золотника 5 имеютсяуплотнения 25 и 26, которыс разобшают участок канала 4, сообшаюшегося с отверстием 7. В золотнике выполнен канал 27, сообшаюгций участки канала 4, расположенные вьпне и ниже золотника через отверс тие 10. Камера 8 привода снабжена узлом 28 для выпуска пробььПробоотборник работает следуюшим образом.При эксплуатации пробоотборник разме гцается в составе ИПТ ниже впускногоклапана испытателя пластов, желательно под пакером, т. е. ближе к исследуемому пласту. Перед спуском в скважину с помощью регулировочного винта 14 создают предварительное натяжение пружины 13, ири чем величину натяжения рекомендуется выбирать из условия гидростатическое давление в скважине на глубине установки пробоотборника,давление окружающей среды в месте нахождения пробоотборника после открытия впускного клапана ИПТ;давление, действующее на шток 16 со стороны камеры 9, при котором торец цанги 19 достигает упора 8 (соответствует усилию предвари.35977ев проточке 24 штока 21, которая не имеет скоса для выхода из зацепления, переместят шток 21 и золотник 5 обратно на величину хода 1, уплонение 26 перейдет через отверстие 7, которое окажется изолированным между уплотнениями 25 и 26, а в камерахи 9 будут изолированы идентичные по составу пробы.Устанавливая лапы цанги в различныхпроточках 22, можно заранее задать, на каком цикле испытания пласта должна быть отобрана проба.После снятия пакера ИПТ с местагидростатическое давление окружающей среды значительно повышается, поэтому шток 16, растягивая пружину, будет перемещаться внутрь камеры 9, стремясь открыть отверстие 7. Однако это приведет лишь к некоторому сбросу давления в камере 9, а отверстие 7 затем снова будет перекрыто.Герметичность пробы в камере 1, благодаря наличию обратного клапана 6, нарушено не будет. Состав пробы в камере 9 при этом не изменится, а для того, чтобы не произошло разгазирования пробы нефти, предварительное натяжение пружины3 должно отвечать условию Р)Р где Р давление, при котором начинается разгазирование нефти. Это учитывается при подготовке пробоотборника к работе. достижении определенного значения (Р ") )Р.) шток 16, растягивая пружину 3, нач О нет перемещаться в камеру 9 на величину хода Г. (фиг.) до упора утолщения7 в корпус камеры 8. При этом пружинящие лапы 20 переместят шток 21 и золотник 5 вниз на величину 1, равную расстоянию между соседними выступами штока 21.После того, как ИПТ достигнет места установки, а зона испытываемого пласта в скважине будет изолирована пакером, открывают впускной клапан ИПТ. Давле. ние окружающей среды под пакером резко 20 снижается до значения Р., так как подпакерная зона при этом сообщается с полостью колонны пустых труб, на которых ИПТ был спущен в скважину. Шток 16 под действием пружины 13 совершает обратный ход на величину 1 до упора торца цанги 19 в корпус камеры 9. Лапы 20 по скосу выступа 23 переместятся в следующую проточку штока 21, который при этом остается неподвижным, за счет удержания уплотнения 25 и 26.30 Формула изобретения 5 тельного натяжения пружины 3и определяется при тарировке привода).Лапы 20 цанги устанавливаются в одной из проточек 22 в зависимости от того, на каком цикле изменения давления окружающей среды необходимо отобрать пробу.По мере спуска ИПТ в скважину гидро- статическое давление среды возрастает и по После периода притока жидкости из пласта в трубу клапан ИПТ закрывают, и приток прекращается Под пакетом начинается ин. тенсивный рост давления, стремящийся к значению давления жидкости в пласте. Шток 16 по мере роста давления, растягивая пружину 13, снова перемегцается в камеру 9 на величину хода Г Лапы 20 цанги перемещаюг шток 21 и золотник 5 еще на величину 1. Лапы 20 цанги перемещают шток 21 и золотник 5 еще на величину 1. При следующем цикле падения давления окружающей среды лапы цанги 20 перейдут в следующую проточку на штоке 21, а при повышении давления еще раз сместят шток 21 и золотник 5 на величину 1. Когда в результате очередного падения давления лапы цанги войдут в проточку 24 (фиг. 3), а последующий рост давления сместит золотник 5, уплотнение 26 в канале 4 перейдет за отверстие 7 (фиг. 2), а проба жидкости из окружающей среды начнет поступать через отверстие 7 в канал 4 Далее проба жид. кости делится на два потока - один поток заполняет камеру 9, а другой - через отверстие О, канал 27 и клапан 6 заполняет пробоотборную камеру 1, Рост давления в камере 9 приведет к ситуации, когда шток 16 под действием пружины 13 будет перемецгаться в направлении пружины до крайнео верхнего положения. При этом ла пы 20 цапги, находящиеся в зацеплении 40 45 50 ББ После извлечения пробоотборни ка из скважины, используя дополнительный узел 28 выпуска пробы, определяют наличие давления в камере 9, затем выпускают пробу и получают информацию о ее качестве и составе, которые соответствуют составу пробы в камере 1 На основе полученной информации принимают оперативное решение о дальнейших работах в скважине н направлении пробоотборной ка меры 1 с пробой в стационарную лабораторию для детального анализа пробы.П рименение предложенной конструкции пробоотборника позволяет предупредить принятие ошибочных решений о проведении дальнейших работ в скважине непосредственно после испытания пласта и определить целесообразность транспортировки пробоотборника в стационарную лабораторию для проведения детального анализа пробы. Гробоотборник для испытателя пластов; содержащий пробоотборную камеру с узлом выпуска пробы, клапанный узел с полым золотником сообГцающим пробоотборную камеру с приточныч отверстием, камеру привода золотника с размещенным в ней реечным штоком с выступами, взаимодействующими с пружинящими лапами цанги и через них с манометрической пружиной установленной в отдельной камере, отличающийся тем, что, с целью получения пред535977 7варительной информации о наличии и качестве отобранной пробы, он снабжен дополнительным узлом выпуска пробы, установлен. ным в камере привода золотника, причем последняя загерметизирована и выполнена с возможностью сообщения с приточным Сос Техредедактор М. Келемепаказ 89 ира НТ СС о изобретениям и открытиям при35, Раушская наб., д. 45нат Патент, г. Ужгород, ул. Га ина,НИИПИ Государственного комитета13035, Москва, Ж Производственно. издательский комб 8отверстием в крайнем нижнем положении золотника, при этом выступы на реечном штоке, кроме верхнего, выполнены с односторонним скосом, а камера манометрической пружины сообщена с внешним пространством. авитель Е. СамойленкоИ, Верее Корректор Т.470 Подпис нос