Глубинный пробоотборник

(23) Приоритет 02 Гасударственное квинт СССР в делам нзабрвтеннн н атнритнйАвторы обретен гизов и В. Н. Кц( 54) ГЛУБИННЫ И ПРОБООТБОРНИК сится к глубинны проб жидкости и овацо в нефтегазо бретение отноам для отборабыть использважинах.естны глубинные иющие пробоотборнунижним клапанами может вых сИзв включа ним и отборцики амеру с в ехациз зщфтом апацов в отк ники имеютвора клапан тько при под ани ь ов, коъеме ычагов за надежным ы ца стро ыки тбореру,лубицный пробобоотборцую ка ий клапан со ком, блок эл и механизм оотборнцке сцоевреклаттоцов коцгролцве ом г рыти еццость з вора для удержания клположении 11. н.йДанные пробоотборческий привод для затторый срабатывает топрибора, и зацеплениятруб, что является мапозволяет отбирать прданной глубине.Известен также гник, включающий прверхний клапан, нижн тропитапия с контактами иси давления с цорцтнем руется по записи давления во времецина диаграммном бланке, однако, для того,чтобы механизм затвора сработал цанужной глубине отбора пробы, например5против нужного проттластка 1 прибор цастраивается на нужное давттение, кото 1. рое надо предварительно йзмерить. Про,боотборник имат дополнительный привод(часовой механизм) и сложное устройство механизма затвора, усложняютцпе.его конструкцию и снижающие цадежностработы,Цель изобретения - повыцтение надежности работы пробоотборника,Указанная цель достигается тем, чтопробоотборник снабжен электромагнитной катушкой, соединенной с блокомэлектропитания и установленной ца верхнем клапане, а верхний конец штока нижнего клапана размещен в электромагнитнойкатушке, причем, поршень механизма записи давления установлен с возможностью замыкания контактов блокаэлектропитания.45 50 55 3 69На фиг. 1 изображен предложенныйпробоотборник,общий вид; на фиг, 2- диаграмма давления и глубины отобранной пробы; на фиг. 3 - диаграмма поинтермльного замера давления.. Пробоотборник имеет корпус 1 с отверстием 2 для сообщения с внешнимдавлением, эластичный разделитель 3из маслонефтестойкой резины, поршеньбольшого сечения 4, герметизированныйманжетой 5, буферную камеру 6, поршеньменьшего сечения 7, герметизированныйманжетой 8, квадратный шток 9, геликсную пружину 10, сообщающуюся с буферной камерой 6 через капилляр 11, иобгонную муфту 12. На конце штока 9укреплено перо 13 для записывания давления на диаграммном бланке, помещаемом в барабане 14. Свободно перелещающаяся рейка 15 в изоляторе 16 верхним концом контактирует с торцовойчастью штока 9, а нижним подключенаэлектропроводом 17 к батарее "электропитания 18.Пружина 19 удерживает в закрытомположении клапан 20, к которому прикреплена электромагнитная катушка 21.Обмотка электромагнитной катушки од"нимконцом подключена на массу, а другим - к батарее электропитания 1 8,Внутрь электромагнитной катушки 21вставлен частично конец стальной тяги22 от нижнего клапана 23, удерживаемого в закрытом положении пружиной24. Полости разделителя 3, буфернойкамеры 6 и геликсйой пружины 1 0 заполнены жидкостью,Шток 9 может иметь любое сечение,например квадратное, позволяющее по-лучать при перемещении вращательноедвижение от скручивающейся геликснойпружины через обгонную муфту или любое другое устройство принципа храпо-,вого механизма,Пробоотборник работает следующимеобразом, Он опускается в скважину через межтрубное пространство на скребковой проволоке, Наружное давление через отверстие 2 и разделитель 3 действует на поршень 4, перемещая его в буферную камеру 6, Вытесняемый из буферной камеры 6 объем жидкости, равный разности объемов поршней большогои малого сечений, поступает через капилляр 11 в геликсную пружину 10 и"раскручивает ее на угол, прямо пропорциональный измеряемому наружному давнению. Вместе с геликсной пружиной 10 5 20 25 зо 35 4 о 10 вращается обгонная муфта 12, но перемещающийся вместе с поршнями 4 и 7 квадратный шток 9 не вращается, так как в направлении раскручивания геликсной пружины 10 обгонная муфта 1 2 делает холостой ход, Перо 1 3, укрепленное на квадратном штоке 9, записывает возрастающее. давление в виде прямой линии на диаграммном бланке, укрепленном в барабане 14, а шток 9 толкает рейку 15, замыкая при этом электрическую цепь, питающую электромагнитную катушку 21 от батареи электропитания 18. Конец тяги от нижнего клапана 23 втянут в электромагнитную катушку 21. Клапаны 20 и 23 находятся в открытом положении.Пробоотборная камера промывается скважинной жидкостью до нужной глубины, т. е. до остановки прибора.При подъеме пробоотборника от заданной глубийы отбора пробы наружное давление снижается, геликсная пружина скру чивается, при этом жидкость из полости геликсной пружины 10 вытесняется через капилляр 11 в буферную камеру 6, перемещает в обратном направлении поршни 4 и 7, квадратный шток 9 с пером 13, торец штока 9 отходит от торца рейки 15, размыкая электроцепь, Клапаны 20 и 23 под действием пружин 19 и 24 закрываются. Геликсная пружина 10 через обгонную муфту 1 2 квадратным зацеплением передает вращательное движение перемещающемуся квадратному штоку 9 с поршнями 4 и 7, Г 1 еро 13 записывает снижающееся давление по винтовой линии. На диаграмме запись давления и глубины отобранной пробы будет иметь вид, изображенный на фиг. 2,Перед замером поинтервального давления подвижная рейка 15 устанавливается таким образом, чтобы замыкание цепи произошло перед взятием пробы, Прибор опускается в скважину до глубины второго замера Н, затем поднил 1 ается до глубины первого замера Н 1 у затем спускается до глубины четвертого замера Н, и поднимается до глубины третьего замера Ни т. д. до глубины отбора пробы. Во время поинтервального замера давления клапаны 20 и 23 находятся в закрытом положении под действием пружин 19 и 24. По мере погружения прибора на все большую глубину под действием давления клапаны 20 и 23 будут открываться,5 69 и пробоотборная камера будет заполняться жидкостью.Атмосферный воздух из пробоотборной камеры будет вытесняться через верхний клапан, На некоторой глубине перед взятием пробы торец штока 9 дойдет до торца рейки 15 и замкнет электроцепь. Электромагнитная катушка 21 втянет конец тяги 22, откроются клапаны 20 и 23, пробоотборная камера будет промываться скважинной жидкостью до глубины отбора пробы, На диаграмме запись поинтервального замера давления и глубины отобранной пробы будет иметь вид, изображенный на фиг, 3.Взаимодействие двухступенчатого поршня с геликсом через буферную камеру позволяет иметь геликсную пружину малых размеров, в связи с чем габариты прибора уменьшаются, что даст возможность исследовать скважину и отбирать пробы жидкости через межтрубное пространство, не извлекая глубиннонасосное оборудование. Скручивание геликса при подъеме пробоотборника позволяет через обгонную муфту вращать поршни с пером, т. е, снижать трение поршней 2994 6в манжетах, а перу делать засечки ийтервалов глубин. Формула изобретения 5Глубинный пробоотборник, включающийпробоотборную камеру, верхний клапан,нижний клапан со штоком, блок электропитания с контактами и механизм записиО:.давления с поршнем, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с"целью повышения надежности работы, он снабжен элек:тромагнитной катушкой, соединенной сблоком электропитания и установленной15 на верхнем клапане, а верхний конецштока нижнего клапана размещен в электромагнитной катушке, причем поршеньмеханизма записи давления установлен свозможностью замыкания контактов блока20 электропитания.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Мамуна В, Н, и др. Глубинныепробоотборники и их применение, М.,Гостоптехиздат, 1961, с. 48-49.2, Информационный листок ВНИИОЭНГМо 4734, 1972 (прототип).