Скважинный пробоотборник
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1472661
Авторы: Ершов, Махмудов, Слободянюк, Цальман
Текст
ЕТЕНИ ТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ А ВТОРСНОМУ СВ(71) Государственный научно-исследователь ский и проектный институт нефтяной промышленности Укргипрониинефть(54) СКВАЖИННЫЙ ПРОБООТБОРНИК (57) Изобретение касается отбора проб пластовых флюидов из буровых скважин. Цель - повышение качества отбираемой пробы и эффективности эксплуатации, Пробоотборник содержит корпус 2 с непроточной пробоприемной камерой 1, сообщенной через выпускной клапан с внешней средой и через дросселирующий элемент с балластной камерой (БК) 13. Пробоотборник имеет дополнительный дросселирующий элемент и узел зарядки БК 13 сжатым газом. В БК 13 образован гидрозатвор в виде трубки 14, сообщающей БК 13 через дросселирующий элемент с камерой 1, Дополнительный дросселирующий элемент установлен между впускным клапаном и камерой 1. В качестве балластной жидкости применяют инертную по отношению к отбираемой пробе жидкость. В качестве инертной жидкости ис. пользуют жидкий металл - сплав на основе галлия. В качестве дросселирующего элемента использован вентиль. Под действием скважинного давления в точке отбора пробы балластная жидкость вытесняется из камеры 1 в БК 13. Вместо балластной жидкоси в камеру 1 поступает отбираемая проба. 3 з, п. ф-лы, 4 ил.114 зобретение относится к устройствам дляООора находящихся под давлением глубин,х роб ластовых флюидов из буровых .Ижин.Целью изобретения является повышениекачества отб ираемой пробы и эффективности эксплуагаиии пробоотборника.На фиг. 1 показана верхняя часть пробоотборника; на фиг, 2 и 3 - средняя часть; а фиг. 4 -- нижняя часть пробоотборника.Скважинный пробоотборник включаетпробоприемную камеру 1 (фиг., и 3), образованную в корпусе 2 с переводниками 3. Последние соединены с корпусом 2 .,омошью резьбы, стечки в котсрой загерметизирОваны у плотнительными э,1 ементами 4.Пробоприемная камера 1 сообщена ссшней средой через отверстие 5, впуск,Ой клапан 6, дополнительный дросселирукииий элемент в виде вентиля 7, выпол-О 1,о.о в виде корпуса с иглой 8, уплотчй иетиле 7 с помощью уплотнения 9резьооой втулки 10. Внутри иглы 8 выполе ка ал 11. Корпус вентиля 7 зафик, рован в переводнике 3 контргайкой 12. Проб риемная камера 1 сообщена через аналог Ньй дросселируюший элемент в виде вен 1 ля (фиг. 3) с балластной камерой 13, при:ем игла 8 этого вентиля используется как дросселирующий элемент. В балласт- ОЙ камере3 образован гидрозатвор в иде трубки 14, присоединенный с помощью Нкидой гайки 15 и ниппеля 16 к штуцеру 17. Эта же ка сра снабжена узлом . и зарядки сжатым газом, выполненным в ф иде.коруса 18 с иглой 19., втулкой 20 и уп,О 1 итал,ми элементами 21 и 22. Для ;редохранения узла зарядки от повреждений 11 с 1 уске 11 роооотборника в скважину на грусчс.н наконечник 23. Корпус 18ч зарядки сжатым газом соединен на. ц,бе г кооусом 4 балластной камеры 13,В ерхем вентиле 7 (фиг. 2) имеется;:. бовое гнездо 25, а са вентиль соедис Омогью резьбовой муфты 26 с клапан,м узлом, включающим коопус 27 с впускы клапаном 6, у 11;Отнительным элеменгом 28, пружиной 29 и уплотнениями 30.й сск очередь, клаанный узел резьбовым соединением связан с механизмом 31 гграления впускным клапаном, включаюгиим корпус с отверстиями 5 для поступ- лени,"- скважинного флюида и форклапан 32у.10"ительыми э 1 ементами 33.:ле,гуюгци: Образом.Перед суском пробоотборника в сква"киу иробсприемная камера 1 заполня, тся балластной жидкостью, в качестве ко,орой может Оыть приме 1 ен жидкий металл, аример, а основе галлия. Для этого,Онорачивая корпус нижнего вентиля 7 отно. итсльО нижнего переводчика 3, перекрыва г сооб 1 еие между пробоприемной 1 и10 д 0 45 50 г"; 3 2балластной 13 камерами. Разобщив корпуса 24 и 18, заполняют балластную камеру инертной жидкостью. Открутив иглу 19 на 2 - 3 оборота, вкручивают корпус 18 в корпус 24. При этом избыток балластной инертной жидкости вытесняется из балластной камеры 13, после чего закручивают иглу 19. Далее отсоединяют от клапаного узла механизма 31, в результате чего форклапан 32 выходит из своего посадочного места в клапанном узле, а впускной клапан 6, освобожденный от связи с форклапаном, отходит от своего посадочного места и опускается на торец верхнего вентиля 7. Вращением верхнего вентиля 7 отиоснтечьно верхнео переводника 3 устанавливают сообщение пробоприем ной камеры 1 через верхний вентиль 7 и клапанный зел с окружающей средой, после чего устанавливают пообоотборник в вертикальное положение так, чтобы пробоприемная камера 1 находилась над балластной камерой 13. Далее соединяют корпус 18 зарядного узла с помощью специальной переводной головки (не показана) с источником сжатого газа и, откручивая иглу 19 и открывая нижний вентиль 7 (фиг. 3), впускают сжатый газ в балластную камеру 13, При этом газ собирается в верхней части последней, вытесняя инертную жидкось из балластной камеры 13 через трубку 14, штуцер 17, нижний вентиль 7, канал 11, переводник 3 в пробоприемную камеру 1, Этот процесс зарядки продолжается до тех пор, пока балластная жидкость, заполнив камеру 1. не начнет выходить через верхний переводник 3, канал 11 в игле 8 верхнего вентиля и клапанный узел наружу. В этот момент приподнимают впускной клапан 6 так, чтобы произошла его посадка в посадочное место в клапанном узле, затем создают в балластной 13 и пробоприемной 1 камерах с помощью сжатого газа давление, избыточное над атмосферным, что приведет к дальнейшей герметизации впускного клапана 6. В результате пробоприемная камера 1 оказывается заполненной балластной жидкостью, а в балластной камере 13 поверхность раздела между сжатым газом и балластной жидкостью бу. дет находиться в кольцевом пространстве между трубкой 14 и корпусом 24 образуя таким образом гидрозатвор, не позголяющий сжатому газу попадать в пробоприемную камеру 1. После этого закручиваю иглу 19, а нижний вентиль 7 частично закрывают таким образом, чтобы в нем образовалось необходимое гидравлическое сопротивление для прохождения балластной жидкости из робоприемной камеры 1 по трубке 14 в балластную камеру 13 и фиксируют данное положение нижнего вентиля 7 контргайкой. Далее соединяют впускной клапан 6 и пружину 29 с форклапаном 32, устанавливают на свои места подготовленный к работе механизм 31 и пиконеч -ник 23, на этом подготовка пробоотборника к спуску, в скважину заканчивается.В скважине в нужный момент механизм 31 открывает форклапан 32, в результате скважинная среда, окружаюшая пробоотборник, начинает воздействовать через окна 5 на клапан 6 и открывает его. Под действием скважинного давления в точке отбора пробы балластная жидкость будет вытесняться из пробоприемной камеры 1 в балластную камеру 13, а вместо балластной жидкости в камеру 1 будет поступать отбираемая проба. При этом за счет гидравлического сопротивлейия в нижнем вентиле 7 давление в пробоприемной камере 1 и вовремя ее заполнения отбираемой пробой будет поддерживаться на уровне давления в скважине в точке отбора, что предотвратит разгазирование пробы при ее поступлении в пробоприемную камеру 1. Переток балластной жидкости из камеры 1 в камеру 13 и, соответственно, поступление скважинного флюида в камеру 1 будут продолжаться до тех пор, пока давление газовой шапки, находящейся над уровнем балластной жидкости в балЛастной камере 13, не возрастает в результате сжатия газовой шапки до величины, равной давлению в скважине в точке отбора, после чего поступление пробы в пробоприемную камеру прекратится, Далее работа механизма 31 вызовет натяжение пружины 29, что приведет к посадке впускного клапана 6 на свое посадочное место в клапанном узле 2. После этого пробоотборник с отобранной пробой готов к подъему на поверхность.При подъеме пробоотборника вверх по стволу скважины температура падает. Однако за счет наличия в балластной камере 13 определенного объема газа падение давления в пробоприемной камере 1 с пробой и в балластной камере 13, обусловленное падением температуры, будет меньше, чем в случае, когда приемную и балластную камеры заполняла бы жидкость, В результате давление внутри пробоотборника в его камерах 1 и 13 будет всегда больше, чем снаружи, и герметичность пробоотборника в связи с падением температуры нарушаться не будет,Очевидно, что изменяя давление зарядки балластной камеры сжатым газом перед спуском пробоотборника в скважину, можно регулировать объем отбираемой пробы пластового флюида и соответственно часть объема пробоприемной камеры 1, в котором остается балластная жидкость. Давление зарядки следует выбирать таким, чтобы в приемной камере после поступления в нее пробы оставалось достаточное для описываемых ниже целей количество балластной инертной жидкости.После подъема пробоотборника из скважины, сохраняя его вертикальное положение, при котором камера 1 находится выше ка 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 меры 13, закрывают нижний вентиль 7, Затем переворачивают пробоотборник так, чтобы закрытый нижний вентиль 7 оказался сверху, а открытый вентиль 7 - снизу пробоприемной камеры 1. В результате балластная жидкость, оставшаяся в камере 1 переместится вниз, вытесняя часть отобранной пробы из простраства над впускным клапаном 6 из гнезда 25 и канала 11 в камеру 13. После этого закрывают второй вентиль 7, и вся отобранная проба скважин- ного флюида вместе с некоторым количеством балластной жидкости окажется в камере 1. Затем отсоединяют наконечник 23, с помощью вентиля узла зарядки сбрасывают давление в балластной камере 13 до атмосферного, после чего отсоединяют корпус 24 балластной камеры 13 от нижнего вентиля 7, а трубку 14 - от штуцера 17. Далее отсоединяют от клапанного узла 27 механизм 31, сбрасывают давление балластной жидкоси в полости между впускным клапаном 6 и закрытым верхним вентилем 7 и отсоединяют клапанный узел вместе с муфтой 26 от верхнего вентиля 7. После этого пробоприемная камера 1 с отобранной пробой готова для использования в качестве сосуда равновесия - автоклава в установке для исследования проб пластовых флюидов, При этом балластная жидкость служит гидравлической жидкостью, с помощью которой изменяется объем пробы при исследовании, а также агентом, способствующим лучшему перемешиванию пробы и ускорению установления фазового равновесия,Формула изобретения1; Скважинный пробоотборник, включающий корпус с непроточной пробоприемной камерой, сообщенной через впускной клапан с внешней средой и через дросселирующий элемент - с балластной камерой, отличающийся тем, что, с целью повышения качества отбираемой пробы и эффективности эксплуатация, он снабжен дополнительным дросселируюшим элементом и узлом зарядки балластной камеры сжатым газом, причем в последней образован гидрозатвор в виде трубки, сообщающей балластную камеру через дросселирующий элемент с пробоприемной камерой, при этом дополнительный дросселирующий элемент установлен между впускным клапаном и пробоотборной камерой, а в качестве балластной жидкости применена инертная по отношению к отбираемой пробе жидкость.2. Пробоотборник по п. 1, отличающийся тем, что в качества балластной инертной жидкости применен жидкий металл.3. Пробоотборник по и. 1, отличающийся тем, что в качестве жидкого металла используют сплав на основе галлия.4. Пробоотборник по п. 1, отличающийся тем, что в качестве дросселируюшего элемента использован вентиль.Составитель Е. СамойлеТехред И. ВересТираж 514нного комитета по изобретениям5, Москва, Ж - 35, Раушскаядательскцй комбинат Патент, г Редактор М. ЦиткинаЗаказ 1689/36ВНИИПИ Государств1130Производственно-из нкоКорректор С. ЧерниПодписноеи открытиям при ГКНТ СССРна б., д. 45Ужгород, мл. Гагарина, 101
СмотретьЗаявка
3907438, 06.05.1985
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНЫЙ ИНСТИТУТ НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ "УКРГИПРОНИИНЕФТЬ"
ЕРШОВ ВЛАДИМИР АЛЕКСЕЕВИЧ, СЛОБОДЯНЮК ВАЛЕРИЙ АЛЕКСЕЕВИЧ, ЦАЛЬМАН ЛЕОНИД ИСААКОВИЧ, МАХМУДОВ РЗА АГА-ОГЛЫ
МПК / Метки
МПК: E21B 49/08
Метки: пробоотборник, скважинный
Опубликовано: 15.04.1989
Код ссылки
<a href="https://patents.su/5-1472661-skvazhinnyjj-probootbornik.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Скважинный пробоотборник</a>
Предыдущий патент: Скважинный перфоратор-пробоотборник
Следующий патент: Гидравлическая бурильная машина
Случайный патент: Цифровой фазометриимгдп" 1"»"1"1и1i