Пробоотборник для испытателя пластов

ОТГИСАЙИЕ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 1 1 726319 ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ф 4 ъъ(61) Дополнительное к авт. свил-ву(22) Заявлено 08,01,77 (21) 2438642/22-0с присоединением заявки ровпв делам изобретений и открытий,68( 088,8) Дата опубликования описания 08,04,80(72) Авторизобретения В, С. Александров Краснодарский государственный научно-исследовательскийи проектный институт нефтяной промышленности(54) ПРОБООТБОРНИК ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПЛАСТОВ Изобретение относится к испытаниямскважин с помощью испытателей пластов,на трубах, а именно к устройствам дляотбора герметичной пробы пластовогофлюида в подпакерном пространстве сква5жин,Известен пробоотборник для испытания пластов, включающий корпус и подпружиненные верхний и нижний клапаны,находящиеся в открытом положении до иво время отбора флюида Я.Известен также пробоотборник дляиспытателя пластов, включающий корпуси подпружиненные верхний и нижний клапаны, находящиеся в закрытом положении во время спуска пробоотборника вскважину 121,Недостаток известных пробоотборниковсостоит в том, что он работает в зависимости от испытателя пластов. Поэтомув условиях большого объема подпакерного пространства, малой продолжительности открытого периода испытания и слабого притока из пласта, когда пластовая проба не успевает подняться к месту установки пробоотборника, он оказываетсянеработоспособным.Целью изобретения является повышение надежности отбора пробы пластовойжидкости в подпакерном пространствескважины за счет обеспечения независимости работы пробоотборника от испытателя пластов.Цель достигается тем, что нижний .клапан снабжен фиксирующим механизмомдля запирания клапана в закрытом положении после отбора пробы пластовой жидкости, выполненным в виде толкателя,жестко связанного склапаном и имею-щего на боковых вертикальных плоскостяхпазы, и подпружиненных запирающих элементов с крутыми. и пологими срезами,установленных с возможностью движениявдоль и вокруг собственной оси и с возможностью взаимодействия с пазами толка теля,На фиг. 1 показан пробоотборник висходном положении; на фиг. 2 - разрезА-А фиг, 1; на фиг. 3 - запирающие эле менты в исходном положении; на фиг. 4- запирающие элементы в рабочем положении,Пробоотборник содержит корпус 1, два переводника 2 с боковыми отверсти- ями 3 и три клапана, каждый из которых имеет седло 4, тарель 5, пружину 6, нажимные гайки 7.и резиновые уплотнительные кольца 8 и 9. Нижний клапан, кроме того, оборудован фиксирующим механизмом, запирающие элементы 10 которого расположены в радиальных пазах 11, выполненных в вертикальных стойках 12. Стойки 12 закреплены винтами 1 3 на горизонтальном кольце 1 4 и винтами 15 в цилиндрическом кожухе 16, который соединен с седлом клапана на резьбе 1 7. Запирающие элементы подпружиненыпо оси пружинами 18, а по окружностйпружинами 19, у которых нижний конецзакреплен на штырях 20, а верхний "соединен с гибкой нитью 21, укрепленнойв средней части запирающих элементов.Гибкая нить свободно проходйт через отверстие 22 в стойках 12. Запирающиеэлементы имеют крутой 23 и пологий 24срезы. На верхнюю часть тарелки клапа 1на навернут толкатель 25 в виде короткого цилиндрического стержня; симмет"рично усеченного двумя боковымй вертикальными плоскостями" 26, в нижней части которых просверлены боковые пазы27, Плоскости 26 расположены -перпендикулярно осям запирающих элементов.Толкатель оборудован ограничителем 28хода.Углы срезов на запирающих элементах:подобраны с таким расчетом, что на кру. том срезе горизонтальная составляющаяусилия толкателя значительно большеусилия пружины 18, а йа пологом срезегоризонтальная составляющая практически отсутствует.Каждый клапан устанавливают в замковом соединении труб хвостовика: внижнюю гладкую часть муфты 29 вставляют седло и затем жестко фиксируютторцовой поверхностью переводника 2.В верхней и нижней части корпуса 1для перевода пластовой пробы в контейнер имеются пробки 30 и 31 с резиновыми уплотнительными кольцами 32.Между собой пробки соединены каналом33. для предупреждения попадания по" "- сторонних предметов при транспортировании пробоотборник закрывают колпачками34 и 35.Пробоотборник работает следующимобразом.5 При спуске пробоотборника перед установкой верхнего клапана корпус 1 заполняют буровым раствором. В процессеспуска в скважине все клапаны пробоотборника закрыты под действием упругихсил пружин 6, Запирающие элементы 10в исходном положении повернуты вокругсвоей оси па 180, поэтому они поддействием упругой силы пружин 19 стремятся повернуться в обратную сторону,15Зтому препятствует толкатель 25, который нижними гранями упирается вповерхность крутого среза 23.Пробоотборник устанавливают в скважине так, чтобы его средний клапан на 20ходился против кровли испытуемого пласта,В процессе притока из пласта флюидвытесняет буровой раствор из подпакер"ного кольцевого пространства, При этомобразуется разность гидростатическогодавления столба бурового раствора в корпусе 1 и столба пластового флюида в ккольцевом пространстве в пределах высоты корпуса 1, Под действием разностидавления преодолевается усилие пружины6 нижнего клапана пробоотборника и оноткрывается. Одновременно с этим толкатель 25 движется вниз, Как только боковые пазы 27 на толкателе 25 оказы 35ваются ниже крутого среза 23, заостренные концы запирающих элементов 10располагаются на гладкой вертикальной/поверхности 26, которая не препятствует40 их повороту Поэтому запирающие элементы 10 под действием упругой силы 1;пружин 19 повертываются на 180 вокруг собственной оси, после чего срезы23 и 24 меняются местами. Как толь-ко открывается нижний клапан, буровойраствор из корпуса 1 истекает через затопленные отверстия 3 нижнего переводника 2 и смешиваются в кольцевом пространстве с пластовым флюидом, Освобождающееся пространство в корпусе 1 заполняется через боковые отверстия 3верхнего переводника 2 и средний клапанжидкостью иэ кольцевого пространства.Сначала это буровой раствор, затемсмесь раствора с пластовым флюидом,С течением времени плотность смесиуменьшается и в корпус поступает всеболее чистыйпластовый флюид, ВерхнийЪклапан пробоотборника предупреждает726319отвинчивают на 2-3 оборота нижнююпробку 30, переводят пробу в контейнери направляют на анализ. 5стекание бурового раствора из полобти выше расположенных труб хвостовика в корпус 1.Процесс заполнения корпуса прекращается, когда разность гидростатического давления столбов жидкости в пробоотбор нике и за ним становится равной нулю, т, е. когда корпус и копьцевое пространство заполнены чистым пластовым флюидом.оПосле этого нижний и средний клана ны закрываются под действием упругих сил пружин 6, При этом, когда толкатель 25 перемещается в верхнее исходное "пом ложение, запирающие .элементы 10 под15 действием упругих сил пружин 18 выдвигаются из пазов 11 и их пологие срезы 24 заходят в боковые пазы 27 и запирают герметично тарель 5 нижнего кла 20 пана. Тарель 5 среднего клапана закры-" та также герметично под действием давления пробы пластового флюида и пружины 6.Таким образом, с помощью предложен 25 ногО пробоотборника пластовая проба отбирается качественно и запирается"на= дежно. В процессе подъема пробоотборника на поверхность обеспечивается герметичность пластовой пробы.30 После подъема пробоотборника верхнюю пробку 31 выворачивают и вместо нее подсоединяют трубопровод от насоса, а вместо нижней пробки 30трубопро вод от контейнера. После отвинчивания на несколько оборотов верхней пробки 31 замеряют давление пробы, а затем формула изобретения 1. Пробоотборник для испытания пластов, содержащий корпус и подпружиненные верхний и нижний клапаны, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения надежности отбора пробы пластовой жидкости в подпакерном пространствескважинь 1 за счетобеспечения независимости работы пробоотборника От испытателяпластов, нижний клапан снабжен фиксирующим механизмом для запирания клапана в закрытом положении после отборапробы пластовой жидкости.2. Пробоотборник по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что фиксирующиймеханизм выполнен в виде толкателя,жестко связанного с нижнйм клапаноии имеющего на боковьнс вертикальныхплоскостях пазы, и подпружиненных запирающих элементов с крутыми и пологимисрезами, установленных с возможностью движения вдоль и вокруг собственной оси и взаимодействующих с пазамы толкателя,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США % 3207223,кл. 166-163, оцубдик. 1965.2, Авторское свидетельство СССР726319 А-А г тавитель В, Никул Техред Н, Бабурка Ю орре ктор Г, Бельская 2 н етени , Рауш илиал ППП фПатент", г, Ужгород, ул, Проектная ЦНИИПИ по де 3035, Моск