Пробоотборник для испытателя пластов

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пп 787629(22) Заявлено 250478 (21) 2607465/22-03с присоединением заявки Мо(1)М. Кл,з е 21 В 49/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения М.П.Снежко и П.С.Варламов,Г:;,:. Северо-Кавказский государственный научно- лецовательский и проектный институт нефтяной промышленности(54) ПРОБООТБОРНИК ДЛЯ ИСПЫТАТЕЛЯ ПЛАСТОВ Изобретение относится к пробоотборникам для испытателя пластов, используемым при испытании нефтяных и газовых скважин. 5Известен пробоотборник для испытателя пластов, широкое применение которого при испытании нефтяных и газовых скважин подтвердило надежное обеспечение им отбора и подъема на 1 О дневную поверхность герметизированных проб пластового флюида, Это устройство состоит из корпуса, впускного клапана, выпускного клапана, полого заглушенного штока, пробоотборн-й камеры, образованной корпусом, седлами клапанов и штоком, и механизма удержания клапанов в открытом и закрытом положении 1.Шток выполнен с радиальным каналом,у размещенным между уплотнениями. В нижней части штока выполнено отверстие, соединяющее его полость с полостью пробоотборной камеры.Посел подъема на дневную поверх ность гробоотборник отсоединяется от других узлов испытательного оборудования, с помощью специального устройства замеряется давление в его пробоотборной камере и производится перевод пластовой пробы под давлением вконтейнер.Для перевода пробы в контейнер необходимо закрепить пробоотборник в вертикальном положении, за=ем путем закачки в пробоотборую камеру несмешивающейся с отобранным пластовым флюидом жидкости поднять давление в пробоотборной камере выше давления насыщения отобранной жидкости газом и при этом давлении, продолжая закачку, вытеснять пробу в контейнер.Применяемая для этих целей ртуть является высокотоксичным веществом и неудобна в работе. Нетоксичный жидкий сплав металла очень, дорог и еще. не производится в достаточных количествах.При сливе иэ пробоотборной камеры ртути или нетоксичного жидкого металлического сплава после вытеснения пробы неизбежны их потери, следовательно, либо эта операция должна очень дорого стоить, либо необходимо иметь для перевода пробы в контейнер специально оборудованное помещение.После срабатывания пробоотборника для испытателя пластов уплотнения разобщают его внутренюю полость спробоотборной камерой и для создания давления в ней и закачки в нее жидкости необходимо иметь специальные каналы и соединения с ними, что создает дополнительные трудности при изготовлении и использовании пробоотборника, и, в конечном итоге, сни.жает надежность работы.Цель изобретения - повышение надежности работы пробоотборника.Поставленная цель достигается тем, что пробоотборник снабжен разделительным поршнем, установленным в пробоотборной камере ниже впускного канала, причем подпоршневая полость сообщается с полостью штока через впускной канал при крайнем нижнем положении штока.На. Фиг. 1 изображен пробоотборник для испытателя пластов в открытом положении, общий вид; на Фиг, 2 - 20 пробоотборник в закрытом положении к моменту закачки жидкости для перевода пробы в контейнер, общий вид; на Фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на Фиг. 2. 25Пробоотборник состоит из корпуса, включающего детали 1, 2, 3 и 4, седла 5 впускного клапана, седла б выпускного клапана, полого заглушенного штока, состоящего из деталей 7 и 8, разделительного поршня 9, пробоотборной камеры 10, образованной корпусом, седлом б выпускного клапана, штоком 7 и разделительным поршйем 9, и вспомогательной камеры 11, образованной корпусом, седлом 5 впускного клапана, штоком 7 и разделительным поршнем 9.В седле 6 выпускного клапана выполнены канал 12 с размещенным в нем обратном клапаном 13, сообщающий про боотборную камеру с надклапанной полостью 14 в процессе спуска пробоотборника в скважину и испытания пласта, и байпасный канал 15, сообщающий полость 16 внутри ш-ока с надклапан ной .полостью 14 при подъеме пробоотборника.Шток выполнен с радиальным каналом 17, размещенным между уплотнениями. 18 и 19, уплотнением 20 и проточкой (кольцевой канавкой) 21. В нижней части штока выполнено отверстие 22, соединяющее его полость 16 с полостью 10 пробоотборной камеры, Шток располагается в центральном отверстии 23 корпуса, подпружинен пру 55 жиной 24 с целью удержания его в исходном положении в случае повышения давления в надпакерном пространстве в процессе спуска испытательного оборудования в скважину. 60Седло 5 впускного клапана содержит уплотнение 25 штока.Разделительный поршень 9 содержит уплотнения 26 и 27 штока внутренней поверхности корпуса. 65 В теле корпуса размещены стопорныймеханизм 28, служащий для удержанияштока в нижнем положении после закрытия пробоотборной камеры, и устройство 29, обеспечивающее замер давленияв пробоотборной камере и выход изнее пластового флюида при его вытеснении с помощью разделительного поршня 9 путем закачки жидкости во внутреннюю полость пробоотборника.Каналы 12 и 15 седла выпускногоклапана совместно с полостью 16, радиальным каналом 17, отверстием 22,уплотнениями 19 и 20 штока и уплотнением 27 разделительного поршня составляют клапанную систему пробоотборника.Пробоотборник работает следующимобразом.В компоновке испытательного оборудования он устанавливается под испытателем пластов и спускается в скважину собранным так, как показано нафиг. 1.При спуске буровой раствор из подпакерного пространства проходит черезотверстия 16 и 22 в штоке через полость 10 пробоотборной камеры и далеечерез канал 12 и обратный клапан 13седла выпускного клапана в надклапанную полость 14 и к уравнительным отверстиям испытателя пластов,Радиальный канал 17 в штоке и байпасный канал 15 в седле выпускногоклапана, а также полость 10 пробоотборной камеры и байпасный канал 15при спуске разобщены соответственноуплотнениями 18 и 20.Радиальный канал 17 изолирован отнадклапанной полости 14 уплотнением19. Выступ 8 удерживает шток от перемещения вверх под действием потокабурового раствора. Проточка 21 находится выше стопорного устройства 28.Разделительный поршень 9 удерживаетсяв крайнем нижнем положении благодаряразности давлений в камерах 10 и 11.Со стороны пробоотборной камеры10 на поршень 9 действует давлениестолба бурового раствора, заполняющего скважину, а со стороны вспомогательной камеры 11 - атмосферное давление.После пакеровки пластовый Флюидпроходит через устройство указаннымвыше путем перемещения бурового раствора при спуске. При этом в начальныйпериод испытания из пробоотборной камеры 10 вытесняется буровой раствор,после чего камера остается заполненной пластовым флюидом, За счет разности давлений в камерах 10 и 11 разделительный поршень 9 по прежнемуудерживается в его крайнем нижнем положении.По окончании испытания при открытии отверстий уравнительного клапанаиспытателя пластов жидкость, заполняющая скважину, стремится переместить 787629ся из надпакерной зоны в подпакерную зону. Этому перемещению препятствует обратный клапан 13.Под действием перепада давления в верхней и нижней полостях устройства шток (детали 7 и 8), сжимая пружину 24, перемещается вниз, При этом, отверстие 22 перемещается вниз и оказывается между уплотнением 27 разделительного поршня 9 и уплотнением 25 седла 5 впускного клапана, сообщая камеру 11 с полостью 16 штока (детали 7 и 8), а канал 12 разобщается с пробоотборной камерой 10 уплотнением 20.После закрытия пробоотборной камеры 10 при дальнейшем движенииштока (детали 7 и 8) вниз радиальный канал 17 совмещается с байпасным каналом 15, обеспечивая выравнивание давления в подпакерной и надпакерной зонах скважины при снятии пакера с места пакеровки и подъеме испытательного оборудования.На разделительный поршень 9 после выравнивания давления действует дав- ление стобла жидкости, заполняющей скважину, и он перемещается вверх, сжав пластовый флюид до гидростатического давления в скважинеОдновременно с совмещением каналом 15 и 17 срабатывает стопорный механизм 28, что в дальнейшем предотвращает перемещение штока вверх, движение штока вниз ограничивается благодаря упору его нижнего торца в торец корпуса.В таком положении пробоотборник с отобранной чистой, герметиэированной пробой пластового флюида поднимается на дневную поверхность.Для перевода пробы в контейнер в верхнюю и нижнюю присоединительные резьбы пробоотборника вворачиваютсязаглушки 30 и 31.К одной из заглушек подсоединяетсягидравлический пресс или насос, спомощью которого во внутреннюю полостьпробоотборника закачивается жидкость,которая свободно заполняет ее и через отверстие 22 попадает во вспомогательную камеру 11, действуя на разделительный поршень 9, вытесняющий пробу в контейнер через отверстие в устройстве 29.Использование предлагаемого пробоотборника позволит повысить надежность его работы, и, кроме того, повысить достоверность отбираемой про бы.Формула изобретенияПробоотборник для испытателя плас 2 р тов, содержащий корпус, полый эаглушеннышток с впускным и перепускнымканалами, впускной и выпускной клапаны, пробоотборную камеру, образованную корпусом, седлами клапанов иштоком, канал для выпуска пробы иэпробоотборной камеры и механизм удержания клапанов в открытом и закрытомположениях, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения надежности работы, он снабжен разделительным.поршнем, установленным в пробоотборной камере ниже впускного канала,причем подпоршневая полость сообщается с полостью штока через впускнойканал при крайнем нижнем положенииштока.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 601405, кл. Е 21 В 49/02, 1977787629 А-А Жал пройм фиг. Ф Составитель В;Никуледактор 5.Дорошенко Техред Н.Граб Подписи Заказ 83 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проект 33 Тир ВНИИПИ Государствепо делам иэобре 113035, Москва, Жаж 62 бного комитета СССРений и открытий5, Раушская наб , д. Корректор Г.Решетникое