Пробоотборник для испытателя пластов

Союз Советскик Социалистических Республик ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ро 787630 Й АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) ПриоритетОпубликовано 1512.80. Бюллетень Мо 46Дата опубликования описания 25. 12, 80 51)м з Е 21 В 49/02 Государственный комитет СССР ло делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения В.Н,Богомазов и Н,Ф.Рязанцев Северо-Кавказский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности(54) ПРОБООТБОРНИК ДЛЯ ИСПЫТАТЕЛЯ ПЛАСТОВ Изобретение относится к нефтянойпромышленности и предназначено дляотбора пробы и применяется вместе сиспытателем пластов, используемым,при испытании нефтяных и газовыхскважин. Известен пробоотборник для испытателей пластов, содержащий пробоотборную камеру с размещенным в ней 9 поршнем, гильзу с системой уплотнений и перепускных отверстий, и компенсатор давления, состоящий из ци" линдра и поршня-разделителя 11,Открытие пробоотборной камеры осуществляется воздействием впускного клапана испытателя пластов на гильзу. Однако не все испытатели пластов имеют такое конструктивное решение, которое позволяло бы впускному клапаО ну взаимодействовать с расположенными ниже его узлами. Следовательно, данный пробоотборник имеет ограниченное применение. Кроме того, этот пробоотборник не позволяет получить несЯ колько изолированных друг от друга проб, взятых в различные периоды испытания или из различных интервалов испытаний за один спуск испытателя пластов в скважину. ЭО Известен также пробоотборник для испытателей пластов, включающий корпус, пробоотборную камеру с впускным и выпускным клапанами, жестко соединенными между собой полым штоком, и механизм удержания клапанов в откры" том и закрытом положении. Управление работой пробоотборникаосуществляется посредством перепададавления, что позволяет использоватьего со всеми известными конструкция-.ми испытателей пластов 21.Однако данный пробоотборник не гозволяет получить несколько изолированных друг от друга проб, взятых в различные периоды испытания или иэ различных интервалов испытания за одинспуск испытателя пластов в скважину,Известен также пробоотборник дляиспытателя пластов, включающий корпус, полый шток и несколько пробоотборных камер, расположенных равномер"но по окружности вокруг полого штокаи имеющих впускные отверстия для поочередного впуска проб в каждую иэпробоотборных камер. Данный пробоотборник позволяет отобрать несколько;изолированных проб с различных интервалов испытания 3,ны стопорные механизмы 14-16 служащиедля предотвращения перемещения вверхсоответственно приемных втулок 8-10в процессе закрытия пробоотборныхкамер 2-4, а также среэная шпилька17, удерживающая приемную втулку 9от перемещения при наполнении пробоотборной камеры 2, срезная шпилька18, удерживающая приемную втулку 10от перемещения при последовательномнаполнении пробоотборных камер 2, 3,В приемной втулке 8 выполнен впускной канал 19, размещенный между уплотнениями 20 и сообщенный, в процессе спуска пробоотборника в скважину,с впускным каналом 21 полого штока11, при этом впускной канал 19 изолирован от впускного отверстия 5 уплотнениями 22, В приемной втулке 9выполнен впускной канал 23 размещенный между уплотнениями 24 и сообщенный, в процессе, спуска пробоотборника в скважину, с впускным каналом 25полого штока 11, при этом впускнойканал 23 изолирован от впускного отверстия 6 уплотнениями 26, В приемной втулке 10 выполнен впускной ка 40 45 50 Однако расположение камер вокруг штока равномерно по окружности на одном уровне значительно снижает объ ем каждой камеры, из-за чего достоверность пробы снижается, а кроме того, пробоотборная камера открывается одновременно с открытием запорного кла 5 пана пробоотборника, из-за чего в нее может попасть проба, загрязненная буровым раствором, что также снижает достоверность проб.Цель изобретения - повышение достоверности проб.Указанная цель достигается тем, что пробоотборник снабжен тормозной камерой со штоком, расположенной в верхней части корпуса, а пробоотбор ные камеры выполнены кольцевыми и расположены друг над другом, причем впускные отверстия пробоотборных камер перекрыты приемными втулками, закрепленными срезными элементами в 2 О корпусе и имеющими фиксаторы для закрепления на полом штоке после отсечения пробы в соответствующей пробоотборной камере, а шток пробоотборника жестко связан со штоком тормозной камеры.На фиг. 1 изображен пробоотборник для испытателей пластов в момент его спуска в скважину, общий вид в разрезе; на фиг. 2 - то же, в момент отсечения пробы в первой пробоотбор ной камере; на фиг. 3 - то же, в момент подъема из скавжины.Пробоотборник состоит из корпуса 1, пробоотборных камер 2-4 с впускными отверстиями 5-7, приемных втулок З 5 8-10, расположенных между пробоотборными камерами и полым штоком 11, жестко связанным со штоком 12 тормозной камеры 13. В теле корпуса 1 размещенал 27, размещенный между уплотнениями 28 и сообщенный в процессе спуска пробоотборника в скважину с впускным каналом 29 полого штока 11, приэтом впускной канал 27 изолирован отвпускного отверстия 7 уплотнениями30. Приемные втулки 8-10 снабжены шариковыми замками 31.-33, служащимицля жесткой фиксации их относительнополого штока 11 после отсечения пробсоответственно в пробоотборных каме-рах 2-4.На наружной поверхности пологоштока 11 выполнены канавки 34-36, составляющие,пару соответственно шариковым замкам 31-33 при их совмещении.Полость, образованная между полымштоком 11 и приемными втулками 8-10заполнена жидкостью и герметизируетсяплавающим поршнем 37, необходимьг,1 длявыравнивания давления в полости с давлением окружающей среды. Уплотнения38-40 предотвращают попадание жидкости из полости в пробоотборные камеры2-4. Уравновешенность приемных втулок8-10 в указанной полости достигаетсяс помощью выполненных в них перепускных каналов 41-43 (изображены пунктирными линиями).В тормозной камере 13, служащейдля предотвращения открытия пробоотборных камер раньше открытия (илисовместно с открытием) испытателяпластов, размещен поршень 44 с уплотнением 45, Между штоком 12 тормознойкамеры и поршнем 44 образован лабиринтный канал 46,Пробоотборник работает следующимобразом.В компановке испытательного оборудования пробоотборник устанавливаетсяпод испытателем пластов и спускаетсяв скважину собранным (как показанона фиг. 1),При спуске буровой раствор из межпакерного пространства через фильтрпроходит по сквозному каналу пологоштока 11 и штока 12 к уравнительнымотверстиям испытателя пластов. Впускные отверстия 5-7 при этом изолированы от впускных каналов 19, 23, 27 припомощи уплотнений 22, 26, 30.После пакеровки разгружают бурильный инструмент для открытия клапанаиспытателя пластов (не показан). Приэтом жидкость из пласта через фильтрпо сквозному каналу полого штока 11пробоотборника и через открывшийсяприемный клапан испытателя пластовпоступает в бурильные трубы. В начальные 5-7 мин открытого периода пробоотборная камера 2 не открывается,это достигается с помощью регулируемой тормозной камеры 13 пробоотборника. Задержка открытия пробоотборнойкамеры 2 по отношению к открытию испытателя пластов необходимо для тогр,чтобы исключить попадание в него глинистого раствора из межпакерного прост.:ранства в начальный момент открытого периода испытания. Лишь после того, как пласт поработает 5-7 мин., поршень 4 тормозной камеры 13 переместится в свое крайнее нижнее положение, при этом впускные каналы 19 и 21 совпадут с впускными отверстиями 5 пробоотборной камеры 2 и произойдет ее заполнение, верхний торец приемной втулки 8 окажется ниже стопорного механизма 14, а нижний торецприемной втулки дойдет до верхнего торца втулки 9. В это время приемные втулки 9 и 10, зафиксированные соответственно срезными шпильками 17 и 18, остаются на месте.После выдержкк необходимого време ни стояния на первом протоке создаютнатяжку на бурильный инструмент, врезультате закрывается испытатель пластов (для получения кривой восстановления давления), полый шток 11 2 О пробоотборника перемещается вверх, а приемная втулка 8 остается на месте,зафиксированная стопорным механизмом 14.Как только поршень 44 тормозной камеры 13 займет крайнее верхнее положение, шариковый замок 31 совпадает с канавкой 34, жестко зафиксировав тем самым приемную втулку 8 относительно полого штока 11. При этом впускные каналы 19 и 21 изолируются друг ст друга уплотнениями 20 (см. фиг, 2). В таком положении прсбоотборника заканчивается первый открытый период испытания (или испытание первого объекта).При втором открытом периоде (или испытании второго объекта) операции повторяются как и при испытании первого объекта. Разгружают бурильный инструмент для открытия испытателя пластов, Тормозная камера 13 пробоотборника срабатывает, как и в первом случае, через 57 мин. после того,как откроется испытатель пластов,Лишь после того, как пласт поработает указанное ремя, откроется пробоотборная камера 3 и произойдет ее заполнение. Полый шток 11 с жестко связанной с ним приемной втулкой 8 перемещается вниз, оказывая давление на приемную втулку 9, при этом срезается шпилька 17 и приемная втулка 9 сместится до положения, когда впускные каналы 23, 25 совпадут с впуск- ными отверстиями 6, верхний торец приемной втулки 9 займет положение ниже стопорного механизма 15, а нижний торец втулки 9 дойдет до упора в верхний торец приемной втулки 10.После выдержки необходимого времени стояния на притоке создают натяжку на бурильный инструмент, при этом закрывается испытатель пластов(для получения кривой восстановления давления), полый шток 11 и приемная втулка 8 перемещаются вверх, а приемная втулка 9 остается на месте, зафиксированная стопорныч механизмом 15. Как только поршень 44 тормозной камеры 13 займет свое крайнее верхнее положение, шариковый замок 32 совпадет с канавкой 35 на полом штоке 11, после чего приемная втулка 9 будет жестко соединена с полым штоком 11. Впускные каналы 23 и 25 изолируются друг от друга уплотнениями 24. Поступающий флюид из пласта отсекается в пробоотборной камере 3.Все операции по открытию пробоотборной камеры и отсечению пробы в ней проводят аналогично, как для камеры 3.На фиг. 3 показан пробоотборник после завершения отбора трех изолированных друг от друга проб. Количество пробоотборных камер может быть увеличено добавлением нужного числа секций и выбирается по плану на испытание скважины.Применение предлагаемого пробоотборника позволит получать изолированные пробы повышенного объема и более чистые в каждый период испытания, что повысит информативность о насыщенности испытиваемых пластов. Кроме того, применение предлагаемого пробоотборника с испытательным оборудованием без опоры на забой и имеющим возможность за один спуск испытывать несколько пластов позволяет получать изолированные друг от друга пробЫ из этих пластов. Пробоотборник для испытателя пластов, включающий корпус, полый шток и пробостборные камеры с впуск- ными отверстиями, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности проб, он снабжен тормозной камерой со штоком, расположенной в верхней части корпуса, а пробоотборные камеры выполнены кольцевыми и расположены друг над другом, причем впускные отверстия пробоотборных камер перекрыты приемными втулками, закрепленными срезными элементами в корпусе и имеющими Фиксаторы для закрепления на полом штоке после отсечения пробы в соответствующей пробоотборной камере, а шток пробоотборника жестко связан со штоком тормозной камеры.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе