Скважинный пробоотборник

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик СВИДЕТЕЛЬСТВУ . К АВТОРСК 61) Дополнительное к авт. св (22)Заявлено 06.02.81 (21) с присоелинением заявки РЙ -(23) Прнорите оо делаи изобретении и открытийОпубликовано 15.11.82. Бюллетень М Дата опубликования описания 15, 11,(53) УДК 622 2.68(088, 2) Авторы изобретения А. Кирш и А. е 71) Заявитель есоюзный нефтяной институт по техни АЖИННЫИ ПРОБООТБОРНИК Изобретение относится к нефтянойпромышленности, а именно к устройствам для взятия проб с различных глубин из одной скважины без неоднократных спуско-подьемов при исследованиискважин.Известны глубинные пробоотборникиберущие пробы с одной глубины 1 состоящие из камеры с тарельчатым клапаном, спускаемые в скважину на тросе, открывающие в определенный моменв скважине с помощью силового механизма в виде часового ПДи ПД,воздействующего на рычаг спусковогоустройства ( 1,ной глубины прины с целью опредсостава жидкостиспуско-подъемовко замеряемых гл нии скеажи сследое ления к произво робоотб ентрацииь столько ка, сколь вклвпу1 О ДРУс емином т н15 ют двухкамержину с открыные, спускаемы камерой, одно- скважину с ис ка ся ус чи обоотборникобы с раэлич Пробоотборники быв ные, спускаемые в скв той камерой, однокаме в скважину с открытой камерные, спускаемые закрытой камерой,Применение таких и требует для взятия пр но-исследовательскийезопасности Известен скважинный пробоотборник, ючающий цилиндрический корпус с скными отверстиями, расположенные г над другом пробоотборные камеры пускными каналами с расположенныв них впускными клапанами. В данпробоотборнике в качестве впуск- клапанов применены отражатели 21, Недостатком известного пробоотбора является то, что спуск его в ажину осуществляется на многокиетровом токопроводящем кабеле с ольэованием дорогостоящей геологоотажной машины, для чего требует- отдельный пульт управления. Это ожняет конструкцию и резко ограниает возможность широкого исполь3 973814 зования пробоотборника, тем самым снижая надежность работы.Кроме того, использование взрывов для открытия клапанов делает работу с пробоотборником опасной, особенно в нефтяной среде, и вызывает загрязнение отбираемой пробы продуктами взрыва, что в конечном счете снижает качество отбираемой пробы и надежность работы пробоотборника. 1 О Цель изобретения - повышение надежности работы и качества отбираемой пробы,Указанная цель достигается тем,что скважинный пробоотборник, включающий цилиндрический корпус с впускны.ми отверстиями, расположенные другнад другом пробоотборные камеры свпускными каналами с расположеннымив них впускными клапанами, снабженчасовым поворотным механизмом с при.водным валиком и стаканом, концентрично установленным на опорном подшипнике внутри цилиндрического корпуса и взаимодействующим с приводным валиком часового механизма, а пробоотборные камеры расположены внутристакана, причем впускные отверстиякорпуса выполнены ступенчатыми, расположены в одной диаметральной плоскости с соответствующими впускнымиканалами пробоотборных камер и смещены относительно последних на разные углы, а впускные клапаны пробо 35отборных камер выполнены в виде подпружиненных рамок с подпружиненнымшаровым запорным элементом и толкателем, расположенным с воэможностьювзаимодействия со ступенчатым отвер 40стием корпуса.На Фиг. 1 показана верхняя частьпробоотборника, разрез; на фиг, 2нижняя часть пробоотборника; нафиг. 3 показан узел клапана (разрезд-д),45Пробоотборник состоит из корпуса1, представляющего собой цилиндр свпускными отверстиями 2, расположен"ными по образующей цилиндра.Внутрь корпуса вставлен стакан 3, 5 Оразделенный на несколько изолированных пробоотборных камер 4 в зависимости от числа глубин, с которых берется пробаПробоотборные камеры 4 разделеныперегородками 5, уплотненными прокладками 6. Перегородки 5 по середине имеют цилиндрическую канавку 7,4куда входит упор 8, ввинченный в стенку стакана 3, Снизу стакана 3 установлен упорный подшипник , поджимаемый наконечником 10. Пробоотборные камеры 4 имеют впускные каналы 11, расположенные на разных образующих цилиндрической поверхности стакана 3, в которых вставлены клапаны 12 соединяющие камеры 4 с наружным пространством, Впускные отверстия 2 выполнены ступенчатыми со скосами 13 по бокам и лежат на одной образующей корпуса 1, Каналы 11 камер 4 при вращении последних могут совпадать каждое только с одним или двумя из отверстий цилиндра, причем .в одно и то же время - только одно или два одной только камеры, Сверху стакана 3 имеется ушко 14, к которому на оси 15 крепится вилка - приводной валик 16 часового поворотного механизма 17. Механизм 17 изолирован перегородкой 18. Для восприятия реактивного момента опора 19 часового механизма 17 входит в продольный паз 20 втулки 21, а последняя прикреплена к корпусу 1 винтом 22. Через упорный подшипник 23 шпенек 24 и пружину 25 вся система сверху поджата втулкой 26, на последнюю навинчен колпачок 27 для креп ления его к тросу (не показан), на котором устройство опускается в скважину, Для предотвращения осевого смещения стакана 3 предусмотрен винт- упор 28, входящий в канавку корпуса 1Клапан 12 состоит из втулки 29, соединенной с камерой 4 на резьбе и образующей впускного канала. Внутри втулки 29 имеется рамка 30 с подпружиненным пружиной 31 шаровым запорным элементом 32, которая в свою очередь поджимается пружиной 33 и гайкой-седлом 34. Рамка 30 оканчивается толкателем 35, причем пружина 31 сильнее пружины 33. Клапан 12 герметизирован прокладками 36 и 37. Для регулирования угла сдвига впускных каналов 11 в стакане 3 предусмотрен винт 38, ввинчиваемый в одно из радиальных отверстий перегородки 5. Отверстияв корпусе 1 закрыты фильтрами 39. Устройство работает следующим образом,Заводят часовой механизм 17 через люк в корпусе 1 (не показан) и собирают пробоотборник так, чтобы отверстив 2 в корпусе 1 и каналы 11 в ка мерах 4 были сдвинуты на углы (по ду9738 5ге окружности цилиндра), примерно пропорциональные глубинам скважины, с которых берутся пробы. Причем отверстия 2 в корпусе 1 и в камерах друг относительно друга должны быть 5 расположены так, чтобы по мере вращения камер 4 они могли последователь но совпадать. Спускают пробоотборник в скважину до первой глубины, на которой часовой механизм 17 совмещает 10 каналы 11 первой камеры 4 с отверсти-ем 2 в корпусе 1. время спуска пообоотборника несколько меньше времени вращения камеры до совпадения первых отверстий. Пробоотборник выдерживают на данном уровне скважины с тем, чтобы камера 4 запопнилась.Открытие клапана 12 для заполнения камеры 4 производится следующим образом, 20До совмещения отверстий 2 и каналов 11 толкатель 35 упирается во внутреннюю стенку корпуса 1, давит на пружину 31 и прижимает запорный элемент 32 к своему седлу. При этом пружина 33 сжата, а камера 4 закрыта. Как только толкатель 35 попадает в отверстие 2 корпуса 1, пружина 33, преодолев силу давления жидкости на элемент 32, поднимает рамку 30 в сбо- З 0 ре с элементом 32 и отрывает последний от седла. Камера 4 открывается. При дальнейшем вращении стакана 2 и, следовательно, камеры 4 толкатель 35 упирается в наклонный скос 13 отверстия 2 корпуса 1 и утапливается. Запорный элемент 32 садится на седло и закрывает уже заполнившуюся жидкостью камеру 4.Продолжают спуск пробоотборника да 0 лее до следующей глубины, на которой часовой механизм 17 должен совместить каналы 11 следующей камеры 4 с соот" ветствующими отверстиями 2 в корпусе 1 и т. д, После заполнения всех камер на всех глубинах стакан 3 с закрытыми всеми каналами 11 упирается в винт-упор 28, вращение его приостанав ливается, в таком положении извлекают пробоотборник на поверхность зем 0 ли, Отвинчивают наконечник 10, затем,отвинтив винт 28 и постепенно поворацивая стакан 3, сливают пробы иэ каждой секции в соответствующую емкость. Для следующего спуска заводят снова часовой механизм 17 и собирают пробоотборник.Данный пробоотборник позволяет повысить надежность работы по отбору нескольких проб с различных глубин скважины и повысить качество отбираемых проб.Формула изобретенияСкважинный пробоотборник, включающий цилиндрический корпус с впускными отверстиями, расположенные друг над другом пробоотборные камеры с впускными каналами с расположенными в них впускными клапанами, о т л иц а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности работы и качества отбираемой пробы, он снабжен часовым поворотным механизмом с приводным валиком и стаканом, концентрично установленным на опорном подшипнике внутри цилиндрического корпуса и взаимодействующим с приводным валиком часового механизма, а пробо отборные камеры расположены внутри стакана, причем впускные отверстия корпуса выполнены ступенчатыми, расположены в одной диаметральной плоскости с соответствующими впускными каналами пробоотборных камер и смещены относительно последних на разные углы, а впускные каналы пробоотборных камер выполнены в виде подпружиненных рамок с подпружиненным шаровым запорным элементом и толкателем, расположенным с возможностью взаимодействия со ступенчатым отверстиемкорпуса.Источники инФормации принятые во внимание при экспертизе1. Жуков А. И. и др. Эксплуатация нефтяных месторождений. М., 1954,с, 141.2. Авторское свидетельство СССР Й 575413, кл. Е 21 В 49/02, 1975.9738 14 Фие Составитель В, Никулинвыдкая Техред А, Ач Корректор С. Шекмар едак акаэ 8644 Тира НИИПИ Г. по дела13035, Иоск илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,23дарственногоизобретений иЖ, Раушс Подписноеомитета СССоткрытийая наб., д.