Пробоотборник для испытателя пластов

 

ПРОБООТБОРНИК ДЛЯ ИСПЫТАТЕЛЯ ПЛАСТОВ, включающий корпус с центральным каналом, расположенные одна над другой кольцевые пробоотборные камеры с впускными отверстиями и полые штоки с впускными отверстиями, закрепленные в центральном канале срезными элементами и с возможностью взаимодействия при отборе пробы друг с другом и с приводным штоком испытателя пластов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе в сверхглубоких скважинах путем снижения перепада между гидростатическим давлением в скважине и давлением в пробоотборных камерах, в последних выполнены выпускные отверстия, соединенные с каналом корпуса, впускные отверстия штоков и пробоотборных камер сообщены, верхние концы штоков заглушены , а в их стенках выполнены дополнительные отверстия, образующие при перекрытии отверстий пробоотборных камер обвод (О ной канал с полостями штоков и каналом (Л корпуса, выполненным ступенчатым.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК з(р Е 21 В 49/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТБУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3463324/22-03 (22) 05.07.82 (46) 30.10.83. Бюл. № 40 (72) В. Н. Богомазов, Н. Ф. Рязанцев и Ю Н. Синдеев (71) Северо-Кавказский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (53) 622.243.64 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 670723, кл. Е 21 В 49/00,1977.

2. Авторское свидетельство СССР № 787630, кл. Е 21 В 49/02, 1979.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке № 32882?2/03, кл. Е 21 В 49/08, 04.05.81 (прототип) . (54) (57) ПРОБООТБОРНИК ДЛЯ ИСПЫТАТЕЛЯ ПЛАСТОВ, включающий корпус с центральным каналом, расположенные одна над другой кольцевые пробоотборные

„„Я0„„1051251. А камеры с впускными отверстиями и полые штоки с впускными отверстиями, закрепленные в центральном канале срезными элементами и с возможностью взаимодействия при отборе пробы друг с другом и с приводным штоком испытателя пластов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе в сверхглубоких скважинах путем снижения перепада между гидростатическим давлением в скважине и давлением в пробоотборных камерах, в последних выполнены выпускные отверстия, соединенные с каналом корпуса, впускные отверстия штоков и пробоотборных камер сообщены, верхние концы штоков заглушены, а в их стенках выполнены дополнительные отверстия, образующие при перекрытии отверстий пробоотборных камер обвод- Я ной канал с полостями штоков и каналом корпуса, выполненным ступенчатым.

1051251

Изобретение относится к нефтяной промышленности, предназначено для отбора пробы жидкости и газа и применяется вместе с испытателем пластов.

Известен пробоотборник для испытателя пластов, включающий корпус, полый шток и несколько пробоотборных камер, расположенных по окружности вокруг полого штока и имеющих впускные отверстия для поочередного впуска проб в каждую из пробоотборных камер (1).

Однако расположение в пробоотборнике камер вокруг штока по окружности на одном уровне значительно снижает объем каждой камеры, из-за чего достоверность пробы снижается. Кроме того, при открытии проотборной камеры одновременно с открытием запорного клапана пробоотборника в него может попасть проба, загрязненная буровым раствором, что также снижает достоверность пробы.

Известен пробоотборник для испытателя пластов, приводимый в действие осевыми перемещениями колонны бурильных труб, который позволяет отбирать несколько изолированных проб как из одного интервала, так и .из различных интервалов за один спуск-подъем инструмента в. скважину (2).

Однако указанный пробоотборник примененяется только с испытательным оборудованием, которое приводится в действие осевыми перемещениями колонны бурильных труб. Кроме того, поскольку в момент спуска его в заполненную жидкостью скважину давление в камерах равно атмосферному, то корпус камеры и уплотнения испытывают значительный перепад давления, что приводит к смятию корпуса или разрушению уплотнений при использовании пробоотборника в сверхглубоких скважинах.

Известен также пробоотборник для испытателя пластов, включающий корпус с центральным каналом, расположенным одна над другой кольцевые пробоотборные камеры с впускными отверстиями и полые штоки с впускными отверстиями, закрепленными в центральном канале срезными элементами и с возможностью взаимодействия при отборе пробы друг с другом и с приводным штоком испытателя пластов (3).

Однако при использовании известного пробоотборника в сверхглубоких скважинах (до 6-7 км) корпус и уплотнения испытывают значительный перепад давления между гидростатическим в скважине и атмосферным в пробоотборных камерах, что может привести к смятию корпуса или разрушению уплотнений.

Цель изобретения — повышение надежности в работе пробоотборника в сверхглубоких скважинах путем снижения перепада между гидростатическим давлением в скважине и давлением в пробоотборных камерах.

Указанная цель достигается тем, что в пробоотборнике для испытателя пл астов, включающем корпус с центральным каналом, расположенные одна над другой кольцевые пробоотборные камеры с впускными отверстиями и полые штоки с впускными отверстиями, закрепленные в центральном канале срезными элементами и с возможностью взаимодействия при отборе пробы одна с другой и с приводным штоком испытателя пластов, в пробоотборных камерах выполнены выпускные отверстия, соединенные с каналом корпуса, впускные отверстия штоков и пробоотборных камер сообщены, верхние концы штоков заглушены, а в их стенках выполнены дополнительные отверстия, образующие при перекрытии отверстий пробоотборных камер обводной канал с полостями и каналом корпуса, выполненным ступенчатым.

На фиг. 1 изображен предлагаемый пробоотборник, общий вид, разрез в момент его спуска в скважину; на фиг. 2 — то же, в момент подъема из скважины.

Пробоотборник состоит из корпуса 1 с проточными отверстиями 2, пробоотборных камер 3 — 5 с впускными отверстиями 6 — 8, расположенными между уплотнениями 9 — 11 и выпускными отверстиями 12 — 14, расположенными между уплотнениями 15 — 17.

В центральном канале 18 размещены секционные штоки 19 — 21 с верхними приемными отверстиями 22 — 24, средними 25 — 27 и нижними 28 и 29. Штоки 19 — 21 закреплены в корпусе 1 с помощью срезных шпилек 30 — 32. Нижний секционный шток 19 соединен с приводным штоком 33 запорноповоротного устройства (не показан). Расстояния между секционными штоками 19-21 равны расстояниям между отдельными позициями запорно-поворотного устройства и пропорциональны определенному числч оборотов бурильного вала.

Пробостборник устанавливается над запорно-поворотным устройством и спускается в скважину, собранным, как это показано на фиг. 1. При спуске впускные отверстия 6 — 8 сообщены с приемными отверстиями 25-27, а выпускные отверстия

12 — 14 сообщены с центральным каналом

18. После пакеровки и открытия клапана испытателя пластов (не показан) жидкость из пласта через фильтр, испытатель пластов, запорно-поворотное устройство по внутреннему каналу штока 19 через совмещенные отверстия 25 и -6, пробоотборную камеру 3, выпускное отверстие 12, центральный канал 18, внутренний канал штока 20, совмещенные отверстия 26 и 7, пробоотборную камеру 4, выпускные отверстия 13, центральный канал 18, внутренний канал штока 21, совмещенные отверстия 27 и 8, пробоотборную камеру 5, выпускные отверстия 14, проточные отверстия 2 поступает в буриль1051251

3, ные трубы. Все пробоотборные камеры 3 — 5 заполняются первой пробой из пласта.

После любого необходимого времени стояния на первом притоке производят несколько оборотов бурильным инструментом для закрытия запорно-поворотного устройства путем перемещения приводного штока

33. При этом приводной шток ЗЗ запорноповоротного устройства оказывает давление на нижний секционный шток 19, срезая шпильку 30, и смещает шток 19 до положения, 10 когда приемные отверстия 25 разобщаются с впускными отверстиями 6 при помощи уплотнений 9, а отверстия 22 поднимаются выше выпускных отверстий 12 и уплотнений 15. Наружной поверхностью шток 19 перекрывает впускные отверстия 6, и выпускные отверстия 12, а первая проба из пласта отсекается в пробоотборной камере

3. При этом шток 19, поднятый в расширенную часть центрального канала 18, образует между его наружной поверхностью и внутренней поверхностью центрального канала 18 кольцевой канал.

После необходимого времени стояния на закрытом периоде производят дополнительно несколько оборотов бурильным инструментом. Это вращение передается при- 25 водному штоку ЗЗ запорно-поворотного устройства, шток 33 смещается вверх, подпакерная зона снова ообщается с полостью бурильных труб. Ж..!:. :oo-ь из пласта через запорно-поворотное устройство по внутреннему каналу штока 19, мин;..я пробоотборную камеру 3, через верхние отверстия

22 по кольцевому каналу поступает в центральный канал 18. Далее жидкость через

4 нижние отверстия 28 штока 20 движется «v, внутреннему каналу штока 20, совмещенные отверстия 26 и 7, вытесняя первую пробу. из камеры 4, через выпускные отверстия 13.

Затем жидкость по внутреннему каналу штока 21 через совмещенные отверстия 27 и 8 поступает в пробоотборную камеру 5, также вытесняя из нее первую пробу через выпускные отверстия 14, и через проточные отверстия 2 поступает в бурильные трубы.

После необходимого времени стояния на втором открытом периоде делают дополнительно несколько оборотов. При этом приводной шток 33 перемещается вверх, перекрывая поступление жидкости из пласта.

Одновременно своей верхней торцовой поверхностью он оказывает давление на шток

19, перемещая его вверх. Шток 9 в свою очередь давит на шток 20, шпилька 31 срезается и шток 20 также перемещается вверх.

Отверстия 26 и 7 разобщаются, а отверстие 23 поднимается выше выпускного отверстия 13 и уплотнений 16. Наружной по-. верхностью шток 20 перекрывает впускные отверстия 7 и выпускные отверстия 13. Таким образом вторая проба из пласта будет отсечена в пробоотборной камере 4.

Все операции по открытию пробоотборной камеры 5 и отсечению пробы в ней производятся аналогично, как для камеры 4.

Использование предлагаемого пробоотборника позволит повысить надежность опробования и увеличит производительность работ и обеспечит получение нескольких изолированных проб из одной скважины, что исключит повторение испытания.!

051251

1051251 щ ИИПИ Заказ 8631 IJ34 Тираж 603 Подписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4