Скважинный пробоотборник

 

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при испытании скважин . Оно позволяет снизить габариты устройства и улучшить условия извлечения отобранной пробы. Для этого пробоотборные емкости (ПЕ) 5, выполненные в виде контейнеров цилиндрической формы с проходными каналами 11, впускными отверстиями 6 с обратным клапаном, смонтированы неподвижно относительно друг друга в блок. Блок размещен в полом штоке (ПШ) 3 дифференциального поршня 2 и закреплен в верхней части корпуса 1 устройства, имеюш,его центральный канал с кольцевой проточкой . Причем ПШ 3, имеющий радиальные отверстия 7, проходные каналы 10 и обратный клапан 4 в его нижней части, размеш.ен в проточке корпуса 1. Между корпусом 1 и ПШ 3 расположены тормозная 8 и сливная камеры, высота которых определяется высотой одной ПЕ 5, что снижает габариты устройства. Радиальные отверстия 7 и впускные 6 смещены относительно друг друга на i (Л -7 to 05 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 511 4 Е 21 В 49/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

®

С:

ЬР

Cb

CO 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3888572/22-03 (22) 25.03.85 (46) 15.12.86. Бюл. № 46 (71) Западно-Сибирский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт технологии глубокого разведочного бурения (72) М. Л. Карнаухов, Е. П. Солдатов и А. М. Носырев (53) 622.243.69 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 746101, кл. Е 21 В 49/02, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 1108199, кл. E 21 В 49/08, 1983. (54) СКВАЖИННЫЙ ПРОБООТБОРНИК (57) Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при испытании скважин. Оно позволяет снизить габариты устÄÄSUÄÄ 1276807 ройства и улучшить условия извлечения отобранной пробы. Для этого пробоотборные емкости (ПЕ) 5, выполненные в виде контейнеров цилиндрической формы с проходными каналами 11, впускными отверстиями

6 с обратным клапаном, смонтированы неподвижно относительно друг друга в блок.

Блок размещен в полом штоке (HIll) 3 дифференциального поршня 2 и закреплен в верхней части корпуса 1 устройства, имеющего центральный канал с кольцевой проточкой. Причем ПШ 3, имеющий радиальные отверстия 7, проходные каналы 10 и обратный клапан 4 в его нижней части, размещен в проточке корпуса 1. Между корпусом 1 и ПШ 3 расположены тормозная 8 и сливная камеры, высота которых определяется высотой одной ПЕ 5, что снижает габариты устройства. Радиальные отверстия 7 и впускные 6 смещены относительно друг друга на

1276807 расстояние 1;=1„ †а †1/п.l„, где 1„ — — высота ПЕ 5, п — число ПЕ 5, i — порядковый номер ПЕ 5, а — постоянная величина, выбранная из условия минимально возможного приближения отверстий 6 и 7, обеспечивающая начальную герметичность первого снизу ПЕ 5 от приточной зоны устройства.

Под действием повышающегося давления при поступлении жидкости из приточной зоны в устройство открывается клапан 4

Изобретение относится к нефтяной промышленности, предназначено для отбора проб пластовой жидкости при испытании нефтяных и газовых скважин испытателями пластов.

Целью изобретения является снижение габаритов пробоотборника и улучшение условий извлечения отобранной пробы.

На фиг. l изображен момент спуска в скважину; на фиг. 2 — то же, после заполнения всех камер в конце испытания; на фиг. 3 — контейнер при переводе пробы в приемный сосуд.

Скважинный пробоотборник состоит из корпуса 1 с центральным каналом и кольцевой расточкой дифференциального поршня 2 с полым штоком 3 и обратным клапаном 4. Дифференциальный поршень 2 расположен в центральном канале корпуса, во внутренней части полого штока 3 расположены одна над другой пробоотборные емкости 5, выполненные в виде контейнеров цилиндрической формы. Пробоотборные камеры имеют впускные отверстия 6 в своей части, а на полом штоке выполнены радиальные отверстия 7. Радиальные отверстия полого штока смещены относительно впускных отверстий пробоотборных контейнеров на расстояние, равное

1, = — а — —" — .Ь, где („ — высота контейнера; — число контейнеров; †порядков номер контейнера;

-постоянная величина, выбранная из условия минимально возможного приближения радиального отверстия полого штока к впускному отверстию пробоотборного контейнера, обеспечивающая начальную герметичность первого контейнера от проточной зоны пробоотборника.

В полости между штоком и корпусом расположена тормозная камера 8 с тормозной жидкостью и сливная камера 9. Кроме того, в штоке 3 и верхней части пробоотборных

35 и жидкость поступает в полость труб через проходные каналы 10 и 11. Создается перепад давления, действующий на поршень

2, и ПШ 3 перемещается вверх, заполняя

ПЕ 5 по мере совпадения отверстий 6 и 7.

При этом поршень 14 перемещается вверх.

Таким образом, размещение блока емкостей 5 в ПШ 3 позволяет транспортировать пробы прямо в контейнерах, а не в корпусе 1.

3 ил.

2 камер 5 имеются проходные каналы 10 и 11, сообщающие полость труб с приточной зоной.

Во в пуски ых отверстиях 6 пробоотборных камер (фиг. 3) установлены обратные клапаны 12, в верхней части пробоотборных камер установлены штуцера 13 для перевода проб жидкости в приемные сосуды в физико-химическую лабораторию. Кроме того, в контейнерах установлены подвижные разделительные поршни 14. Верхняя часть полого штока 3 образует с кольцевой расточкой корпуса 1 кольцевую камеру 15.

В компоновке испытательного оборудования пробоотборник устанавливается под испытателем пластов и спускается в скважину в виде, изображенном на фиг. 1.

Скважинный пробоотборник работает следующим образом.

При спуске в скважину пробоотборника дифференциальный поршень 2 находится в нижнем положении, тормозная камера 3 заполнена тормозной жидкостью. Впускные отверстия 6 пробоотборных камер перекрыты корпусом полого штока 3, радиальные отверстия 7 которого смещены относительно впускных отверстий 6 пробоотборных камер. Поршни 14 в пробоотборных камерах находятся в нижнем положении.

При запуске скважины в работу (период притока) пластовая жидкость поступает со стороны нижнего присоединительного замка в пробоотборник, создавая повышенное давление под обратным клапаном 5, в результате чего клапан открывается и пластовый флюид через проходные каналы 10 и 11 вытесняется в полость бурильных труб.

Полый шток 3 под действием перепада давления, действующего на дифференциальный поршень 2, начинает перемещаться вверх, последовательно заполняя камеры 5 по мере совпадения соответствующих впускных отверстий 6 и радиальных отверстий 7.

При заполнении камер поршни 14 перемещаются в верхнее положение.

1276807

При закрытии скважины для записи кривой восстановления давления доступ жидкости к центральному каналу пробоотборника прекращается, давление над и под клапаном 4 выравнивается и он закрывается. При дальнейшем смещении вверх поршня давление под ним снижается и после выравнивания усилий, действующих на его верхнюю и нижнюю торцовые поверхности, поршень останавливается.

После завершения операции и подъема пробоотборника на поверхность пробоотборные контейнеры извлекаются из корпуса пробоотборника и транспортируются в физикохимическую лабораторию.

Перевод проб в приемный сосуд осуществляется в соответствии со схемой на фиг. 3.

К штуцеру 13 подсоединяется насос и после отжатия шарика 12 обратного клапана 6 жидкость поступает в приемный сосуд. Когда давление в камере снижается до атмосферного, создается давление в надпоршневой зоне и с помощью поршня 14 оставшаяся часть жидкости вытесняется из камеры пробоотборника.

Скважинный пробоотборник имеет гораздо меньшие габариты по сравнению с прототипом, поскольку высота тормозной и сливной камер определяется высотой только одной пробоотборной камеры, а не суммарной их длиной (как в прототипе).

Расположение цилиндрических контейнеров в полости штока позволяет транспортировать пробы не в корпусе пробоотборника, а прямо в контейнерах, что значительно облегчает работу операторов при доставке проб в физико-химическую лабораторию.

Кроме того, заполнение жидкостью под давлением пробоотборных камер, выполненных в виде цилиндрических контейнеров, позволяет значитеЛьно снизить прочность стенок камер за счет уменьшения их толщины.

Формула изобретения

Скважинный пробоотборник, содержащий пробоотборные емкости, корпус с кольцевой расточкой в центральном канале, размещенный в ней полый шток дифференциального поршня, подпоршневая полость которого сообщена через обратный клапан

10 с приточной зоной, а надпоршневая — с тормозной и сливной, камерами, выполненными в корпусе, отличающийся тем, что, с целью снижения габаритов пробоотборника и улучшения условий извлечения отобранной пробы, пробоотборные емкости выполнены в виде контейнеров цилиндрической формы с радиально расположенными впускными отверстиями и смонтированы в блок неподвижно относительно друг друга в полом штоке дифференциального поршня в

20 пределах длины кольцевой расточки корпуса, образующей кольцевую камеру, сообщенную с приточной зоной через каналы, выполненные в полом штоке, причем блок пробоотборных контейнеров укреплен в. верхней части корпуса, а в полом штоке дифференциального поршня выполнен продольный ряд радиальных отверстий, смещенных относительно впускных отверстий пробоотборных контейнеров на расстояние 1, равное

1 — а — г- с где (н — высота контейнера; — число контейнеров; с — порядковый номер контейнера; а -постоянная величина, выбранная пз условия минимально возможного приближения радиального отверстия полого штока к впускному отверстию пробоотборного контейнера, обеспечивающая начальную герметичность первого снизу контейнера от проточной зоны пробоотборника.

1276807

Редактор Н. Горват

Заказ 6649/27

Составитель Е. Самойленко

Техред И. Верес Корректор А. Ильин

Тираж 548 Г1одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и оз крытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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