Вакуумный многокамерный пробоотборник

 

Использование: для отбора проб жидкости и растворенного в ней газа из скважин и водоемов. Сущность изобретения: вакуумный многокамерный пробоотборник содержит вакуумные камеры, которые объединены в общем корпусе в секции по три камеры в каждой. В нижней крышке корпуса смонтированы разъемы, три из которых расположены под углом 120^o для присоединения вакуумных камер. Четвертый разъем установлен по центру пробоотборника для присоединения с помощью отрезка кабеля с кабельными наконечниками следующей секции из трех вакуумных камер. 4 ил.

Изобретение относится к устройствам для отбора проб жидкости и растворенного в ней газа из скважин и водоемов и может быть использовано при геохимических, экологических исследованиях в системе геологоразведочных, нефтедобывающих и экологических организаций.

Известен пробоотборник вакуумный глубинный, состоящий из вакуумной камеры, верхнего уплотняющего узла, механизма прокалывания, срабатывающего при ударе о дно. (Авт.св. СССР N 883697, кл. G 01 N 1/10, 1980). Однако, известный пробоотборник имеет только одну вакуумную камеру, и он не позволяет управлять отбором пробы с поверхности.

Известен и другой вакуумный многокамерный пробоотборник, содержащий вакуумные камеры и электромагнитный прокалыватель (авт.св. СССР N 571590, кл. G 01 N 1/10, 1974).

Однако известный пробоотборник не позволяет проводить исследования динамики быстропротекающих процессов, сравнимых по временам с временем спуско-подъемных операций. Такие задачи возникают при гидрогеологических исследованиях и при эксплуатации нефтяных месторождений в процессе воздействия на пласты.

Технический результат состоит в повышении производительности труда и в обеспечении возможности проводить изучение динамики короткопериодных процессов.

Для достижения технического результата в вакуумном многокамерном пробоотборнике, содержащем вакуумные камеры и электромагнитный прокалыватель согласно изобретению, вакуумные камеры объединены в общем корпусе в секции по три камеры в каждой, причем в нижней крышке корпуса смонтированы разъемы, три из которых расположены под углом 120^o для присоединения вакуумных камер, а четвертый разъем установлен по центру пробоотборника для присоединения с помощью отрезка кабеля с кабельными наконечниками следующей секции из трех вакуумных камер.

На фиг. 1 изображен общий вид пробоотборника, на фиг. 2 обтекатель, на фиг. 3 разрез А-А фиг. 1, на фиг. 4 многокамерный пробоотборник.

Вакуумный многокамерный пробоотборник содержит вакуумные камеры 1, которые объединены в общем корпусе 2 в секции по три камеры в каждой. В нижней крышке корпуса 2 смонтированы разъемы 3, три из которых расположены под углом 120^o. для присоединения вакуумных камер, а четвертый разъем 14 установлен по центру пробоотборника для присоединения с помощью отрезка кабеля 5 с кабельными наконечниками НК-36 следующей секции из трех вакуумных камер.

Каждая секция состоит (фиг. 1) из снарядного наконечника 6 под НК-60 или НК-36, электрических соединений 7, трех маслозаполненных удерживающих электромагнитов 8, расположенных под углом 120^o (вид А-А).

В корпусе 2 расположен ударник 9 с иглой, пружина 10 и металлическая герметизирующая прокладка 11. На конце корпуса 2 установлен отбекатель 12. По центру корпуса 2 установлен снарядный наконечник 13. Через центральное отверстие в отбекателе проходит отрезок кабеля с кабельными наконечниками на концах для присоединения второй секции и передачи управляющих электрических сигналов.

Схема соединения трех секций пробоотборника показана на фиг. 4. Здесь снарядная головка 6 под НК-60, корпус 2 первой секции, снарядный наконечник 13 под НК-60, три камеры 1 с электромагнитами, отрезок кабеля 5 с двумя кабельными наконечниками НК-60 для присоединения второй секции, нижний обтекатель 12 первой секции, разъем 4 под НК-60 второй секции, корпус 14 второй секции, снарядный наконечник 15 под НК-36, три камеры 1 с электромагнитами второй секции, нижний обтекатель 16 второй секции, отрезок 5 геофизического кабеля с двумя кабельными наконечниками НК-36 для присоединения и управления третьей секции идентично первым двум.

Устройство работает следующим образом. При трехсекционном соединении камер готовится девять камер. При работе с семижильным геофизическим кабелем отдельно могут управляться только семь электромагнитов (без дополнительного коммутирующего устройства). Поэтому из девяти электромагнитов четыре электромагнита будут запитаны по двумя жилам, т.е. в двух точках мы отберем по две пробы, что является необходимым 20% контрольным повторением опробования. После подготовки камер подаем питание на электромагниты 8, взводим ударники 9 и подсоединяем камеры 1 по секциям. Из-за большой длины устройства работы лучше проводить из элеватора. Опробование ведется снизу вверх. В точке опробования выключается питание первого электромагнита 8, под действием пружины 10 ударник 9 пробивает иглой отверстие в прокладке 11 и жидкость поступает в камеру. После паузы (1 2 мин) пробоотборник поднимают в следующую точку опробования и выключают питание второго электромагнита 8 и т.д.

Рабочий ток удержания электромагнита 8 находится в пределах 250 ма. Для обеспечения питания девяти электромагнитов при длине кабеля 7 км (реальные условия на Уральской сверхглубокой скважине) необходимо напряжение в 70 вольт, т.е. необходим источник питания, обеспечивающий напряжение не мене 70 вольт и ток не менее 2,25 ма. Кабель допускает применение напряжения до 200 В.

При подъеме пробоотборника на поверхность поочередно отсоединяются камеры из секций и пробы из них переводятся в емкости для хранения и транспортировки. Далее цикл отбора пробы повторяется.

Формула изобретения

Вакуумный многокамерный пробоотборник, содержащий вакуумные камеры и электромагнитный прокалыватель, отличающийся тем, что вакуумные камеры объединены в общем корпусе в секции по три камеры в каждой, причем в нижней крышке корпуса смонтированы разъемы, три из которых расположены под углом 120^o для присоединения вакуумных камер, а четвертый разъем установлен по центру пробоотборника для присоединения с помощью отрезка кабеля с кабельными наконечниками следующей секции из трех вакуумных камер.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4