Устройство для определения давления пробы пластового флюида в пробоотборнике

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и позволяет измерять ручными методами давление глубинной пробы пластового флюида в приемной камере пробоотборника без открытия запорного клапана в неограниченном диапазоне давлений и на любой стадии исследования пластовых флюидов. Для этого в приемной камере со стороны опорного кольца устанавливают ручной плунжерный насос посредством штатного резьбового соединения. Корпус насоса загерметизирован эластичным кольцевым уплотнением с возможностью формирования внутренней полости. Насос создает в этой полости гидродавление на разделительный поршень приемной камеры, равное по величине давлению пластового флюида под разделительным поршнем. В корпус насоса встроен манометр для измерения гидродавления на разделительный поршень и сообщен с внутренней полостью посредством проточного канала, выполненного в корпусе плунжерного насоса. Устройство позволяет проводить измерения в неограниченном диапазоне давлений на любой стадии исследования пробы флюида. 2 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для определения физических параметров глубинной пробы пластового флюида, отобранной из скважины пробоотборником.

Известно устройство для определения параметров пластового флюида в пробоотборнике, включающее приемную камеру пробоотборника с клапанным узлом, разделительным поршнем и опорным кольцом (гидросопротивлением), снабженным измерительной камерой, выполненной в виде гидроцилиндра со штоком и манометром, а также ходовым винтом, жестко соединенным с измерительной камерой. При этом ходовой винт может перемещаться в корпусе устройства, встроенного в приемную камеру пробоотборника, а величина линейного перемещения ходового винта считывается посредством штангенциркуля, неподвижно закрепленного на корпусе устройства. Данное устройство взято в качестве прототипа предлагаемого решения (SU, патент 182927 A3, 1993).

Недостатком известного устройства является низкий предел измеряемых давлений в пробоотборнике (не более 30 МПа) ввиду недостаточной прочности механической системы и ограненных физических усилий человека, производящего крутящий момент на винте.

Целью изобретения является измерение давления глубинной пробы пластового флюида в приемной камере пробоотборника без открытия запорного клапана в неограниченном диапазоне давлений, осуществляемое вручную на любой стадии исследования пробы флюида.

Поставленная цель достигается тем, что в приемной камере пробоотборника со стороны опорного кольца (гидросопротивления) устанавливается ручной плунжерный насос посредством резьбового штатного соединения, герметизированного стандартным эластичным кольцевым уплотнением, ГОСТ 9833-73 При этом формируется внутренняя полость, в которой плунжерным насосом создается гидравлическое давление на разделительный поршень приемной камеры, равное по величине давлению пробы пластового флюида под разделительным поршнем. Измерение величины создаваемого давления осуществляется стандартным манометром, встроенным в корпус плунжерного насоса и соединенного с внутренней полостью посредством проточного канала (отверстия).

Существенным отличием заявленного решения является то, что устройство снабжено ручным плунжерным насосом, корпус которого неподвижно устанавливается в приемную камеру пробоотборника посредством резьбового штатного соединения и герметизируется стандартным эластичным кольцевым уплотнением с возможностью формирования внутренней полости, в которой плунжерным насосом создается гидравлическое давление на разделительный поршень приемной камеры пробоотборника, равное по величине давлению пластового флюида под разделительным поршнем приемной камеры пробоотборника. При этом величина создаваемого давления измеряется стандартным манометром, встроенным в корпус плунжерного насоса, который сообщен с внутренней полостью посредством проточного канала (отверстия), выполненного в корпусе плунжерного насоса.

Вышеприведенное существенное отличие неизвестно из патентной и научно-технической информации и в совокупности с известным позволяет достичь цели изобретения. Изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 изображено устройство в рабочем положении, которое представляет собой конструкцию из приемной камеры пробоотборника 1 и установленного на ней плунжерного насоса 2 посредством резьбового штатного соединения. На фиг. 2 показана схема формирования внутренней полости А после установки на приемную камеру 1 плунжерного насоса 2 посредством резьбового соединения, герметизированного эластичным кольцевым уплотнением 3, а также расположение проточного канала Б, соединяющего внутреннюю полость А через выходной штуцер 4 с манометром 5.

Устройство представляет собой сборную конструкцию, состоящую из приемной камеры 1 пробоотборника и установленного в ней резьбовым соединением ручного плунжерного насоса 2, корпус которого снабжен резиновым кольцом 3, герметично уплотняющим соединение по специальной цилиндрической проточке.

На корпусе плунжерного насоса размещается выходной штуцер 4 с манометром 5 и запорный винт 6, предназначенный для сброса давления в гидросистеме насоса. В корпусе насоса размещены два проточных канала Б, сообщающихся с внутренней полостью A. Один канал выходит к штуцеру 4 и манометру 5, второй - к запорному винту 6, перекрывающему доступ к протоку B масляного бака плунжерного насоса (на схеме не показан).

В состав приемной камеры 1 пробоотборника входит опорное кольцо 7, ограничивающее ход разделительного поршня 8, а также клапанный узел 9 с запорным клапаном 10. В полости между разделительным поршнем 8 и клапанным узлом 9 размещается проба пластового флюида под давлением, отобранная в скважине по специальной технологии.

Между уплотнительным кольцом 3 и разделительным поршнем 8 формируется внутренняя полость А, в которой создается гидравлическое давление посредством плунжерного насоса, нагнетающего в эту полость рабочую жидкость (масло).

Устройство работает следующим образом.

Приемную камеру 1 заполняют рабочей жидкостью до верхнего уровня резьбового опорного кольца 7. Насос 2 навинчивают в камеру 1 до упора. Излишки рабочей жидкости удаляются через проточные каналы Б и B в масляный бак насоса. Винт 6 закрывают до упора с натягом, перекрывая поток В.

Посредством плунжерного насоса 2 нагнетают рабочую жидкость в полость А, контролируя величину давления по манометру 5. Создаваемое давление будет повышаться до момента равновесия с давлением пластового флюида под разделительным поршнем 8. Здесь устанавливается постоянный уровень давления за счет сжатия пластового флюида в приемной камере (сжимается газовая фаза флюида).

Величину равновесного давления в приемной камере 1 и внутренней полости А считают по манометру 5.

Формула изобретения

Устройство для определения давления пробы пластового флюида в пробоотборнике, содержащее приемную камеру пробоотборника с клапанным узлом, разделительным поршнем и опорным кольцом, а также показывающий манометр, отличающееся тем, что оно снабжено ручным плунжерным насосом, корпус которого неподвижно установлен в приемной камере пробоотборника посредством штатного резьбового соединения и загерметизирован эластичным кольцевым уплотнением с возможностью формирования внутренней полости, в которой плунжерным насосом создают гидравлическое давление на разделительный поршень приемной камеры, равное по величине давлению пластового флюида под разделительным поршнем приемной камеры, при этом в корпус плунжерного насоса встроен манометр для измерения гидравлического давления на разделительный поршень и сообщен с внутренней полостью посредством проточного канала, выполненного в корпусе плунжерного насоса.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2