Пробоотборник

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическии

Республик (61) Дополнительное к авт. саид«ву (22) Заявлено 31. 01. 78 (21) 2577066/22-03 (5! ) М. КЛ.

Е 21 В 49/02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государетвенный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 07.07.80. Бюллетень № 25 (53) УДК622. 243.

" .68 (О 3) /«,;„;» ),, «

Дата опубликования описания 070780

- ""« р»

Н. A. Кушнаренко Ф. Ф. Конрад и t0. М. Проселков

I » (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (71) Заявитель (54 ) ПРОВООТВОРНИК

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и предназначено для управляемого отбора истинной пробы бурового раствора с заданной глубины скважины в процессе бурения. Для оперативного управления промывкой скважины при бурении необходим качественный анализ истинной пробы бурового раствора . непосредственно с интересующей глубины. Это необходимо для определения концентрации шлама в буровом растворе, степени химического взаимодействия бурового раствора с разбуриваемыми отложениями.

Известен глубинный пробоотборник, включающий корпус, цилиндр с поршнем, разделяющим цилиндр на нижнюю пробоэаборную полость с клапаном и фильтром и верхнюю полость, заполняемую

-перед взятием пробы водой )1J. Пробоотборник опускается на тросе или проволоке и включается в действие посыльным грузом. Такая конструкция не позволяет производить отбор пробы не-. посредственно на бурящейся скважины.

Поэтому для отбора пробы из скважины необходимо поднять бурильную колонну.

Это обстоятельство существенно сужает область применения этого пробоотборника.

Кроме того, для примененения пробоотборника требуется специальное оборудование, а применение посыльного груза не гарантирует надежное включение пробоотборника.

Известен также пробоотборник, включающий корпус с центральным каналом и кольцевую пробоотборную камеру с затвором (2).

Данный пробоотборник предназначен для отбора проб шлама и бурового раствора в процессе бурения скважины.

Однако наряду с отбором проб, привязанных к определенной глубине скважины, этот пробоотборник не позволяет отобрать истинную пробу бурового раствора, так как буровой раствор циркУлирует в камере, перемешивается и на момент отбора оказывается усредненным за весь интервал проходки.

Цель изобретения — получение истинной пробы бурового раствора в процессе бурения в любой заданный момент времени и на заданной глубине. . Это достигается тем, что затвор выполнен в виде взаимодействующих между собой цилиндра и дифференциального

746101

I йоршня, установленных концентрично с корпусом, а корпус на внешней поверхности имеет верхнюю и нижнюю кольцевые проточки, образующие с цилиндром кольцевые пробоотборную и масляную камеры, причем, дифференциальный поршень установлен и масляной камере, подпоршненая полость которой сообще на с центральным каналом корпуса, а цилиндр имеет отверстие, расположен-( ное над поршнем и заглушенное пробкой а также тем, что пробоотборник ймеет фиксатор цилиндра в верхнем положении, и тем, что цилиндр закреплен на корпусе с помощью среэных штифтов.

На чертеже представлен общий вид пробоотборника. 15

Пробоотборник состоит из корпуса 1 с центральным каналом 2. На внешней поверхности корпуса 1 выполнены верхняя 3 и нижняя 4 кольцевые проточки, которые образуют с цилиндром 5 мас- 20 ляную 6 и пробоотборную 7 камеры. В масляной камере б вставлен дифференциальный поршень 8. Подпоршневая полость 9 масляной камеры 6 сообщается с центральным каналом 2 отверстием 10. В цилиндре 5 выполнено отверстие 11 заглушенное пробкой 12 из эластичного материала. Цилиндр 5 закреплен на корпусе 1 с помощью срезных штифтон 13. Для фиксации цилиндра 5 в верхнем положении на корпусе 1 делается проточка 14, а на поршне 8 — выточка 15 под пружинное кольцо 16. Для герметизации камер 6 и 7 имеются уплотнения 17.

K нижней части корпуса 1 прикрепляется переводник 18. Маслянная камера б заполнена консистентной смазкой.

С целью устранения касания стенок скважины цилиндром 5, его наружный диаметр меньше наружных диаметров кор- 4р пуса и перенодника. Диаметр штифта 13 устанавливается в зависимости от давления его срезки.

Пробоотборник устанавливается в заданном интервале бурильной колонны и работает следующим образом. При бурении цирКулирующий буровой раствор свободно обтекает полость пробоотборной камеры 7, находящейся в открытом состоянии. Для того, чтобы взять пробу раствора, создают повышенное давление в бурильной колонне, увеличивая производительность буровых насосов, тем самым повышается давление . н канале 2. При расчетном давлении происходит срез штифта 13 и за счет 55 давления, действующего через отверстия 10 на нижнюю площадь поршня 8, который, взаимодействуя с цилиндром

5, поднимает его вверх, отсекая раствор, находящийся н полости камеры 7. 60

При этом кольцо 16 входит в выточку

15 поршня 8 и фиксирует цилиндр 5 в верхнем поло>кении. При дальнейших операциях в скважине, до подъема пробоотборника на поверхность, цилиндр находится в при>катом внерх состоянии за счет разности сил, действующих на. верхнюю и нижнюю поверхности поршня.

Для извлечения пробы иэ поднятого пробоотборника цилиндр опускают вниз.

Известно, что степень очистки ство ла и забоя скважин влияют на скорость бурения, продолжительность работы долота, возникновение осложнений и аварий. Поддержание промывки скважины на оптимальном уровне позволяет снизить проектную стоимость скважины на 510%, что при глубине последней 30004000 и составляет около 25-50 тыс.руб лей.

Применение пробоотборника позволяет путем анализа состава твердой фазы в буровом растворе на разных глубинах поддерживать оптимальную . промывку скважины и существенно повышать технико-экономические показатели бурения.

Формула изобретения

1. Пробоотборник, включающий кор пус с центральным каналом и кольцевую пробоотборную камеру с затвором, отличающийся тем, что, с целью получения истинной пробы бурового раствора н процессе бурения н любой заданный момент времени и на заданной глубине, затвор выполнен в виде взаимодействующих между собой цилиндра и дифференциального поршня, установленных концентрично с корпусом, а корпус на внешней поверхности имеет верхнюю и нижнюю кольцевые проточки, образующие с цилиндром кольцевые пробоотборную и масляную камеры, причем дифференциальный поршень установлен н масляной камере, подпорш- . невая полость которой сообщена с центральным каналом корпуса, а цилиндр имеет отверстие, расположенное над поршнем и заглушенное пробкой.

2, Пробоотборник по п. 1, о т— л и ч а ю шийся тем, что он имеет фиксатор цилиндра в верхнем положении.

3. Пробоотборник по пп. 1-2, о тл и ч а ю шийся тем, что цилиндр закреплен на корпусе с помощью срезных штифтов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 133835, кл. Е 21 .В 49/00, 1958.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 398739, кл. Е 21 В 49/02, 1969 (прототип).

746101

П

Х

16

fl

12

3

9 и / рр р аказ 4703/50 Тираж 626 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4 5

Ф илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Никулин

Редактор Л. Лашнова Tez ед О. Легеэа Н. Григорук