Глубинный пробоотборник

 

(72) Авторы

«эобретеявя

Б.А. Наников, fl В. Михальков и Г.Ф; Тиняков

} (, !

Волгоградский государственный научно-и след >вательский ) и проектный институт нефтяной проийшлеиности ----", =., (71} Заяввтель (5Ц ГЛУБНННЫЙ ПГОБОотБОРНИК

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к устройствам для отбора глубинных проб нефти и газа, содержащих сероводород.

Известен глубинный пробоотборник всасывающего типа, имеющий приемную каиеру, клапанный узел с полым штокои и механизм его управления, прикрепленный к нижнему концу проволоки (1).

Известен также глубинный пробоот.10 борник, включающий приемную камеру, впускной клапан, иеханизи управления впускного клапана и дифференциальный поршень, разиещенный в приемной камере полость под меньшей ступенью коЭ

IS торого сообщена со скважинныи прост" ранством 2).

Недостатками данных пробоотборников является то, что в них не производится очистка отбираемых проб от сероводорода, проба поступает на анализ с содержанием в ней сероводорода, что повышает требования к технике безопасности проведения анализа, Известен также глубинный пробоотборни к, включающий приемную камеру, впускной клапан, механизм управления впускного клапана, полость, эаполне«ую жидким реагентом- нейтрализаторои сероводорода, и дифференциальный поршень, размещенный в приемной камере (3).

Данный пробоотборник позволяет производить нейтрализацию сероводорода во время отбора пробы скважинной жидкости. Однако процесс нейтрализации идет неинтенсивно и не весь сероводород может нейтрализоваться из"за недостаточно полного перемешивания GT» бираемой пробы >нидкости с реагентомнейтрализаторо>л сероводорода.

Цель изобретения - улучшение процесса с>лешивання реагента-нейтрализатора сероводорода с отбираемой пробой в момент отбора.

Указанная цель достигается тем, что полость, заполненная жидким реагентом-нейтрализатором сероводорода, 3 90914 вйполнена в поршне и отделена от приемной камеры перфорированной перегородкой с насадками, одни из которых направлены в полость с жидким реагентом, а другие - в приемную камеру.

На фиг. 1 изображен пробоотборник, общий вид, до спуска в скважину; на фиг. 2.- то же, после спуска в скважину и отбора пробы.

Глубинный пробоотборник состоит из корпуса 1, приемной камеры 2, в нижней части которой расположен впускной клапан 3, связанный с механизмом 4 управления. Ниже клапана 3 корпус 1 имеет входное отверстие 5.

В приемную камеру 2 вставлен дифференциальный поршень 6, нижняя часть 7 которого снабжена уплотнительными кольцами 8 и имеет больший наружный диаметр, чем в верхней части ° В верх- 20 ней части приемной камеры 2 установ лена втулка 9 с внутренними уплотнительными кольцами lO. В верхней части дифференциального поршня 6 установлен вентиль 1l, прикрепленный к нижнему концу проволоки 12. 0 дифференциальном поршне 6 выполнена полость 13, заполненная жидким реагентом-нейтралиэатором сероводорода, например моноэтаноламином. Полость 13 отделена от приемной камеры 2 перфорированной перегородкой 14 с насадками-каплеобраэователями 15, концы одних из которых выдвинуты в полость 13 с жидким реагентом, а других — в приемную камеру

Глубинный пробоотборник работает следующим образом.

Перед отбором пробы (фиг. 1) дифференциальный поршень 6 смещают в нижео нюю часть приемной камеры 2. Открывают впускной клапан 3, запорный вентиль 11 и заполняют внутреннюю полость поршня жидким реагентом-нейтрализатором сероводорода, например раст45 вором моноэтаноламина. После заполнения клапан 3 и вентиль 11 закрывают, верхнюю часть дифференциального поршня прикрепляют к проволоке l2 и спускают пробоотборник в скважину до определенной глубины, где впускной клапан 3 открывается механизмом 4 управления. Давление во внутренней полости дифференциального поршня становится равным давлении в месте отбора пробы.

При этом сила, действующая на нижнюю часть 7 поршня, равна произведению давления на его площадь, а сила, действующая на верхнюю часть поршня, 8 4 равна произведению давления на внутреннюю площадь, образуемую уплотнительными кольцами 10 на втулке 9, которая по величине меньше площади нижней части 7 поршня. Разница сил, действующих на дифференциальный поршень снизу и сверху, заставляет перемещаться вниз корпус 1 пробоотборника вме<;те с приемной камерой 2. Внутренний объем приемной камеры увеличивается и заполняется пробой нефти из скважины. Плотность жидкого реагента выше плотности отбираемой нефти, поэтому нефть, поступающая в пробоотборник через отверстие 5 и клапан 3, попадая под перфорированную перегородку 14, проходит через отверстия насадок 15, всплывает каплями в жидком реагенте и накапливается в верхней части полости 13 дифференциального поршня 6 (фиг.2). При этом реагент через отверстия других насадок 15 выдавливается в полость приемной камеры 2 ниже перфорированной перегородки 14. Диаметр отверстий, высота насадок и размещение их концов над и под перегородкой обеспечивают переток пробы с меньшей плотностью через насадки, расположенные выше перегородки и переток реагента с большей плотностью - через насадки, расположенные ниже перегородки.

Выбор диаметра отверстий обеспечивает также образование капель нефти, которые всплывают в растворе моноэтаноламина, а сероводород, растворенный в них, вступает во взаимодействие с реагентом. В результате сероводород полностью или частично удаляется из отбираемой пробы. По мере подъема дифференциального поршня вверх увеличивается давление воздуха в междутрубном пространстве, образуемом внутренней стенкой приемной камеры 2 и наружной поршня 6, выравниваются силы, действующие на поршень с внутренней и наружной сторон, дифференциальный поршень занимает верхнее положение, его полость оказывается полностью занятой отбираемой пробой нефти. Впускной клапан 3 закрывается. Пробоотборник поднимается, вынимается из скважины, отсоединяется от проволоки 12 и устанавливается верхней частью дифференциального поршня 6 вниз, а приемной камерой ? - вверх. При этом нефть из полости 13 поршня 6 через насадки в перегородке l4 под действием гравитационной силы перетекает вверх <,в прием1 ную камеру 2), а реагент перетекает

5 9091 вниз (в полость 13 дифференциального поршня 6) . В процессе перетока нефть повторно разделяется на капли, которые всплывают в реагенте и дополнительно очищаются от сероводорода. Ино-g гократным изменением положения приемной камеры 3 и диФФеренциального поршня 6 обеспечивается время контакта пробы с реагентои, достаточное для полного удаления сероводорода из ото- щ бранной пробы. При выпуске пробы из пробоотборника его устанавливают вертикально, с верхним расположением дифференциального поршня б. Клапан 3 открывают напором рабочей жидкости. От- ts крывают вентиль 11 и вытесняют пробу нефти под давлением в установку для проведения ее анализа. Проба нефти иэ пробоотборника поступает на установку уже беэ сероводорода. После удаления пробы нефти иэ пробоотборника выпускается моноэтаноламин, в котором определяют содержание сероводорода по степени его нейтрализации.

Таким образом, в пробоотборнике достигается полная очистка нефти от сероводорода, исключается применение установок и приборов для анализа в антикоррозионном исполнении, улучшаются условия техники безопасности проведения анализа пластовых проб нефти и газа.

6 формула изобретения

Глубинный пробоотборник, включающий приемную камеру, впускной клапан, механизм управления впускного клапана, полость, заполненную жидким реагентом"нейтрализатором сероводорода, и дифференциальный поршень, размещенный в приемной камере, о т л и ч а ющ и.й с я тем, что, с целью улучшения процесса смешивания реагента-нейтрализатора сероводорода с отбираемой пробой в момент отбора, полость, заполненная жидким реагентом-нейтрализатором сероводорода, выполнена в поршне и отделена от приемной камеры перфорированной перегородкой с насадками, одни иэ которых направлены в полость с жидким реагентом, а другиев приемную камеру.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР и 155462, кл. Е 21 8 49/02, 1961. . 2. авторское свидетельство СССР

N 467998, кл. Е 21 В 49/02, 1966.

3. Авторское свидетельство СССР

М 151267, кл. E 21 0 49/00, 1961 (прототип).

909148

Составитель В, Никулин

Редактор Л. Филь Texgeg И. Гергель Коруектор C. Шекмар

Заказ 799/45 Тираж 624 Подписное

ЗНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Иосква )(-35 Рауаская наб. д. 4Д

3 5 „ „.„.„.,«5 у «„

Филиал OflA "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4