Скважинный пробоотборник

 

Союз Советских

Социалистических республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ . (61) Дополнительное к авт. свид-ну (22) Заявлено 06. 02. 81 (21) 3245452/22-03 с присоединением заявки РЙ— (23) Приоритет

Опубликовано 15.11.82. Бюллетень М 42

Дата опубликования описания 15.11.82 (51)M. Кл.

Е 21 В 49/08

Гоеударстмнный комитет

СССР по делан изобретений и открытий (53) УДК622. 243-, .68(088.8) (72) Авторы изобретения

Б. А. Кирш и А. А. Еремин

Всесоюзный нефтяной научно-исследовательский институт по технике безопасности (71) Заявитель (54) СКВАЖИННЫЙ ПРОБООТБОРНИК

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к устройствам для взятия проб с различных глубин из одной скважины без неоднократных спуско-подъемов при исследовании скважин..

Известны глубинные пробоотборники, берущие пробы с одной глубины, состоящие из камеры с тарельчатым клапаном, спускаемые в скважину на тросе, открывающие в определенный момент в скважине с помощью силового механизма в виде часового ПД-3 и ПД-4, воздействующего на рычаг спускового устройства (1).

Известен скважинный пробоотборник, включающий цилиндрический корпус с впускными отверстиями, расположенные

10 друг над другом пробоотборные камеры с впускными каналами с расположенными в них впускными клапанами. В данном пробоотборнике в качестве впускных клапанов применены отражатели 2), 15 Недостатком известного пробоотборника является то, что спуск его в скважину осуществляется на многокилометровом токопроводящем кабеле с использованием дорогостоящей геологокаротажной машины, для чего требуется отдельный пульт управления. Это усложняет конструкцию и резко ограничивает возможность широкого испольПробоотборники бывают двухкамерные, спускаемые в скважину с открытой камерой, однокамерные, спускаемые в скважину с открытой камерой, однокамерные, спускаемые в скважину с закрытой камерой.

Применение таких пробоотборников требует для взятия пробы с различной глубины при исследовании скважины с целью определения концентрации состава жидкости производить столько спуско-подъемов пробоотборника, сколь ко замеряемых глубин.

3 973814 зования пробоотборника, тем самым снижая надежность работы.

Кроме того, использование взрывов для открытия клапанов делает работу с пробоотборником опасной, особенно в нефтяной среде, и вызывает загрязнение отбираемой пробы продуктами взрыва, что в конечном счете снижает качество отбираемой пробы и надежность работы пробоотборника. 1О

4 куда входит уппр 8, ввинченный в стенку стакана 3. Снизу стакана 3 установлен упорный подшипник, поджимаемый наконечником 10. Пробоотборные камеры 4 имеют впускные каналы

1l, расположенные на разных образующих цилиндрической поверхности стакана 3, в которых вставлены клапаны 12 соединяющие камеры 4 с наружным пространством. Впускные отверстия 2 выполнены ступенчатыми со скосами 13 по бокам и лежат на одной образующей корпуса 1. Каналы 11 камер 4 при вращении последних могут совпадать каждое только с одним или двумя из отверстий цилиндра, причем .в одно и то же время - только одно или два одной только камеры. Сверху стакана 3 имеется ушко 14, к которому на оси

15 крепится вилка — приводной валик

16 часового поворотного механизма 17.

Механизм 17 изолирован перегородкой

18. Для восприятия реактивного момента опора 19 часового механизма 17 входит в продольный паз 20 втулки 21, а последняя прикреплена к корпусу 1 винтом 22. Через упорный подшипник

23 шпенек 24 и пружину 25 вся система сверху поджата втулкой 26, на последнюю навинчен колпачок 27 для креп ления его к тросу (не показан), на котором устройство опускается в скважину. Для предотвращения осевого смещения стакана 3 предусмотрен винтупор 28, входящий в канавку корпуса 1

Клапан 12 состоит из втулки 29, соединенной с камерой 4 на резьбе и образующей впускного канала. Внутри втулки 29 имеется рамка 30 с подпружиненным пружиной 31 шаровым запорным элементом 32, которая в свою очередь поджимается пружиной 33 и гайкой-седлом 34. Рамка 30 оканчивается толкателем 35, причем пружина 31 сильнее пружины 33. Клапан 12 герметизирован прокладками 36 и 37. Для регулирования угла сдвига впускных каналов 11 в стакане 3 предусмотрен винт 38, ввинчиваемый в одно из радиальных отверстий перегородки 5. Отверстия в корпусе 1 закрыты фильтрами 39. рают пробоотборник так, чтобы отверi стия 2 в корпусе 1 и каналы 11 в каI мерах 4 были сдвинуты на углы (по дуЦель изобретения — повышение надежности работы и качества отбираемой пробы.

Указанная цель достигается тем, что скважинный пробоотборник, включающий цилиндрический корпус с впускными отверстиями, расположенные друг над другом пробоотборные камеры с впускными каналами с расположенными в них впускными клапанами, снабжен часовым поворотным механизмом с при° водным валиком и стаканом, концентрично установленным на опорном подшипнике внутри цилиндрического корпуса и взаимодействующим с привод ным валиком часового механизма, а про боотборные камеры расположены внутри стакана, причем впускные отверстия корпуса выполнены ступенчатыми, расположены в одной диаметральной плоскости с соответствующими впускными каналами пробоотборных камер и смещены относительно последних на разные углы, а впускные клапаны пробо35 отборных камер выполнены в виде подпружиненных рамок с подпружиненным шаровым запорным элементом и толкателем, расположенным с воэможностью взаимодействия со ступенчатым отвер4О стием корпуса.

На фиг. 1 показана верхняя часть пробоотборника, разрез; на фиг, 2 нижняя часть пробоотборника; на фиг. 3 показан узел клапана {разрез д-д).

Пробоотборник состоит из корпуса

1, представляющего собой цилиндр с впускными отверстиями 2, расположенными по образующей цилиндра.

Внутрь корпуса вставлен стакан 3, разделенный на несколько изолированных пробоотборных камер 4 в зависимости от числа глубин, с которых берется проба °

Пробоотборные камеры 4 разделены перегородками 5, уплотненными прокладками 6. Перегородки 5 по середине имеют цилиндрическую канавку 7, Устройство работает следующим образом.

Заводят часовой механизм 17 через люк в корпусе 1 (не показан) и соби9738

Формула изобретения

re окружности цилиндра), примерно пропорциональные глубинам скважины, с которых берутся пробы. Причем отверстия 2 в корпусе 1 и в камерах 4 друг относительно друга должны быть расположены так, чтобы по мере вращения камер 4 они могли последователь но совпадать. Спускают пробоотборник в скважину до первой глубины, на которой часовой механизм 17 совмещает каналы 11 первой камеры 4 с отверстием 2 в корпусе 1. время спуска пообоотборника несколько меньше времени

- вращения камеры до совпадения первых отверстий. Пробоотборник выдерживают на данном уровне скважины с тем, чтобы камера 4 запопнилась.

Открытие клапана 1? для заполнения камеры 4 производится следующим образом. 20

До совмещения отверстий 2 и каналов 11 толкатель 35 упирается во внутреннюю стенку корпуса 1, давит на пружину 31 и прижимает запорный элемент 32 к своему седлу. При этом пружина 33 сжата, а камера 4 закрыта.

Как только толкатель 35 попадает в отверстие 2 корпуса 1, пружина 33, преодолев силу давления жидкости на элемент 32, поднимает рамку 30 в сбо- З0 ре с элементом 32 и отрывает последний от седла. Камера 4 открывается.

При дальнейшем вращении стакана 2 и, следовательно, камеры 4 толкатель 35 упирается в наклонный скос 13 отверстия 2 корпуса 1 и утапливается. Запорный элемент 32 садится на седло и закрывает уже заполнившуюся жидкостью камеру 4.

Продолжают спуск пробоотборника да0 лее до следующей глубины, на которой часовой механизм 17 должен совместить каналы 11 следующей камеры 4 с соответствующими отверстиями 2 в корпусе

1 и т. д. После заполнения всех камер, на всех глубинах стакан 3 с закрытыми всеми каналами 11 упирается в винт-упор 28, вращение его приостанав ливается, в таком положении извлекают пробоотборник на поверхность зем$0 ли. Отвинчивают наконечник 10, затем, отвинтив винт 28 и постепенно поворачивая стакан 3, сливают пробы иэ каждой секции в соответствующую емкость. Для следующего спуска заводят снова часовой механизм 17 и собирают пробоотборник.

Данный пробоотборник позволяет повысить надежность работы по отбору нескольких проб с различных глубин скважины и повысить качество отбираемых проб.

Скважинный пробоотборник, включающий цилиндрический корпус с впускными отверстиями, расположенные друг над другом пробоотборные камеры с впускными каналами с расположенными в них впускными клапанами, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы и качества отбираемой пробы, он снабжен часовым поворотным механизмом с приводным валиком и стаканом, концентрично установленным на опорном подшипнике внутри цилиндрического корпуса и взаимодействующим с приводным валиком часового механизма, а пробо отборные камеры расположены внутри стакана, причем впускные отверстия корпуса выполнены ступенчатыми, расположены в одной диаметральной плоскости с соответствующими впускными каналами пробоотборных камер и смещены относительно последних на разные углы, а впускные каналы пробоотборных камер выполнены в виде подпружиненных рамок с подпружиненным шаровым запорным элементом и толкателем, расположенным с возможностью взаимодействия со ступенчатым отверстием корпуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. )1уков А. И. и др. Эксплуатация нефтяных месторождений. М., 1954, с. 141.

2. Авторское свидетельство СССР и 575413, кл. E 21 В 49/02, 1975.

973814

Заказ 8644/39

Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . no делам изобретений и открытий

113035, Иосква, I-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Никулин

Редактор Н. Швыдкая Техред Д, Дц Корректор С. Шекмар