Устройство для отбора проб газа из скважины

 

(72) Авторы изобретения

П. В. Михальков и Г. Ф. Тиняков

МВЮМО ТЕК а

Волгоградский государственный научно-исслед а льскии (71) Заявитель и проектный институт нефтяной промышленности (5 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ГАЗА

ИЗ СКВАЖИНЫ

Изобретение относится к нефтегаэодобываюшей промышленности, в частности к устройствам для отбора проб газа из скважины.

Известна конструкция пробоотборника для отбора проб газа и жидкости с забоя скважины, включаюшее приемную и балластную камеру, поршень, впускной и выпуск-, ной клапаны и механизм их открытия (lj.

Недостатком известного пробоотборни о ка является отбор некачественных проб, так как при спуске пробоотборника устанавливают минимальный отбор газа из скважины, в результате чего происходит

15 выпадение конденсата и отбор его при погружении пробоотборника под уровень . раздела фаз.

Кроме того, в процессе подъема иробоотборника, даже в случае отбора качест- венной пробы на забое, температура в нем снижается и часть высокомолекулярных компонентов выпадает иэ газа в жидкую фазу, что также снижает качество пробы и приводит к погрешности в определении, состава пластового газа.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для отбора проб газа из скважины, включаюшее корпус с приемной и балластной камерами, поршень, гидравлическое реле и впускной и выпускной клапаны, и реакционную (индикаторную) трубку, установленную в приемной камере. Приемную камеру этого пробоотборника предварительно заполняют инертным газом, что исключает выпадение жидкой фазы в пробоотборнике при снижении в нем температуры в процессе подъема из скважины (2)

Однако отбор жидкой фазы не исключен при спуске пробоотборника ниже уровня . раздела фаз, что снижает качество отбора пробы и является недостатком.

Бель изобретения — повышение качества проб за счет исключения возможности попадания в приемную камеру жидкой фазы.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для отбора проб газа иэ

976046 скважины, включающее корпус с приемной и балластной камерами, поршень, гидравлическое реле и впускной и выпускной клапаны, снабжено кожухом с выходной трубкой внутри него и входным отверстием в нижней части, причем корпус установлен внутри кожуха, а плошадь сечения входного отверстия больше плошади сечения канала выходной трубки, верхний конец которой расположен на уровне впуск-t0 ного клапана, а нижний на уровне или ниже входного отверстия кожуха.

На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство, разрез.

Устройство для отбора проб газа из скважины состоит из корпуса 1, имеющего ппиемную камеру 2, разделенную поршнем 3 на нижнюю и верхнюю части. На верхнюю часть приемной камеры 2 навинчен переходник 4, в котором смонтиро- 20 ван впускной клапан 5, а в нижнюю частькорпус 6 выпускного клапана 7 и гидравлического реле 8. На нижнюю часть корпуса 6 навинчена балластная камера 9.

Корпус 1 установлен внутри кожуха 10 на 25 держателях 11. Кожух 10 в верхней части имеет подъемную головку 12, а в нижней части — входное отверстие 13.

Внутри кожуха 10 на держателе 1 1 установлена также выходная трубка 14, 30 плошадь сечения которой меньше площади сечения входного отверстия 13 кожуха 10.

Причем, выходная трубка 14 установлена так, что верхний ее конец расположен на уровне впускного клапана 5, а нижний— на уровне или ниже входного отверстия 13 кожуха 10.

Устройство работает следующим образом .

Перед спуском в скважину отвинчивают подъемную головку 12, извлекают корпус 1 из кожуха 10, корпус 6 отвинчивают от приемной 2 и балластной 9 камер.

Клапан 7 регулируют на открытие при onpeaeaeevcv давлении, устанавливают гидравлическое реле 8 на определенное время истечения через него балластной жидкости.

Приемную камеру 2 устанавливают вертикально верхней частью вниз, устанавливают поршень 3 с расчетом заполнения on50 ределенного количества балластной жидкости, определяющим объем отбираемой, пробы газа. Заливают определенный объем балластной жидкости, например воды. Корпус 6 навинчивают на приемную камеру 2 и на него навинчивают балластную каме55 ру 9. Через переводник 4 заполняют верхнюю часть приемчой камеры 2 инертным газом до достижения в ней давления, равного предполагаемому давлению отбора пробы в скважине. Корпус 1 вставляют в держатели 11 и привинчивают подъемную головку 12 и подготовленное таким образом устройство для отбора проб газа спускают в скважину. В процессе спуска скоростной напор газа в сечении входного отверстия 13 больше скоростного налора в сечении трубки 14 и газ из скважинь1 входит в отверстие 13 и выходит иэ трубки 14, промывая таким образом внутреннюю полость кожуха 10. По мере увеличения глубины спуска давление в скважине растет и в момент достижения значения, превышающего давление инертного газа в приемной камере 2, впускной клапан 5 открывается и газ из внутренней полости кожуха 10 поступает в верхнюю часть приемной камеры 2, сжимая, инертный газ при дальнейшем повышении давления. При достижении давления в приемной камере 2 выше давления открытия выпускного клапана 7, последний открывается и поршень 3 под действием разницы давлений в приемной 2 и балластной 9 камер вытесняет жидкость из нижней части приемной камеры 2 в балластную камеру

9 через гидравлическое реле 8. В это время проба газа из внутренней полости кожуха 10 засасывается в приемную камеру 2, В том случае, если в скважине имеется жидкость и устройство спускается ниже уровня раздела фаз, внутренняя по-. лость кожуха 10 частично заполняется жидкостью, которая сжимает гаэ в верхней его части, откуда газ не может выйти через выходную трубку 14, так как ее нижний конец расположен на уровне или ниже уровня входного отверстия 13 кожуха 10, где давление вьпце давления на уровне нижнего конца выходной трубки 14, Это обстоятельство исключает попадание жидкости в корпус 1 через впускной клапан 5. После окончания спуска давление в приемной камере 2 становится равным давлению в верхней части внутренней полости кожуха 10 и клапан 5 закрывается под действием пружины. Устройство поднимается из скважины, температура в корпусе 1 снижается, но в отобранной пробе газа внутри пробоотборника высокомолекулярные компоненты не выпадают в жидкую фазу, так как отобранная проба смешана с инертным газом в количестве, достаточном для предотвращения выпадения жидкой фазы в газовой смеси. В устройстве, поднятом из скважины, отвинчивают подъемную головку 12 и извлекают корпус, 1 из кожуха 10. На переводник 4 навин976046 чивают устройство для открытия клапана 5 и выпуска газовой смеси в бюретку,из которой проба подается на хроматограф, где определяют ее состав. При использовании в качестве инертного газа газоносителя 5 хроматографа полученный состав характеризует пластовый газ.

Ъ

Эффективность применения устройства для отбора проб в газоконденсатных скважинах определяется достоверностью характеристики состава пластового газа.

При наличии такого состава современные методы расчета фазовых равновесий и программы ЭВМ позволяют получить газоконденсатную характеристику при значительном сокрашении объема экспериментальных работ как на скважине, так и в лаборатории. На скважине объем таких работ ограничивается проведением гндродинамических исследований притока и отбором г:1об газа, а в лаборатории исключаются опыты на установке PVT. затраты времени на исследовании газоконденсатной скважины становятся равными затратам на иссле» дование газовой скважины.

Формула изобретения

Устройство для отбора проб газа из скважины, включаюшее корпус с приемной и балластной камерами, поршень, гидравлическое реле, и впускной и выпускной клапаны, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения качества пробы

/ за счет исключения возможности попа— дания в приемную камеру жидкой фазы, оно снабжено кожухом с выходной трубкой внутри него и входным отверстием в нижней части, причем корпус установлен внутри кожуха, а плошадь сечения входного отверстия больше плошади сечения канала выходной трубки, верхний конец которой расположен на уровне впускного клапана, а нижний — на уровне или ниже входного отверстия кожуха.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 252249, кл. Е 21 B 49/08, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

Х 578585, кл. Е 2 1 В 49/08, 1976.