ПРОБООТБОРНИК К ИСПЫТАТЕЛЮ ПЛАСТОВ Российский патент 1997 года по МПК E21B49/02 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности, к их испытанию в процессе бурения трубными испытаниями пластов.

Известны пробоотборники для отбора проб [1] (стр. 101). Пробоотборники устанавливаются в комплекте испытательного оборудования с целью отбора проб пластового флюида при забойных условиях.

Существуют следующие способы отбора проб на заборе скважины:
способы с применением специальных пробоотборников в виде отдельных узлов сборки;
способы с использованием стандартных пробоотборников способы, связанные с отбором проб в замкнутую емкость, находящуюся между запорно-поворотным клапаном и испытателем пластов.

Известны испытатели пластов [1] (стр. 67). Испытатель пластов включает два основных узла: гидравлическое реле времени и клапанный узел. Клапанный узел представляет собой устройство содержащее уравнительный и приемный клапаны. Этот узел выполнен таким образом, что, если уравнительный клапан открыт, то приемный клапан может находиться только в закрытом положении.

Известны ИПГ первой сборки отличаются от ИПГ второй сборки тем, что в последней отверстия уравнительного клапана заглушены [2](стр.79).

Через 1 5 мин. (после разгрузки инструмента на забой) срабатывает реле времени первой сборки ИПГ, его уравнительный клапан закрывается и после этого открывается приемный клапан, обеспечивающий проход жидкости из пласта в трубы (пустые), расположенные между двумя гидравлическими испытателями пластов.

По истечении определенного времени срабатывает реле второй сборки ИПГ, и пластовая жидкость поступает внутрь бурильной трубы.

Известен клапан запорно-поворотной многоцикловой ЗПКМ2-146 [3] (в дальнейшем ЗПКМ2-146) предназначен для:
1) многократного вызова потока флюида из пласта;
2) многократного получения кривых восстановления пластового давления без снятия нагрузки с пакера;
3) отбор герметизированной пластовой пробы;
4) многоциклового испытания нескольких объектов за один спуск, если первые окажутся бесприточными.

Устройство и работа ЗПКМ2-146 и его основных частей.

В принципиальную схему ЗПКМ2-146 заложено преобразование вращательного движения бурильных труб и штоков в возвратно-поступательное движение отдельных элементов его. В состав ЗПКМ2-146 входят четыре клапана, различающиеся по назначению и принципу действия:
1) главный впускной клапан, управление которым осуществляется вращением бурильных труб;
2) уравнительный клапан;
3) дополнительный запорный клапан. Управление уравнительным и дополнительным клапанами осуществляется вертикальным перемещением бурильных труб;
4) перепускной клапан, предназначен для автоматического поддержания перепада давления между внутренней изолированной полостью изделия и забойным пространством. Перепускной клапан отрегулирован таким образом, что во внутренней полости ЗПКМ2-146 поддерживается избыток давления, не превышающий 3 МПа, а с внешней стороны не превышающей 20 МПа.

Во всех случаях при составлении любой компановки с включением ЗПКМ2-146 применение гидравлического испытателя пластов исключается.

Техническое обслуживание ЗПКМ2-146, перевод пробы в контейнер и т.п. осуществляется в производственном цехе или на буровой с применением имеющихся средств механизации работ.

Многоцикловые испытатели пластов размерного ряда МИГ, точнее их комплекты, не содержат запорно-поворотного клапана. Закрытые периоды обеспечиваются натяжкой инструмента.

Любой комплект трубчатых испытательных инструментов в общем случае должен иметь четыре клапана: главный впускной клапан, запорный клапан для закрытых периодов, уравнительный и циркуляционный. Последний выполняют в виде отдельного узла.

В многоцикловых ЗПКМ2-146 и МИГ главный впускной клапан выполняет функции и запорного клапана. Тот и другой снабжены также уравнительным клапаном. По сути дела оба они являются многоцикловыми испытателями пластов, ЗПКМ2-146 следует именовать испытателем пластов многоцикловым поворотным, а ИПМ-146У из комплекта МИГ испытателем пластов многоцикловым гидравлическим.

Как ЗПКМ2-146, так и МИГ не образуют упомянутую источником 1 замкнутую емкость, которая и является аналогом изобретения.

Существенный признак аналога, совпадающий с изобретением. Проба запирается в замкнутой емкости узлами трубного испытателя пластов.

Существенный признак изобретения, отличный от аналога. Упомянутый источник 1 клапанный узел без гидравлического реле времени устанавливают под емкостью бурильной трубой, а над ней многоцикловый испытатель пластов без уравнительного клапана.

Технический результат выразится в увеличении объема поднятой пробы, а также в широком применении испытателя пластов многоциклового поворотного, применение которого снимает ограничение по разгрузке инструмента при его спуске.

Причины, препятствующие получению такого технического результата, заявитель указать не может.

Сущность изобретения состоит в том, что между многоцикловым испытателем пластов и его уравнительным клапаном, сблокированным с приемным клапаном, согласно источнику 1, установлены бурильные трубы. Сброс давления и отбор проб газа и частично жидкости производят через резьбовое гнездо, запираемое иглой, которые встроены в переводник со стандартными резьбами. При установке двух таких переводников с резьбовыми гнездами возможен перевод поднятого под давлением флюида в контейнер.

На чертеже изображен разрез резьбового гнезда с запорной иглой, встроенной в переводник со стандартными резьбами.

Резьбовое гнездо с запорной иглой в переводнике по предложению заявителя было изготовлено и испытано в 1970 году объединением "Белоруснефть".

Решением от 22 марта 1971 года по заявке N 1469984/22-3. отдел горной промышленности ВНИИГПЭ не нашел оснований для выдачи авторского свидетельства на это устройство, которое устанавливали между ИПГ первой и второй сборки. С 1976 года в экспедициях объединения "Архангельскгеология" устройство установили между ИПГ и двухцикловым запорно-поворотным клапаном.

В августе 1996 года это устройство установили между ИПГ и ЗПКМ2-146 без уравнительного клапана и дважды подняли пробу нефти под давлением в бурильной трубе.

Между ИПГ и ЗПКМ2-146 в бурильной трубе установили глубинный пробоотборник со шпилькой, срезаемой давлением близким к пластовому, что потребовало спускать ЗПКМ2-146 с открытым главным спускным клапаном. ЗПКМ2-146 был первой модели и не содержал других клапанов, упомянутых источником 3.

При серийном выпуске в комплект многоциклового поворотного испытателя пластов с пробоотборником войдут узлы:
1) ЗПКМ2-146 с одним главным впускным клапаном без уравнительного клапана;
2) ИПГ (испытатель пластов гидравлический) без реле времени или без масляной камеры;
3) два переводника с резьбовыми гнездами и запорными иглами;
4) три-четыре патрубка вместо бурильной трубы.

При использовании многоциклового гидравлического испытателя пластов возможно применять ИПГ первой и второй сборки с заглушенными отверстиями уравнительного клапана.

При международном патентовании эта продукция будет защищена патентом.

Отбор проб на устье. Из резьбового гнезда выворачивают предохранительную пробку, вворачивают в него штуцер с резиновым шлангом. Отворачивая иглу, впускают растворенный в пробе газ. Пробы газа отбирают в бутылку, опуская ее в воду. Вместе с газом из резинового шланга выбрасывается и чистая жидкость, т.к. осадок оседает в бурильной трубе.

Полностью сбросив давление, низ пробоотборника направляют в емкость и разгружают его до открытия приемного клапана, через который жидкость из пробоотборника сливают в емкость.

Для перевода пробы в контейнер между бурильными трубами устанавливают патрубок с навернутыми двумя переводниками с резьбовыми гнездами и запорными иглами.

Использование: изобретение относится к отбору проб пластовой жидкости при бурении нефтяных и газовых скважин, при испытании с использованием трубных испытателей пластов. Сущность изобретения: между многоцикловым испытателем пластов и его уравнительным клапаном сблокированным с запорным клапаном установлены бурильные трубы, оснащены резьбовым гнездом и запорной иглой. После подъема на поверхность вывинчивают запорную иглу и стравливают газ, отбирая его пробы. Полностью сбросив давление, разрушают пробоотборник (бурильные трубы) до открытия запорного клапана снизу. Отбирают вытекающую жидкость (при необходимости). Использование изобретения позволяет отбирать значительные по объему пробы. 1 ил.

Пробоотборник к испытателю пластов, включающий испытатель пластов с клапанами: главным впускным, уравнительным и приемным и бурильные трубы, отличающийся тем, что бурильные трубы оснащены одним или двумя переводниками с резьбовыми гнездами и запорными иглами, испытатель пластов выполнен многоцикловым, его уравнительный и приемный клапаны сблокированы, а бурильные трубы установлены между многоцикловым испытателем пластов и его сблокированными уравнительным и приемным клапанами.