Пробоотборник Советский патент 1984 года по МПК G01N1/12 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано также в городском хозяйстве для отбора проб газа и жидкости из колодцев в геохимических поисках нефти и газа для отбора проб из простаивающих скважин и в нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности для отбора проб из резервуаров.

Известенуровнемер-пробоотборник,

содержаший эластичную пробоотборную трубу, датчик уровня соединений с нижним концом кабеля, верхний конец которого соединен с барабаном лебедки, сигнализатор, закрепленный на нижнем конце трубки, верхний конец которой закреплен на поверхности скважины (колодца). Таким устройством можпо путем последовательных операций взять пробы газа и жидкости, соответственно выше и ниже границы раздела фаз 1.

Однако этот пробоотборник сложен по конструкции.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является пробоотборник, содержащий камеру с впускным клапаном, трос для спуска камеры в скважину, (при этом средняя плотность камеры вьпие плотности отбираемой жидкости) щарик клапана, плотность которого ниже плотности жидкости, и устройство для закрытия входного отверстия. Такая конструкция обеспечивает отбор проб жидкости с любой глубины 2.

Однако это устройство не обеспечивает одновременного отбора газа над уровнем жидкости.

Целью изобретения является расширение области применения пробоотборника и снижение временных затрат на отбор проб жидкости или газа за счет одновременного отбора проб жидкости и газа.

Указанная цель достигается тем, что в пробоотборнике, содержащем камеру с впускным клапаном и трос для спуска камеры в скважину, камера выполнена в виде поплавка, состоящего из трех отсеков, верхний из которых выполнен с отверстием в нижней части его боковой поверхности и гидрозатворпой трубкой, соединяющей это отверстие с верхней частью отсека, при этом устройство снабжено золотниковым клапаном, расположенным между верхним и средним отсеками, а золОтник.клапана закреплен на тросе.

На чертеже схематично показана конструкция предлагаемого пробоотборника.

Пробоотборник содержит камеру, разделенную на отсеки, верхний отсек 1 с крышкой 2 и пробкой 3, в нижней части которого

выполнено отверстие 4, соединенное с гидрозатворной трубкой 5, верхний конец которой расположен в верхней части отсека 1,

средний балластный отсек 6 с отверстием 7 в верхней части и пробкой 8 в нижней части, нижний отсек 9 с отверстием 10 в верхней части и клапаном 11 в нижней части, закрепленным на проволоке 12, проходящей через сальниковое уплотнение 13 в перегородке 14, разделяющей балластный 6 и нижний 9 отсеки и соединенной с клапаном 15 золотникового типа, смонтированным в перегородке 16, разделяющей верхний 1 и

балластный 6 отсеки. Клапан 15 подвешен на тросе 17, предназначенном для спуска и подъема пробоотборника в скважину и проходящем через сальниковое уплотнение 18 в верхней части камеры. На тросе 17

5 выполнен стопор 19.

Пробоотборник работает следующим образом.

Перед спуском пробоотборника в скважину его подвешивают на тросе 17, при

этом клапан 15 смещается в верхнее положение и перекрывает выход из верхнего отсека 1 камеры в балластный отсек 6, а клапан 11 закрывает отверстие в нижнем отсеке 9. Открывают пробку 3 и заливают

5 в верхний отсек рабочую жидкость, например NaCl, пробку 3 закрывают. На тросе 17 пробоотборник спускают в скважину. Так как средняя плотность пробоотборника меньше плотности отбираемой из скважины жидкости, он не тонет, а остается на

0 плаву, при этом отверстие 4 находится над уровнем жидкости, а клапан И под действием силы тяжести открывается и смещает клапан 15 в нижнее положение, фиксируемое стопором 19. Через клапан 11 в нижний отсек 9 камеры начинает поступать

5 отбираемая из скважины жидкость, а рабочая жидкость из верхнего отсека камеры через открытый клапан 15 перетекает в балластный отсек 6, при этом газ из скважины, находящийся над уровнем жидкости за0 сасывается через отверстие 4 по гидрозатворной трубке 5 в верхний отсек.

По мере заполнения нижнего отсека 9 отбираемой пробой жидкости пробоотборник погружается в нее до определенного уровня, перекрывающего отверстие 4, оставаясь на

5 плаву. Чась жидкости заполняет V-образное колено гидрозатворной трубки 5 и перекрывает выход газа из отсека 1 в процессе подъема пробоотборника на поверхность. Время отбора проб контролируется проходными сечениями клапанов И и 15. По прошествии определенного времени отсек 1 полностью заполняется газом, отобранным над уровнем раздела газ-жидкость, а отсек 9 - жидкостью, отобранной ниже уровня раздела. Пробоотборник поднимают, при

5 этом клапан 11 проволокой 12, проходящей через сальниковое уплотнение 13 и соединенной через клапан 15 с тросом 17, поднимается вверх, и закрывает нижнее отверстие отсека 9, а клапан 15 перемещается вверх и перекрывает выход из верхнего отсека камеры. Пробоотборник зависает на клапане 11 и поднимается тросом 17 на поверхность, где освобождают натяжение троса 17, клапан 11 открывается и проба жидкости из камеры 9 сливается в емкость для транспортировки в лабораторию. К отверстию 4 прикрепляют шланг, пробоотборник медлейно погружают в емкость с рабочей жидкостью, которая через клапан 15 перетекает в верхний отсек и вытесняет оттуда газ по трубке 5 через отверстие 4 и шланг, присоединенный к нему, в пробоотборник для транспортировки его в лабораторию. После вытеснения газа от отсека 1 он оказывается заполненным рабочей жидкостью. Пробоотборник извлекают из емкости с рабочей жидкостью. Через клапан 11 отсек 9 освобождают от заполнившей его рабочей жидкости. Трос 17 натягивают, клапан 11 закрывается, клапан 15 перемещается в верхнее положение и перекрывает отсек 1, Пробку 8 открывают и спускают из балластного отсека камеры рабочую жидкость, после чего пробку закрывают и пробоотборник готов к следующему отбору проб. Применение предлагаемого пробоотборника особенно эффективно при отборе проб из колодцев, где имеет место скопление токсичных примесей газа в дозах, опасных для жизни обслуживающего персонала. В крупных промышленных центрах такие случаи ежегодны. При этом требуется отбирать со дня колодца не только пробу газа, но и жидкости (при ее наличии), чтобы установить причину «заражения колодца. В таких случаях совмещенный отбор пробы газа и жидкости предлагаемым пробоотборником по эффективности не имеет аналогов. Применение данного пробоотборника для отбора проб в резервуарах и в простаивающих скважинах дает возможность получить качественно новый параметр, а именно константу фазового равновесия К Y/X, где Y- мол.дол., i-ro компонента в газовой фазе; X - мол.дол. i-ro компонента в жидкой фазе. Так же может быть получена более достоверная количественная оценка фазовых переходов в резервуаре и процессов миграции Б простаивающих скважинах. Экономическая эффективность от применения изобретения может быть ориентировочно оценена из сопоставления стоимости пробоотборника с дистанционным управлением, что составляет приблизительно 500 руб., и ожидаемой стоимости пробоотборника, около 200 руб. Потребность его в народном хозяйстве оценивается в 1000 шт. в год. Экономический эффект от применения пробоотборника предлагаемой конструкции составит порядка 300 тыс.руб.

ПРОБООТБОРНИК, содержащий камеру с впускнььм клапаном и трос 17 для спуска ка.меры в скважину, отличающийся тем, что, с целью расширения области его применения и снижения временных затрат на отбор проб жидкости или газа за счет одновременного отбора проб жидкости и газа, камера выполнена в виде поплавка, состоящеге из трех отсеков, вер.хний из которых выполнен с отверстием в нижней части его боковой поверхности и гидрозатворной трубкой, соединяющей это отверстие с верхней частью отсека, при этом устройство снабжено золотниковым клапаном, расположенным между верхним и средним отсеками, а золотник клапана закреплен на тросе. ю (Л сд 00