Скважинный пробоотборник Советский патент 1985 года по МПК E21B49/08 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и предназначено для отбора пробы пластовой жидкости при испытании нефтяных и газовых скважин испытателями пластов.

Цель изобретения - повышение качества отбора проб в скважине и полноты извлечения на поверхности пробы из секций пробоотборной камеры.

На фиг. 1 изображен пробоотборник в момент отпуска в скважину; на фиг. 2 - то же, после заполнения пробоотборных камер в момент перевода пробы из нижней секции; на фиг. 3 - фиксируюший элемент разделительного поршня, исходное положение; на фиг. 4 - то же, конечное положение.

Скважинный пробоотборник состоит из корпуса 1 с центральным каналом, пробоотборной камеры 2, образованной кольцевой расточкой в корпусе и полым штоком

3дифференциального поршня 4.

В пробоотборной камере помещен пакет разделительных подвижных поршней 5-8. В средней части полого штока установлен регистрирующий механизм 9 с чувствительным элементом 10, взаимодействующим с впускными отверстиями 11, а в нижней части - обратный клапан 12, перекрывающий сечение штока. Дифференциальный поршень

4помещен в кольцевую расточку в корпусе, в которой выше поршня размещена тормозная камера 13, связанная каналом 14 со сливной камерой 15. В канале 14 установлен обратный клапан 16.

На каждом разделительном подвижном поршне имеется фиксирующий элемент (собачка) 17 (фиг. 3), а на внутренней стенке пробоотборной камеры выполнены несквозные отверстия 18 (фиг. 4), расположенные равномерно по винтовой линии.

При заполнении пробой пробоотборной камеры между разделительными порщнями 5-8 образуются секции-полости 19-22. Для вытеснения на поверхности пробы из образовавшихся секций в корпусе 1 установлены штуцеры 23-26, подключаемые к приемному сосуду 27, и штуцер 28, подключаемый к источнику 29 высокого давления.

В компоновке испытательного оборудования пробоотборник-устанавливается над испытателем пластов и спускается в скважину в виде, изображенном на фиг. 1. В исходном положении разделительные поршни 5-8 установлены в виде пакета в нижней части пробоотборной камеры 2.

Скважинный пробоотборник работает следуюшим образом.

При запуске скважины в работу (период притока) пластовая жидкость поступает по центральному каналу в пробоотборник, создавая повышенное давление под обратным клапаном 12, в результате чего клапан открывается и пластовый флюид вытесняется в бурильные трубы. Полый шток 3 под действием перепада давления, действующего на дифференциальный поршень 4, начинает перемещаться вверх. Скорость перемещения поршня рассчитывается заранее и определяется гидравлическим сопротивлением потоку жидкости, перетекающей из тормозной камеры 13 через каналы 14 в сливную камеру 15. После того, как впускные отверстия совпадут с зазором между нижней перегородкой пробоотборной камеры 2 и нижним разделительным поршнем 8. пакет

поршней начнет перемешаться вверх до тех пор, пока нижний разделительный поршень 8 не зафиксируется в неподвижном положении при попадании его собачки 17 в отверстия 18 (фиг. 4). При дальнейшем перемещении полого поршня вверх впускные отверстия 11 перекрываются вторым разделительным поршнем 7, в результате чего отобранная проба изолируется в образовавшейся полости 22 между нижней перегородкой пробоотборной камеры 2 и нижним разделительным поршнем 8. По мере дальнейшего перемещения полого штока впускные отверстия 1 1 совпадут с зазором между разделительными поршнями 7 и 8, в результате чего под давлением столба жидкости в трубах пакет поршней (за исключением нижнего поршня 8) начнет вновь перемещаться вверх до фиксирования второго снизу разделительного поршня 7 в неподвижном положении при попадании его собачки в соответствуюшее отверстие в корпусе 1 и затем, после смещения впускных отверстий 11 вверх, и вторая проба окажется изолированной в полости 21 между двумя разделительными поршнями 7 и 8. Аналогичным образом по мере перемещения полого штока 3 вверх заполняются остальные полости 19 и 20

между разделительными поршнями 6 и 7

5 и 6.

После остановки скважины для записи кривой восстановления давления приток жидкости в трубы прекращают, давление под обратным клапаном 12 снижается и диф0 ференциальный поршень останавливается. После подъема пробоотборника на поверхность его отсоединяют от других узлов испытательного оборудования.

Перевод проб из полостей между разделительными поршнями осуществляют следую щим образом.

Сначала переводят пробу из нижней полости 22. Для этого, к нижнему щтуцеру 26 присоединяют приемный сосуд 27, а к самому верхнему штуцеру 28 подсоединяют источник 29 высокого давления. После открытия штуцеров 26 и 28 происходит перемещение системы разделительных поршней вместе с пробами вниз, в результате чего жидкость из нижней секции 22 полностью вытесняется в приемный сосуд. 5 Как только нижний разделительный поршень 8 упрется в торец нижней перегородки пробоотборной камеры 2, на манометре источника 29 высокого давления резко

СКВАЖИННЫЙ ПРОБООТБОРНИК, содержащий полый корпус, разделенный перегородкой с отверстием на тормозную камеру и секционную пробоотборную камеру со сливными отверстиями, сливную камеру, связанную с тормозной камерой обратным клапаном и расположенную выше пробоотборной, расположенный в тормозной камере дифференциальный поршень, полый шток которого пропуш,ен через отверстие перегородки и пробоотборную камеру в полость выше сливной камеры, чувствительный элемент, установленный в полости штока, связанной через обратный клапан и подпоршневую полость с приточным отверстием пробоотборной камеры, отличающийся тем, что, с целью повышения качества отбора проб в скважине и полноты извлечения на поверхности пробы из секций пробоотборной камеры, последняя снабжена установленным в нижней части камеры пакетом из подвижных разделительных поршней кольцевой формы с фиксирующими элементами на цилиндрической поверхности, взаимодействующими с углублениями, расположенными по винтовой линии вдоль внутренней поверхности пробоотборной камеры, причем в полом штоке выполнено радиальное отверстие, полый шток установлен с возможностью последо(Л вательного сообщения его радиального отверстия через чувствительный элемент со стыками между перегородкой и нижним разделительным поршнем и стыками между другими разделительными поршнями, а верхняя часть пробоотборной камеры выполнена с возможностью сообщения на поверхности с источником высокого давления. 00 о ;о ел