Скважинный пробоотборник Советский патент 1986 года по МПК E21B49/08 

г/

--г

расстояние 1 1 -a n-1/n-1„, где 1„ - высота ПЕ 5, п - число ПЕ 5, i - порядковый номер ПЕ 5, а - постоянная величина, выбранная из условия минимально возможного приближения отверстий 6 и 7, обеспечивающая начальную герметичность первого снизу ПЕ 5 от приточной зоны устройства. Под действием повышающегося давления при поступлении жидкости из приточной зоны в устройство открывается клапан 4

i

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

Целью изобретения является снижение габаритов пробоотборника и улучщение условий извлечения отобранной пробы.

На фиг. 1 изображен 1момент спуска в скважину; на фиг. 2 - то же, после заполнения всех камер в конце испытания; на фиг. 3 - контейнер при переводе пробы в приемный сосуд.

Скважинный пробоотборник состоит из корпуса 1 с центральным каналом и кольцевой расточкой дифференциального поршня 2 с полым щтоком 3 и обратным клапаном 4. Дифференциальный поршень 2 расположен в центральном канале корпуса, во внутренней части полого щтока 3 расположены одна над другой пробоотборные емкости 5, выполненные в виде контейнеров цилиндрической формы. Пробоотборные камеры имеют впускные отверстия 6 в своей части, а на полом штоке выполнены радиальные отверстия 7. Радиальные отверстия полого штока смещены относительно впускных отверстий пробоотборных контейнеров на расстояние, равное

ц 1(1 а Р| гх, где In - высота контейнера;

я -число контейнеров;

{ -порядковый номер контейнера;

3 -постоянная величина, вьЕбранная из условия минимально возможного приближения радиального отверстия полого щтока к впускному отверстию пробоотбор- ного контейнера, обеспечивающая начальную герметичность первого контейнера от проточной зоны пробоотборника.

В полости между щтоком и корпусом расположена тормозная камера 8 с тормозной жидкостью и сливная камера 9. Кроме того, в штоке 3 и верхней части пробоотборных

и жидкость поступает в полость труб через проходные каналы 10 и 11. Создается перепад давления, действующий на порщень 2, и ПШ 3 перемещается вверх, заполняя ПЕ 5 по мере совпадения отверстий 6 и 7. При этом порщень 14 перемещается вверх. Таким образом, размещение блока емкостей 5 в ПШ 3 позволяет транспортировать пробы прямо в контейнерах, а не в корпусе 1. 3 ил.

камер 5 имеются проходные каналы 10 и 11, сообщающие полость труб с приточной зоной.

Во впускных отверстиях 6 пробоотборных камер (фиг. 3) установлены обратные клапаны 12, в верхней части пробоотборных камер установлены штуцера 13 для перевода проб жидкости в приемные сосуды в физико-химическую лабораторию. Кроме того, в контейнерах установлены подвижные разделительные поршни 14. Верхняя часть полого штока 3 образует с кольцевой расточкой корпуса I кольцевую камеру 15. В компоновке испытательного оборудования пробоотборник устанавливается под испытателем пластов и спускается в скважину в виде, изображенном на фиг. 1.

Скважинный пробоотборник работает следующим образом.

При спуске в скважину пробоотборника дифференциальный порьиень 2 находится в нижнем положении, тормозная камера 3

заполнена тормозной жидкостью. Впускные отверстия 6 пробоотборных камер перекрыты корпусом полого щтока 3, радиальные отверстия 7 которого смешены относительно впускных отверстий 6 пробоотборных камер. Порщни 14 в пробоотборных камерах находятся в нижнем положении.

При запуске скважины в работу (период притока) пластовая жидкость поступает со стороны нижнего присоединительного замка в пробоотборник, создавая повышенное давление под обратным клапаном 5, в результате чего клапан открывается и плас- товый флюид через проходные каналы 10 и 11 вытесняется в полость бурильных труб. Полый щток 3 под действием перепада давления, действующего на дифференциальный порщень 2, начинает перемещаться вверх, последовательно заполняя камеры 5 по мере совпадения соответствующих впускных отверстий 6 и радиальных отверстий 7. При заполнении камер поршни 14 перемещаются в верхнее положение.

При закрытии скважины для записи кривой восстановления давления доступ жидкости к центральному каналу пробоотборника прекращается, давление над и под клапаном 4 выравнивается и он закрывается. При дальнейшем смещении вверх поршня давление под ним снижается и после выравнивания усилий, действующих на его верхнюю и нижнюю торцовые поверхности, поршень останавливается.

После завершения операции и подъема пробоотборника на поверхность пробоотбор- ные контейнеры извлекаются из корпуса пробоотборника и транспортируются в физико- химическую лабораторию.

Перевод проб в приемный сосуд осуществляется в соответствии со схемой на фиг. 3. К штуцеру 13 подсоединяется насос и после отжатия шарика 12 обратного клапана 6 жидкость поступает в приемный сосуд. Когда давление в камере снижается до атмосферного, создается давление в надпоршне- вой зоне и с помощью поршня 14 оставшаяся часть жидкости вытесняется из камеры пробоотборника.

Скважинный пробоотборник имеет гораздо меньшие габариты по сравнению с прототипом, поскольку высота тормозной и сливной камер определяется высотой только одной пробоотборной камеры, а не суммарной их длиной (как в прототипе).

Расположение цилиндрических контейнеров в полости штока позволяет транспортировать пробы не в корпусе пробоотборника, а прямо в контейнерах, что значительно облегчает работу операторов при доставке проб в физико-химическую лабораторию.

Кроме того, заполнение жидкостью под давлением пробоотборных камер, выполненных в виде цилиндрических контейнеров, позволяет значительно снизить прочность

стенок камер за счет уменьшения их толщины.

Формула изобретения

Скважинный пробоотборник, содержащий пробоотборные емкости, корпус с кольцевой расточкой в центральном канале, размещенный в ней полый щток дифференциального поршня, подпоршневая полость которого сообщена через обратный клапан 0 с приточной зоной, а надпоршневая - с тормозной и сливной,камерами, выполненными в корпусе, отличающийся тем, что, с целью снижения габаритов пробоотборника и улучшения условий извлечения отобран5

ной пробы, пробоотборные емкости выполнены в виде контейнеров цилиндрической формы с радиально расположенными впускными отверстиями и смонтированы в блок неподвижно относительно друг друга в полом штоке дифференциального поршня в 0 пределах длины кольцевой расточки корпуса, образующей кольцевую камеру, со.общен- ную с приточной зоной через каналы, выполненные в полом щтоке, причем блок пробоотборных контейнеров укреплен в.верхней части корпуса, а в полом штоке дифференциального поршня выполнен продольный ряд радиальных отверстий, смещенных относительно впускных отверстий пробоотборных контейнеров на расстояние f , равное

.f .{« :

где U - высота контейнера;

и - число контейнеров;

t -порядковый номер контейнера;

а -постоянная величина, выбранная из условия минимально возможного приближе- ния радиального отверстия полого щтока к впускному отверстию пробоотборного контейнера, обеспечивающая начальную герметичность первого снизу контейнера от проточной зоны пробоотборника.

0

Q

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при испытании скважин. Оно позволяет снизить габариты устройства и улучшить условия извлечения отобранной пробы. Для этого пробоотборные емкости (ПЕ) 5, выполненные в виде контейнеров цилиндрической формы с проходными каналами 11, впускными отверстиями 6 с обратным клапаном, смонтированы неподвижно относительно друг друга в блок. Блок размещен в полом штоке (ПШ) 3 дифференциального поршня 2 и закреплен в верхней части корпуса 1 устройства, име- юш,его центральный канал с кольцевой проточкой. Причем ПШ 3, имеющий радиальные отверстия 7, проходные каналы 10 и обратный клапан 4 в его нижней части, размеш.ен в проточке корпуса 1. Между корпусом 1 и ПШ 3 расположены тормозная 8 и сливная камеры, высота которых определяется высотой одной ПЕ 5, что снижает габариты устройства. Радиальные отверстия 7 и впускные 6 смещены относительно друг друга на i (Л -7 to 05 00

/////A

- Л л

Фиг.2

l

13

.5