Пробоотборник для испытателя пластов Советский патент 1990 года по МПК E21B49/08 

Изобретение относится к исследованиям, в скважинах, конкретно к устройствам для отбора глубинных проб флюидов, и предназначено преимущественно для исполь зования совместно с испытателями пластов на трубах (ИПТ)

Цель изобретения получение предва рительной информации о наличии и качест ве отобранной пробы

На фш 1 показан пробоотборник, продольный разрез, закрытое положение притока, на фиг 2 - клапанный узел, период поступления пробы, на фит 3 и 4 рас положение отдельных элементов пробоотборника в период поступления пробы

Пробоотборник включает пробоотборную камеру 1, в нижней части которой уста новлен вентиль 2 для выпуска пробы и перевода ее в аппаратуру для исследования К камере 1 присоединен корпус 3 клапан ного У -иа с каналом 4 для прохода пробы, в котором размещен полый юлотник S Канал 4 сообщается с полостью пробоот борной камеры 1 через подпружиненный обратный клапан 6 и с окружающей ере дои через приточное отверстие 7 дтя входа пробы Привод золотника 5 размещен в ка мере 8, соединенной с корпусом 3 Каме ра 8 образует дополнительную пробоотбор ную камеру 9, сообщающуюся с каналом 4 для прохода пробы и пробоотборной каме рой 1 через отверстие 10, центральный ка нал золотника 5, канал 4 и клапан 6 Камера 8 соединена с камерой 11, которая сообщается с окружающей средой через отверстие 12 В этой камере установлена ма неметрическая пружина 13, которая сверху связана с регулировочным винтом 14 через якорь 15, а снизу соединена с iпадким штоком 16, имеющим утолщение 17 со стороны пружины 13, служащим упором Шток 16 через сальник 18 пропущен в камеру 9 и соединен с цангой 19. торец которой

СЛУЖИТ вторым упором для штока 16 Пружинящие лапы 20 цанги 19 взаимодейст вуют L реечным штоком 21, на верхней части которого для этого выполнены проточ ки 22, а в нижней части шток 21 соеди5 пен с золотником 5 Выступы 23 имеют односторонний ско. кроме последнего, который со стороны прогочки 24 скоса не имеет Величина L рабочего хода реечного штока 21 (фиг 1 ) определяется соотношением 1, де 1 шаг выступов реечного што0 ка На утолщениях золотника 5 имеются уплотнения 25 и 26, которые разобщают участок канала 4, сообщающеюся с отверстием 7 В золотнике выполнен канал 27, сообщающий участки канала 4, расположенные выше и ниже золотника через отверс5 тие 10 Камера 8 привода снабжена узлом 28 для выпуска пробы

Пробоо|борник работает следующим образом

При эксплуатации пробоотборник разме0 щается в составе ИПТ ниже ВПУСКНОГО клапана испытателя пластов, желательно под пакером, т е ближе к исследуемому пласту Перед спуском в скважину с помо щью регулировочного винта 14 создают пре 1варительное натяжение пружины 13, при5 чем величину натяжения рекомендуется выбирать из условия

,P,

i де гидростатическое давление в скважине на глубине становки пробоотборника.

Рчг давление окружающей срет,ы в месте нахождения пробоотборника после открытия впускного кла пана ИПТ,

Рн давление, действующее на шток 16 со стороны камеры 9, при котором торец цанги 19 достигает упора 8 (соответствует усилию предвари

тельного натяжения пружины 13 и определяется при тарировке привода)

Лапы 20 цанги устанавливаются в одной из проточек 22 в зависимости от того, на каком цикле изменения давления окружающей среды необходимо отобрать пробу По мере спуска ИПТ в скважину гидростатическое давление среды возрастает и по достижении определенного значения (Рив;

в проточке 24 штока 21, которая не имеет скоса для выхода из зацепления, переместят шток 21 и золотник 5 обратно на величину хода I, уплонение 26 перейдет через отверстие 7, которое окажется изолированным между уплотнениями 25 и 26, а в камерах 1 и 9 будут изолированы идентичные по составу пробы

Устанавливая лапы цанги в различных проточках 22, можно заранее задать, на

Рн) шток 16, растягивая пружину 13, нач- 10 каком цикле испытания пласта должна быть

нет перемешаться в камеру 9 на величи ну хода L (фиг 1) до упора утолщения 17 в корпус камеры 8 При этом пр жиня- щие лапы 20 переместят шток 21 и золотник 5 вниз на величину I, равную расстоянию между соседними выступами штока 21

После того, как ИПТ достигнет места установки, а юна испытываемого пласта в скважине будет изолирована пакером, открывают впускной клапан ИПТ Давле

15

отобрана проба

После снятия пакера ИПТ с места гидростатическое давление окружающей среды значительно повышается, поэтому шток 16, растягивая пружину, будет перемещаться внутрь камеры 9, стремясь открыть отверстие 7 Однако это приведет лишь к неко торому сбросу давления в камере 9, а отверстие 7 затем снова будет перекрыто Герметичность пробы в камере 1, благоние окружающей среды под пакером резко 20 ларя наличию обратного клапана 6, наруше- снижается до значения Р.аб, так как подпакер- но не будет Состав пробы в камере 9 при ная зона при этом сообщается с полостью колонны пустых труб, на которых ИПТ был спущен в скважину Шток 16 под действием пружины 13 совершает обратный ход на величину L до упора торца цанги 19 в корпус камеры 9 Лапы 20 по скосу выступа 23

этом не изменится, а для того, чтобы не произошло разгазирования пробы нефти, предварительное натяжение пружины 13 - должно отвечать условию , где Рр - давление, при котором начинается разга- зирование нефти Это учитывается при подготовке пробоотборника к работе

переместятся в следующую проточку штока 21, который при этом остается неподвижным, за счет держания уплотнения 25 и 26

После периода притока жидкости из плас та в трубу клапан ИПГ закрывают, и приток прекращается Под пакетом начинается интенсивный рост давления, стремящийся к значению давления жидкости в пласте Шток 16 35 информации принимают оперативное решепо мере роста давления, растягивая пружину 13, снова перемещается в камеру 9 на величину хода L Лапы 20 цаши переме щаюг шток 21 и юлотник 5 еще на величину I Лапы 20 цанги перемещают шток 21 и золотник 5 еще на величину I При следующем цикле падения давления окружаю щей среды лапы цанги 20 перейдут в следующую (фоточку на штоке 21, а при по вышенни давления еще раз сместят шток 21 и золотник 5 на величин I Когда в резуль таге очередного падения давления лапы цан in ВОЙДУТ в проточку 24 (фиг 3), а после дующий рост давления сместит юлотник 5. уплотнение 26 в канале 4 перейдет за от верстие 7 (фи: 2), а проба жидкости из окружающей среды начнет поступать через отверстие 7 в канал 4 Далее проба жид кости делится па два потока - один поток заполняет камеру 9, а другой - через от верстие 10, канал 27 и клапан 6 заполняет пробоотборную камеру 1 Рост давления в ка

40

ние о дальнейших работах в скважине и направлении пробоотборной камеры 1 с про бои в стационарную лабораторию для детального анализа пробы

Применение предложенной конструкции пробоотборника позволяет преду предить принятие ошибочных решений о проведении датьнеиших работ в скважине непосредственно посте испытания пласта и определить целесообразность транспортировки пробоот- 45 борника в стационарнмо лабораторию для проведения детатьного анализа пробы

Формула изобретения

CQ Пробоотборник для испытателя пластов, содержащий пробоотборную камеру с узлом выпуска пробы, клчпанный узел с полым золотником сообщающим пробоотборную ка меру с приточным отверстием, камеру привода золотника с размещенным в ней

мере 9 приведет к ситуации, когда шток 16 55 реечным штоком с выступами, взаимодейстпод действием пружины 13 будет перемещаться в направлении пружины до край нею верхнею положения При этом ла пы 20 цаши, находящиеся в зацеплении

вующими с пружинящими лапами цанги и через них - с манометрической пружиной установленной в отдельной камере, отличающийся тем, что, с целью получения предв проточке 24 штока 21, которая не имеет скоса для выхода из зацепления, переместят шток 21 и золотник 5 обратно на величину хода I, уплонение 26 перейдет через отверстие 7, которое окажется изолированным между уплотнениями 25 и 26, а в камерах 1 и 9 будут изолированы идентичные по составу пробы

Устанавливая лапы цанги в различных проточках 22, можно заранее задать, на

каком цикле испытания пласта должна быть

отобрана проба

После снятия пакера ИПТ с места гидростатическое давление окружающей среды значительно повышается, поэтому шток 16, растягивая пружину, будет перемещаться внутрь камеры 9, стремясь открыть отверстие 7 Однако это приведет лишь к неко торому сбросу давления в камере 9, а отверстие 7 затем снова будет перекрыто Герметичность пробы в камере 1, благоларя наличию обратного клапана 6, наруше- но не будет Состав пробы в камере 9 при

этом не изменится, а для того, чтобы не произошло разгазирования пробы нефти, предварительное натяжение пружины 13 должно отвечать условию , где Рр - давление, при котором начинается разга- зирование нефти Это учитывается при подготовке пробоотборника к работе

После извлечения пробоотборника из скважины, используя дополнительный узел 28 выпуска пробы, определяют наличие давления н камере 9, затем выпускают пробу и получают информацию о ее качестве и составе, которые соответствуют составу пробы в камере 1 На основе полученной

0

ние о дальнейших работах в скважине и направлении пробоотборной камеры 1 с про бои в стационарную лабораторию для детального анализа пробы

Применение предложенной конструкции пробоотборника позволяет преду предить принятие ошибочных решений о проведении датьнеиших работ в скважине непосредственно посте испытания пласта и определить целесообразность транспортировки пробоот- 5 борника в стационарнмо лабораторию для проведения детатьного анализа пробы

Формула изобретения

Q Пробоотборник для испытателя пластов, содержащий пробоотборную камеру с узлом выпуска пробы, клчпанный узел с полым золотником сообщающим пробоотборную ка меру с приточным отверстием, камеру привода золотника с размещенным в ней

вующими с пружинящими лапами цанги и через них - с манометрической пружиной установленной в отдельной камере, отличающийся тем, что, с целью получения предверительной информации о наличии и качестве отобранной пробы, он снабжен дополнительным узлом выпуска пробы, установленным в камере привода золотника, причем последняя загерметизирована и выполнена с возможностью сообщения с приточным

отверстием в крайнем нижнем положении золотника, при этом выступы на реечном штоке, кроме верхнего, выполнены с односторонним скосом, а камера манометрической пружины сообщена с внешним пространством.

Изобретение относится к области исследований в скважинах, а именно к устройствам для отбора глубинных проб флюидов, и предназначено преимущественно для использования совместно с испытателями пластов на трубах. Цель - получение предварительной информации о наличии и качестве отобранной пробы. Пробоотборник содержит пробоотборную камеру (ПК) 1 с узлом 2 выпуска пробы, клапанный узел с полым золотником 5, сообщающим ПК 1 с приточным отверстием 7, герметичную камеру 8 привода золотника 5 с дополнительным узлом 28 выпуска пробы, реечным штоком (РШ) 21 с выступами, имеющими односторонний скос 23, кроме верхнего скоса, взаимодействующими с пружинящими лапами 20 цанги 19. Последняя связана через шток 16 с манометрической пружиной 13, расположенной в камере 11, сообщенной со скважинным пространством. Камера 8 выполнена с возможностью сообщения с приточным отверстием 7 в нижнем положении золотника 5. По мере спуска испытания пластов в скважину гидростатическое давление среды возрастает и шток 16, растягивая пружину 13, перемещается в камеру 9 на величину L. При этом пружинящие лапы 20 перемещают РШ 21 и золотник 5 вниз на величину L, равную расстоянию между соседними выступами РШ 21. Когда в результате очередного падения давления лапы 20 входят в проточку 24, последующий рост давления смещает золотник 5 и проба из скважинного пространства поступает через приточное отверстие 7 в канал 4 и далее разделяется на два потока. Один заполняет камеру 8, а другой через отверстие 10 в РШ21 и канал 27 золотника 5 заполняет ПК 1. 3 ил.

//

Ч 25

25

V

Фиг2

II

Фиг.З

25Физ.