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

Изобререние относится к испытаниям Скважин с помощью испытателя пластов на трубках и может быть использовано для отбора герметизированной пробы пластового флюида.

Цель изобретения - повышение надежности работы.

На фиг. 1 показан пробоотборник перед спуском испытательного оборудования в скважину, общий вид} на фиг. 2 - спуск испытательного обору- Лования в скважину, режим притока из пласта; на фиг. 3 - закрытие клапанов пробоотборной камеры при откры- еании уравнительного клапана испытателя пластов в конце испытания и подъем инструмента.

Пробоотборник для испытателя Пластов содержит спускаемый на трубах корпус 1 (фиг. 1), закрепленный Ца подвеске 2, загерметизированный Уплотнением 3 в корпусе приводного Переводника k. Клапанный узел проточ- пробоотборной камеры пробоотборника состоит из седла 5 впускного Клапана 6, и седла 7 выпускного клапана 8, выполненных коническими с Кольцевыми канавками 9 различного диаметра под верхние 10 и нижние 11 резиновые уплотнения. Впускной 6 и ёыпускной 8 клапаны жестко связаны Между собой штоком 12, ход которого а осевом и радиальном направлении ограничивается двумя направляющими 13- Общее количество кольцевых кана- аок под уплотнения на каждом из кла- Панов превышает число устанавливаемых на клапан уплотнений. В указанных клапанах установлены иглы 1 +, предназначенные для замера давления внутри пробоотборной камеры 15 и взятия пробы на анализ. В корпусе 1 пробоотборника установлены также тарельчатые клапаны 16, обеспечивающие выравнивание давления в надпакерной И подпакерной зонах после закрытия пробоотборной камеры 15.

Пробоотборник работает следующим

образом.

Перед началом работы устанавливают резиновые уплотнения на клапанах, размеры которых подбирают исходя из конкретных условий испытания согласно следующему неравенству:

D d

H(m + k.) Ига + h-n

где d - диаметр нижнего уплотнения

клапанов; D - диаметр верхнего уплотнения

клапанов;

Н - глубина залегания испытываемого пласта; m - коэффициент, численно равный

отношению плотности заполняю- Ю щей скважину промывочной жидкости к плотности воды; h - планируемая высота буферной

жидкости, заливаемой в трубы; п - коэффициент, численно равный ),5 отношению плотности буферной

жидкости к плотности воды; k - коэффициент аномальности

пластового давления. Учитывая, что конкретные условия 2Q проведения испытаний могут быть разнообразными, выполненные на клапанах дополнительные кольцевые канавки позволяют использовать данный пробоотборник для различных условий 25 испытания, производя лишь подбор размеров уплотнении его клапанов согласно выражению (1) и устанавливая их при этом в соответствующие канавки клапанов.

При спуске испытательного оборудования в скважину под действием силы давления бурового раствора открываются жестко связанные между собой штоком 12 впускной 6 и выпускной 8 клапаны пробоотборника (фиг. 2). Буровой pa-створ проходит через седло 5 впускного клапана 6, полость пробоотборной камеры 15, седло 7 впускного клапана 8 в надклапанную полость пробоотборника, тем самым обеспечивая переток бурового раствора из подпакерной зоны в надпакерную, что спо собствует улучшению проходимости инструмента .

45 После пакеровки в открытые периоды испытания пластовый флюид проходит через устройство указанным выше путем, вытесняя из пробоотборной камеры буровой раствор.

50 По окончании испытания, после открытия уравнительного клапана испытателя пластов гидростатическое давление столба бурового раствора, заполняющего скважину, передается в

55 надклапанную полость пробоотборника и через тарельчатые клапаны 16 в под- пакерное пространство. Таким обра- 1) зом, на клапанный узел пробоотборника со стороны его надклапанных полостей

30

35

40

51

действует гидростатическое давление Рг; а также давление Р пластовой жидкости, находящейся в пробоотбор- ной камере, и равное по величине дав лению на забое скважины до момента открытия уравнительного клапана испытателя пластов.

Вследствие разности диаметров нижнего и верхнего уплотнений клапанов на клапанный узел будет действовать сила F, направленная вниз и равная

Хd2)

(Рг + Рэ).

Под действием этой силы впускной 6 и выпускной 8 клапаны плотно прижимаются к своим седлам, герметизируя при этом глубинную пробу пластовой жидкости.

По мере подъема инструмента -из скважины гидростатическое давление столба бурового раствора снижается и становится равным нулю на поверхности. Герметизация при этом обеспечивается за счет силы, действующей на клапаны от давления пробы пластовой жидкости, находящейся в пробо- отборной камере: F -7 (D а - d2)-P,,

73156

После подъема пробоотборника на поверхность он вынимается из приборного переводника Ь. Через устройство

14 замеряется давление в пробоотбор- ной камере и пробоотборник транспортируется в стационарную лабораторию, где производится анализ взятой пробы.

10 ,

Формула изобретения

Пробоотборник для испытателя пластов, содержащий корпус, внутри кото15 рого размещена проточная пробоотбор- ная камера с впускным и выпускным клапанами, жестко связанными между собой штоком и выполненными на них кольцевыми канавками под верхнее и

20 нижнее уплотнения, взаимодействующие с седлами клапанов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе, впускной и выпускной клапаны и их. седла вы25 полнены конической формы, на обоих клапанах выполнены дополнительные кольцевые канавки под уплотнения, причем общее количество кольцевых канавок под уплотнения на каждом из

30 клапанов превышает число устанавливаемых на клапан уплотнений.

V

о

ч

т

II

$

;

Изобретение относится к испытаниям скважин с помощью испытателя пластов на трубах и может быть использовано для отбора герметизированной пробы пластового флюида. Цель - повышение надежности работы. Пробоотборник содержит спускаемый в скважину корпус 1, внутри которого размещена проточная пробоотборная камера с впускным 6 и выпускным 8 клапанами, жестко связанными между собой штоком 12. Седла клапанов 6 и 8 и сами клапаны выполнены коническими. На этих клапанах выполнены кольцевые канавки 9 под уплотнения, причем на каждом из клапанов число кольцевых канавок 9 превышает число устанавливаемых на клапан уплотнений. В зависимости от конкретных условий проведения испытаний перед началом работы устанавливают на каждый из клапанов 6 и 8 по два резиновых уплотнения верхнее 10 и нижнее 11, причем размеры этих уплотнений и кольцевые канавки 9 для них подбирают в соответствии с рассчитанными по ф-ле, полученной для условия надежной герметизации отобранной пробы в пробоотборной камере после окончания испытаний скважины и при подъеме пробоотборника на поверхность. 3 ил.

фиг -2

фиг. 3