Глубинный пикнометр Советский патент 1975 года по МПК G01N9/10 E21B49/00 

1

Известен по основному авт. св. № 204669, глубинный пикнометр, позволяющий отбирать пробы пластовой нефти и производить измерение ее плотности непосредственно у скважин. Это устройство состоит из пьезопривода, пикнометрической капсулы с поршнями н масляной камеры.

Однако известное устройство разрешает производить определение только одного параметра - плотности пластовой нефти, в то время как суп;ествует еш,е целый ряд параметров, знание которых необходимо для целей разработки нефтяных месторождений и подсчета геологических запасов нефти.

Целью изобретения является увеличение количества измеряемых параметров (газосодержания, плотности и объемного коэффициента) непосредственно у скважины, без доставки глубинных проб для исследования в лабораторию.

Это достигается тем, что один из поршней капсулы снабжен игольчатым вентилем-штуцером, связанным с Г-образным каналом, который выполнен в теле поршня н штока.

Такое конструктивное решение обеспечивает выпуск из капсулы отобранной пробы нефти с разделением газовой и жидкой фазы.

На чертеже изображен общий вид глубинного пикнометра в разрезе.

Устройство состоит из двух основных блоков - пьезопривода (гидравлического реле времени) и специальной пробоотборной капсулы, заключенной в защитный кожух. Пьезопривод состоит из камеры 1, гидравлического сопротивления 2, корпуса 3 с каналами 4-6, поршня 7 с кольцевой выточкой 8 и хвостовиком 9, меньшего диаметра, чем поршень 7.

К пьезоприводу привинчен защитный кожух

10, в котором помещена капсула.

Капсула состоит из корпуса 11, порщня 12 с уплотнениями 13, поршня 14, соединенного со штоком 15. В поршне 14 выполнен Г-образный канал 16, проходящий через шток 15. В поршень 14 ввинчен вентиль-штуцер 17, закрывающий Г-образный канал 16. На вентильштуцер 17 навинчена гайка 18 со штифтом 19. В штифте 19 предусмотрено отверстие, в которое вставлена чека 20, упирающаяся в деталь

21. Деталь 21 соединена с кожухом 10, переходником 22, в котором выполнены отверстия 23 для входа нефти. Наконечник 24 предназначен для прикрепления к прибору проволоки, на которой он опускается в скважину.

Глубинный пикнометр работает следующим образом.

Полость пьезопривода над поршнем 7 и полость капсулы 11 заполнены маслом, полость камеры 1 заполнена воздухом под атмосферным давлением. При спуске в скважину

нефть, поступающая через канал 23 в зазор между поршнями 12 и 14, своим давлением стремится поднять поршень 12; этому препятствует масло, заполняющее полость капсулы 11 и канал 5, которое может иметь только один выход - через каналы 4 и 5. Однако, при данном положении поршня 7 каналы 5 и 4 оказываются закрытыми уплотнениями поршня 7. Давление нефти через канал 6 воздействует на хвостовик 9 и чепез поршень 7 передается на масло, находящееся в полости над поршнем 7. Под действием давления масло перетекает через гидравлическое сопротивление 2 в камеру I, а поршень 7 передвигается кверху.

Параметры гидравлического сопротивления выбираются с таким расчетом, чтобы время перетока масла оказалось достаточным для спуска прибора на заданную глубину.

Когда все масло перетечет в камеру 1 и поршень 7 займет крайнее верхнее положение, становится возможным переток масла из капсулы II в камеру 1 по каналам б и 4 через кольцевую выточку ,8, которая теперь соединяет оба канала.

Нефть из скважины поступает через отверстие 23 в зазор между поршнями 12 и 14 и своим давлением перемещает вверх поршень 12, который вытесняет масло из капсулы 11. Одновременно с этим поступающая через отверстие 23 нефть заполняет образующееся в капсуле пространство между поршнями 12 и

14.Когда поршень 12 упрется в выступы штока 15, усилие поршня 12 передается на шток

15,поршень 14, вентиль-ш туцер 17, гайку 18, штифт 19 и чеку 20. Под действием этого усилия чека 20 срежется и начнется движение обоих поршней с заключенной между ними порцией пластовой нефти.

Когда поршень 12 дойдет до упора с корпусом 3, движение всей системы поршней прекратится и проба нефти окажется в капсуле 11, герметизированной с обоих торцов поршнями 12 и 14.

После извлечения прибора из скважины, отвинчивают пьезопривод, вынимают капсулу из

защитного кожуха и тщательно отмывают ее снаружи от нефти.

В капсуле содержится под давлением проба нефти; необходимо измерить плотность, газосодержание и объемный коэффициент этой нефти.

Плотность нефти определяют путем взвешивания.

Газосодержание и объемный коэффициент определяют следующим образом.

Вентиль-штуцер 17 соединяют трубкой с сепаратором, имеющем отвод к газовому счетчику. Отвинчивают немного вентиль-штуцер 17, при этом герметизирующий конус иглы вентиля отходит от своего седла, Г-образный канал 16 соединяется с каналом вентиля и нефть из капсулы переходит в сепаратор.

Перевод нефти из капсулы в сепаратор производят давлением, которое создается прессом или сжатым галом. Это давление воздействует на порщень 12, который перемещается и вытесняет нефть из капсулы в сепаратор.

Поступивщая в сепаратор нефть оказывается под атмосферным давлением и разгазируется. Выделившийся газ отводится к газовому счетчику. По газовому счетчику измеряют объем выделившегося газа Vr- Измеряют объем нефти в сепараторе Кс.и. Зная объем капсулы при пластовой температуре Vt, газосодержание / и объемный коэффициент В определяют по следующим формулам:

f- г . / - ir

Vt

b

Предмет изобретения

Глубинный пикнометр по авт. свид. № 204669, отличающийся тем, что, с целью увеличения количества измеряемых параметров, один из поршней капсулы снабжен игольчатым вентилем-штуцером, связанным с

Г-образпым каналом, который выполнен в теле поршня и штока.

24