Прибор для определения загазованностипРОМыВОчНОй жидКОСТи пРи буРЕНииСКВАжиН Советский патент 1981 года по МПК G01N7/00 G01N21/00 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено в геологоразведке для определения загазованности прО1 ывочной жидкости при глубоком бурении на нефть и газ.

Известно устройство для использования в скважинах,содержащее трубчатый корпус, клапанный элемент открывающий или закрываюЕдай расточный канал, и поршень, соединенный с устройством, переводящим его в положение, соответствующее открытому расточному каналу, когда давление в канале превышает давление снаружи корпуса на заранее заданную величину Ш .

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является прбор для определения загазованности промывочной жидкости при бурении скважин, содержащий камеру сжатия пробы с впускным и выпускным клапанами, плунжер, измеритель, связанный с камерой сжатия, и программный механизм Г23

Недостатками известного прибора йвлягьтся его громоздкость, наличие специальной камеры сжатия, требующей постоянного ухода за ней, с це

лью обеспечения герметичности, на-, рушение которой приводит к увеличению пограиности замера количества свободного газа в промывочной жидкости.

Цель изобретения - повышение точности определения и упрощение конструкции за счет ликвидации промежуточных звеньев.

Указанная цель достигается тем, что камера сжатия выполнена в виде гидроцилиндра, в котором подвижно размещен плунжер, имеющий осевой канал для всасывания пробы, в нижней

5 части которого установлен впускной клапан, а выпускной клапан размещен в верхней части гидроцилиндра, при этом программный механизм связан с плунжером.

0 На чертеже изображен прибор для определения загазованности проьывочной жидкости при бурении скважин, общий вид, местные разрезы.

Прибор состоит из гидроцилиндра 1,

5 снабженного выпускным клапаном 2, плунжером 3 с осевым каналом для самовсасывания, в нижней части которого установлен впускной клапан 4, ка|ретки 5, направляющих б, силовых

0 .пружцн 7, корогллсла 8, кривошипношатунного механизма, включающего тягу 9 с пазог I а, и водило 10, электропривода. 11, ричага 12 и сельсин-датчика 13. Рычаг 12 и сельсин-датчик 1 представляют собой измеритель загазованности, связанный с камерой сжатия через каретку 5. Программный механиз включает силовые пружины 7, закрепленые на коромысле 8 и другим концом на каретке 5, тягу 9, водило 10 кривошип но-шатунного механизма и электрпривод 11.

Прибор для определения загазованности промывочной жидкости работает следующим образом.

В исходном положении плунжер 3 находится в верхней мертвой точке (ВМТ), выпускной клапан 2 закрыт, впускной клапан 4 открыт, силовые пружины 7 находятся в предварительно растянутом состоянии. Водило 10, совершая вращательное движение от электропривода 11,.. увлекает вниз тягу 9, которая шарнирно связана с впускным клапаном 4 плунжера 3. В результате плунжер 3 перемещается вниз вместе с кареткой 5, скользящей по направляющим 6, создавая разрежение верхней полости гидроцилиндра 1 и растягивая силовые пружины 7, которые одним концом прикреплены к каретке 5, а другим концом к коромыслу 8, шарнирно соединенному с выпускным клапаном 2 гидроцилиндра 1. За счет созданного разрежения в верхней полости гидроцилиндра 1 промывочная жидкость, выходящая из устья скважины через впускной клапан 4 и осевой канал плунжера 3, поступает в эту полость, полностью ее заполняя. При достижении плунжером 3 нижней мертвой точки (НМТ) клапан 4 закрывается, отсекая пробу промывочной, жидкости, силовые пружины 7 растягиваются, рычаг 12 сельсин-датчика 13 занимает исходное положение. Водило 10 совершает пол-оборота. Следующие пол-оборота водило 10 вращается вхолостую, так как оно освобождается от тяги 9 за счет имеющегося в ней паза- flu . В результате плунжер 3 вместе с кареткой 5 под действием силовых пружин 7 перемещается вверх, сжимая пробу промывочной, жидкости, находящуюся в гидроцилиндре 1. Величина перемещения плунжера 3 пропорциональна количеству газа,содержащегося в пробе промывочной жидкости. Рычаг 12 сельсиндатчика 13 следит за перемещением каретки 5 с плунжером 3, а сельсиндатчик 13 передает информацию о линейном перемещении плунжера вторичному прибору (на чертеже не показан). В сладуилдие пол-оборота водило 10, зацепив, тягу 9, увлекает ее

вниз. В результате плунжер 3 рместе с кареткой 5 возвращается в НМТ, растягивая силовые пружины 7. В этот момент клапан 2 открывается. Следующие пол-оборота водило 10, вновь освободившись от тяги 9, вращается вхолостую, а плунжер 3 вместе с кареткой 5 перемещается вверх под действием силовых пружин 7, вытесняя отработанную пробу из .гидроцилиндра 1

Р® открытый выпускной клапан 2.

При достижении плунжером ВМТ клапан 2 закрывается, а впускной клапан 4 открывается. Весь цикл: отбор пробы, ее сжатие, выброс пробы совершается за два оборота водила 10.

Прибор обеспечивает циркуляцию промывочной жидкости в направлении снизу вверх, что позволяет отбирать постоянно свежую пробу пролывочной жидкости без примеси газа отработанной пробы.

Использование изобретения при бурении эксплуатационных и глубоких разведочных скважин на нефть и газ позволяет с большой вероятностью и в более

ранний срок предсказать предаварийные ситуации по выбросу нефтяных и газовых фонтанов. Своевременное принятие мер по предупреждению фонтанов уменьшает их общее количество, что

позволяет государству сберечь огромное количество нефти и газа, дорогостоящее буровое оборудование, повысить безопасность работ буровых бригад.

Формула изобретения

Прибор для определения загазованности промывочной жидкости при бурении скважин, содержащий камеру сжатия пробы с впускным и выпускным клапанами, плунжер, измеритель, связанный с камерой сжатия, ипрограммный

механизм, от л -и ч а ю щ и и с я т,ем, что, с целью повышения точности определения и.упрощения конструкции за счет ликвидации промежуточных звеньев, камера сжатия выполнена

в виде гидроцилиндра, в котором подвижно размещен плунжер, имеющий осевой канал для всасывания пробы, в нижней части которого установлен впускной клапан, а выпускной клапан размещен в верхней части гидроцилиндра, при этом программный механизм связан с плунжером.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1« Патент Великобритании 1423293,

кл. Е1Р, 1976.

2,-Авторское свидетельство СССР 152317, кл. G 01 N 7/00, 1961.

8