Жидкостный пробоотборник Советский патент 1981 года по МПК E21B49/08 

(54) ЖИДКОСТНОЙ ПРОБООТБОРНИК

Изобретение относится к технике и следования буровых скважин (нефтягеотермальных и др.). ных, газовых. для взятия глубинных и, в час тнос ти, проб пластовой воды и растворенных газов. В процессе опробования и эксплуатации буровых скважин возникает необ ходимость точного определения компонентного состава газа, растворенного в пластовом флюиде. Для этого существуют различные глубинные пробоот борники, из которых после их подъг ема на поверхность газ переводят в мернзда емкость и анализируют. Однако после самопроизвольного . поступления газа из пробоотборника в мерную емкость в установке для его перевода (пробоотборник, переводная головка и соединительные шланги) образуются так называемые мертвые пространства, заполненные последними порциями вьщелившегося газа, вытеснить которые можно только принудйтельным.;путем. Указанные пространства складываются из полостей соединительных шлангов, переводной головки, а также объема пустоты в пробоотборнике, образующейся вследствие уменьшения объема воды в поверхностных условиях за счет ее остывания и неизбежного прорыва порций жидкое- ти из пробоотборника вместе с газом. В общей сложности количество остаточп ного газа по объему может достигать объема газа, отобранного в мерную емкость для анализа. Поскольку разгазирование происходит дифференцированно, т.е в соответствии с удельными растворимостями составляющих компонентов, то указанные мертвые пространства заполянются наиболее растворимыми компонентами и в первую очередь сероводородом и углекислотой, что нередко приводит к искажению данных о составе расворенного газа пробы. Это Требует вытеснения газа из всех мертвых пространств системы.

Известна напорная бутыль, используемая для перевода газа из пробоотборника , которая состоит из собственно стекляной бутыли и соединительного шланга. Для выполнения поджима бутыль заполняют соляным раствором, а шланг подсоединяют к нижнему клапану пробоотборника .Поднимая бутыль над пробоотборником , соз дают необходимый напор, вследствие которого раствор устремляется в пробоотборник и вытесняет газ из мертвых пространств системы.

Недостатком этого устройства является то, что закачка солевого раствора приводит к искажению химическог состава отобранной пластовой жидкости и привносу воздуха в растворенный газ.

Известен также пробоотборник, осrioBHbiMH элементами которого являются корпус и два клапана, соединен.ные проволочной тягой.

Поджим осуществляют при помощи масляного пресса, подсоединенного к торцовой части пробоотборника : давлением нагнетаемого в корпус масла t клапан перемещается к средней части пробоотборникадо полного вытеснения газа из мертвых пространств 121. Однако этот пробоотборник имеет сложное устройство и поэтому ненаде- жен в работе. Кроме того, для поджима жидкости всегда необходимо иметь масляный пресс, пользоваться которым Б полевых условиях весьма затруднит ельно, а нагнетание масла в камеру пробоотборника не исключает возможноти искажения состава пробы растворенного газа и

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является пробоотборник, предназначенный для отбора из буровых скважин пластовой жидкости и растворенного газа. Пробоотборник состоит из корпуса, выполненного в виде цельной трубы, тяги и штока, соединенных соответственно с нижним и верхним клапанами, и замкового узла, позволяющего жестко скреплять тягу и шток, вследствие чего оба клапана во время спуска пробоотборника в скважину удерживаются в открытом положении. Вследствие посадки уплотняющих колец в стационарные гнезда под действием мощных пру:кин и компактности внутренних частей пробоотборник характеризуется надежной герметизацией пробы и

относительно большим объемом приемной камеры

Недостатком этого пробоотборника является необходимость долива в приемную камеру посторонней жидкости в качестве вытеснения растворенного газа из образующихся мертвых пространств, что резко снижает химический состав флюида и растворенного в нем газа.

Цель изобретения - повышение достоверности отбираемых проб.

Поставленная цель достигается тем, что корпус выполнен в виде двух телескопически соединенных труб, а . тяга выполнена полой, причем в рабо-чем положении трубы зафиксированы в крайних положениях резьбовым соединением.

На чертеже показан пробоотборник, продольньш разрез.

Пробоотборник состоит из корпуса, выполненного в виде двух свинчивающихг ся труб 1 и 2, фиксируемых в заданном положении кольцом-ограничителем 3. В нижней и верхней части пробоотборника закреплены клапаны 4 и 5, к которым шарнирно прикреплены со- ответственно полая тяга 6 и щток 7, тяга стыкуется с муфтой 8 замкового устройства 9, а шток 7 входит в направляющую втулку 10, снабженную стопорными шариками 11.

Пробоотборник работает следующим образом.

Перед спуском пробоотбрника в скважину открывают сначала нижний клапан 4. При выполнении этой операций тяга 6 продвигается в сторону замкового устройства 9 и сдвигает муфту 8, вследствие: чего направляющая втулка 10 со стопорными шариками II оказываетсявнутри полой тяги 6. После этого открывают клапан 5. При полном открытии клапана шток 7 входит в направляющую втулку 10 и выталкивает из нее стопорные шарики, которые при этом заклинятся между штоком 7 и полой тягой 6, образуя тем самым между ними жесткое сцепление. Такой пробоотборник опускают на глубину отбора пробы, где по команде с поверхности закрывают верхний клапан 5, который оттягивает шток 7 и освобождает стопорные шарики 11 от зацепления с полой тягой 6, которая подается назад и позволяет клапану 4 закрыться. Поднимают пробоотборник на поверхность и извлекают газ известным способом. После прекращения самопроизвольного вьщеления газа, отвинчивают кольцо-ограничитель 3 и ввинчивают трубу 1 в трубу 2 для уменьшения объема пробоотборника, в результате чего шток 7 входит в по лую тягу 6 и труба 1 в трубу 2. Ввинчивание проводят до полного выте нения газа пробоотборника, на что ук зывает появление воды из шланга, со- единенного с мерной емкостью. Преимущество изобретения заключается в том, что оно позволяет вытеснять газы из мертвых пространств системы без привнесения в пробоотборник посторонних жидкостей, чем достигается значительное повьшение качества определения компонентов состава растворенных газов и жидкости пробы и удельной газонасыщенности воды. Относительная простота устройства предлагаемой конструкции предопределяет надежность ее работы Формула изобретения Жидкостной пробоотборник, включаю щий корпус с тягой и штоком, жестко соединенными между собой замковым узлом и связанными соответственно с верхним и нижним подпружиненными клапанами, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности отбираемых проб, корпус выпол нен в виде двух телескопически соединенных труб, а тяга выполнена полой, причем в рабочем положений трубы зафиксированы в крайних положениях резьбовым соединением. f Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Корценштейн В. Н. Методика гидрогеологических исследований нефтегазоносных районов. М., Недра, 1976, с. 27. 2.Авторское свидетельство СССР № 107026, кл. Е 21 В 49/00, 1956. 3.Корценштейн В. Н. Методика гидрогеологических исследований нефтегазоносных районов. М., Недра, 1976, с. 21 (прототип).