Глубинный проточный пробоотборник Советский патент 1981 года по МПК E21B49/08 

(54) ГЛУБИННЫЙ ПРОТОЧНЫЙ ПРОБООТБОРНИК

1

Изобретение относится к нефтяной промьшшеннести, а более конкретно к исследованию скважин.

Известен пробоотборник, содержащий приемную камеру в виде цилиндра, в нижней части которого установлен приемный клапан. В цилиндре перемещается поршень. При спуске в скважину шток поршня удерживается в нижнем ,положении с помощью замка и ленты, закрепляемой одним концом за замок, а вторым - за пиропатрон. Для отбора пробы поршень переводят в нижнее положение, закрывают замок и спускают пробоотборник на заданную глубину. По истечении заданного времени часовой механизм замыкает контакты и происходит взрыв пиропатрона, который освобождает замок. При этом пробоотборник поднимае гся вверх Ij .

Известен пробоотборник ПД-3, содер жащий приемную камеру, часовой механизм, верхний и нижний клапаны, механизм закрытия клапанов. Пробоотборник опускается на заданную глубину. Полость пробоотборника от клапана до клапана (приемная камера) заполнена нефтью. Непрерывно работающий часовой механизм, вращая систему фрикциона, передает вращение на вал

с винтом, сползающая при этом с винта гайка, нажимает штифтом на кольцо механизма закрытия клапанов. При этом верхний и нижние клапаны прижимаются к своим посадочным местам и проба нефти отсекается в пробоотборнике .

Однако конструкции описанных выше пробоотборников не позволяют про10изводить отбор качественной пробы в скважинах с забойным давлением ниже давления насыщения, в связи с неограниченным положением пробоотборников в эксплуатационной колонне. Таким образом, несмотря на то, что этот

15 пробоотборник предназначен для отбора проб двухфазной смеси, он не обеспечивает объективное определение параметров отбираемой пробы.

20

Известен также глубинный проточный пробоотборник ПД-4, содержащий корпус с пробоотборной камерой, верхний и нижний клапана, соединенные между собой тягой через замковый ме25ханизм, механизм управления клапанами. Пробоотборник ПД-4 предназначен для отбора пробы в случае, если движущийся поток нефти является двухфазным. С.этой целью клапанный механизм его устроен так, что нижний кла30

пан закрывается несколько раньше верхнего. В момент, когда оба клапана открыты, через пробоотборник проходит двухфазный поток. После того, как нижний клапан закроется, свободный газ, поступивший в пробоотборник должен выйти через открытый верхний клапан, в силу разности удельных весов газа и нефти, и заместиться дополнительным количеством нефти че- рез верхний клапан. Спустя некоторое время, закрывается верхний клапан, после чего пробоотборник извлекают из скважины з ,

Этот пробоотборник не позволяет производить качественный отбор проб в скважинах с забойным давлением ниже давления насыдения, т.е. при поступлении на забой двухфазной газонефтяной смеси, что снижает представительность пробы. Это объясняется следующим. При двидении в лифтовых трубах однофазной смеси распределение по сечению потока вьщеляющихся пузырьков газа, согласно законам гидравлики, неравномерное. В средней части трубы концентрация газа становится максимальной, а по краям трубминимальной, а так как, пробоотборник в скважине может занять положение как в центре потока, так и у . стенки проб, то двухфазная смесь, поступающая в пробоотборник, оказывается или обогащенной или обедненной газом. Поэтому газовый фактор двухфазной пробы, отобранной в скважине, всегда отличается от газового фактора поступающей на забой двухфазной смеси.

Цель изобретения - повышение дост верности пробы за счет отбора пробы в сквахсинах с забойным давлением ниже давления насыщения.

Указанная цель достигается тем, что пробоотборник снабжен патрубком с радиальными окнами, с пакерующим узлом в нижней части и размещенным внутри него отсекателем, выполненным в виде цилиндрического стакана, в верхней части которого выполнены сквозные отверстия, причем, патрубок жестко соединен с нижней частью корпуса, а отсбкатель установлен с возможностью перекрытия радиальных окон патрубка и жестко связан с тягой.

Наличие в пробоотборнике пакерующего узла, позволяет направлять всю газожидкостную смесь скважины в полость камеры отбора. Наличие отсека теля позволяет изменять, направление потока скважины.

На чертеже изображена схема глубинного пробоотборника, общий вид.

Пробоотборник содержит корпус 1 с пробоотборной камерой 2, перекрытой верхним 3 и нижним 4 клапанами, которые соеди:.ены между собой тягой 5 через замковый механизм 6. Тяга 5 взаимодействует с механизмом

управления клапанами 7, жестко соединена с отсекателем 8, имеющим сквоные проходные отверстия 9. Отсекатель 8 расположен в патрубке 10, в верхней части которого имеются радальные окна 11, а нижняя часть снабжена известным пакерующим узлом 12, например зонтичного типа. В верхней части пробоотборника имеются радиальные окна 13.

Пробоотборник работает следующим образом.

Пробоотборник опускают на заданную глубину с открытыми клапанами и пакеруют узлом 12. в этом случае отсекатель- 8 располагается так, что прикрывает радиальные окна 11, патрубка 10.

Вся гаэожидкостная смесь скважины проходит через пакерующий узел 12 через сквозные проходные отверстия 9 отсекателя 8 в пробоотборную камеру 2 и выходит через радиальные окна 13. При этом обеспечивается качественный отбор пробы.

При срабатывании механизма управления клапанами 7 клапана 3 и 4 отсек-ают пробу в камере 2. Одновременно связанный с тягой 5 отсекатель 8 опускается вниз, открывая доступ скважинной жидкости через сквозные проходные отверстия 9 и радиальные окна 11 пробоотборника.

Данный глубинный пробоотборник позволяет обеспечить, по сравнению с известными техническими решениями, возможность объективного определения параметров нефти путем отбора качественной пробы в скважинах с забойным давлением ниже давления насыщения. В нефтегазодобывающей промышленности использование изобретения позволяет получать полные и достоверные данные., характеризующие свойства пластовой нефти при подсчете запасов нефти, проектировании разработки и эксплуатации нефтяных залежей, а также при выборе оптимальных режимов эксплуатации) расширить диапазон скважин, которые могут быть охвачены исследованием.

Формула изобретения

Глубинный проточный пробоотборник , содержащий корпус с пробоотборной камерой, верхний и нижний

55 клапана, соединенные между собой тягой через замковый механизм, механизм управления клапанами, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности пробы за

60 счет отбора пробы в скважинах с забойным давлением ниже давления насыщения, он снабжен патрубком с радиальными окнами с пакерующим узлом в нижней части и размещенным внутри него

65 отсекателем, выполненным в виде цилиндрического стакана, в верхней части которого выполнены сквозные отвер-стия, причем, патрубок жестко соединен с нижней частью корпуса, а отсекатель установлен с возможностью перекрытия радиальных окон патрубков и жестко связан с тягой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3.Мамуна В.М. и др. Глубинные пробоотборники и их применение. М., Гостоптехиздат, 1961, с. 57 (прототип).