Пробоотборник для испытателя пластов Советский патент 1982 года по МПК E21B49/08 

Изобретение относится к нефтяной промышленности, конкретно к , применяемой для исследования пластов вскрытых скважиной. Иэвест «|| так называемые летшощие пластоиспытатели, сбрасываемые в бурильные трубы, представляюи ие собой камеру для отбора жидкости 11. Недостатками этих пластоиспытателей являются необходимость применения лебедки с канатом и то, что без подъе ма камеры возможно испытать лишь оди объект в процессе бурения скважины. Известен многокамерный селективный глубинный пробоотборник, спускаемый на кабеле, с приводом приемнозапиракхцего клапана давлением пороховых газов после подачи напряжения по кабелю и сгорания воспламенитель- ной головки121. Однако этот пробоотборник не может использоваться для решения задачи оперативного отбора проб жидкости при испытании нескольких объектов за рдин рейс инструмента (бурильных труб с ИПТ), так как требуется подъемник с лебедкой и кабелем, а сам пробоотборник не может быть применен без кабеля для реализации .принципа сбрасывания. Известен также пробоотборник для испытателя пластов, включающий полый корпус с установленными в нем пробоотборными баллонами с впускными и запорными клапанами и механизмами открытия впускных клапанов.Пробоотборные баллоны в данном пробоотборнике расположены в корпусе на одном уровне вокруг его оси, впускные клапаны открываются при поочередном взаимодействии со штоком запорноповоротного клапана- пластоиспытателя, что позволяет дтбирать несколько проб имдкости за один рейс испытателя в скважину L31. Недостатком данного пробоотборни- ка является то, что механизм открытия впускных, клапанов выполнен за одно

целое с запорно-поворотным клапаном пластоиспытателя, что снижает надежность отбора проб из-за выхода этго клапана из строя. Кроме того радиальное расположение баллонов в корпу се ограничивает количество этих баллонов, расположенных в данном сечении корпуса, тем самым можно отобрать ограниченное количество проб, причем ограниченного общего объема, что, в свою очередь, уменьшает представительность отбираемых проб.

Цель изобретения - повышение надежности отбора проб жидкости при испытании нескольких объектов за оди рейс испытателя в скважину и увеличение представительности проб.

Указанная цель достигается тем, что пробоотборные баллоны пробоотборка выполнены с конической нижней частью и расположены по оси корпуса друг над другом, причем впускной клапан каждого баллона выполнен в виде штока с проточкой в верхней части а механизм открытия впускного клапана - в виде шарнирно закрепленных в верхней части баллона подпружиненных рычагов, имеющих конусные захваты для взаимодействия с конической частью вышерасположенного баллона и выступы на внутренней поверх10ости под проточку штока.

Создается система взаимодействующих между собой баллонов, последовательно сбрасываемых с поверхности в бурильные трубы после испытания каждого объекта в заданный момент времени, например после окончания притока, во время получения кривой восстановления давления (КВД).

На фиг. 1 изображено устройство в транспортном положении; на фиг,2 то же, в момент открытия впускного клапана.

Пробоотборник для испытателя пластов состоит из полого корпуса 1 с воронкой 2 в верхней части. Внутри корпуса 1 размещены пробоотборные баллоны 3 с прббоотборной камерой k и впускным 5 и запорным б клапанами.

Впускной клапан 5 выполнен в виде tuTOKa с проточкой 7 в верхней части и шпилькой 8 в нижней части для ограничения осевогй перемещения штока. В верхней части 5аллона 3 шар нирно закреплены рычаги 9, имеющие конусные захваты 10 в верхней чзсти выступы 11 на внутренней поверхности. Выступы П рычагов 9 входят в проточку 7 клапана 5 и фиксируют его в верхнем положении. Рычаги 9 стянуты к оси корпуса с помощью упругого кольца 12. Для центрации баллонов 3 в корпусе 1 на баллоне имеются центрирующие ребра 13. Запорный клапан 6 выполнен в виде клана поплавкового типа. Нижняя часть баллона 3 имеет днище 1, выполненное в виде коническтбй головки для захвата конусными захватами 10 вышерасположенного баллона 3.

Пробоотборник работает следующим образом.

Корпус 1 пробоотборника своей воронкой 2 устанавливается в испытатель пластов либо над его запорноповоротным клапаном, либо в его нижней части. В корпусе 1 устанавливается первый баллон 3 (нижний), после чего испытатель пластов спускается в скважину. Производится долив необходимого количества жидкости. После пакерования (применяютс пакеры с упором в стенки скважины) испытывается первый объект. Притекающая жидкость заполняет нижнюю часть труб, в которой расположен первый баллон, оттесняя долитую жидкость вверх по бурильным трубам. После притока, выдержки времени для получения КВД, внутрь труб сбрасывается второй баллон. Рычаги раздвигаются днищем И баллона, тем самым расфиксируя клапан 5 первого баллона, клапан 5 продавливается вниз до упора, открывается отверстие впускного клапана. При этом первый баллон отбирает пробу, второй остается подготовленным для отбора пробы из последующего объекта.

Отбор пробы первым баллоном производится следующим образом.

Под давлением столбов долитой и поступившей из пласта жидкостей пластовый флюид, находящийся около баллона 3 для отбора, поступает вну баллона (в баллоне атмосферное давление) и замещает находящийся в нем воздух (инертный газ). При этом вмете с уровнем жидкости поднимается вверх клапан 6 и запирает пробоотборную камеру А баллона 3 с пробой жидкости.

Производится переустановка пакеров в новый интервал (без извлечения пластоиспытателя на поверхность

пакерование, открытие клапана пластоиспытателя, выдержка на притоке, закрытие клапана, после чего сбрасывается третий баллон, который открывает впускной клапан второго баллона а сам остается в положении закрыто и т.д. На каждый объект можно использовать один баллон, т.е. на три объекта - три баллона, и по два баллона, т.е. на три объекта - шесть баллонов. Тем самым увеличивается объем отбираемой пробы пластовой жидкости.

Разрядка баллона на поверхности после извлечения из корпуса 1 производится обычным способом.

Технологические схемы проведения работ могут быть различными. Один из вариантов описан выше. Устройство может также опускаться до заданной глубины, затем подниматься на поверхность с помощью лебедки на проволоке (кабеле).

Экономический эффект от применеНИИ предлагаемого устройства складывается из обеспечения технологии испытания нескольких объектов отбором проб, уменьшением количества типоразмеров инструментов, так как устройство одного диаметра применяется в широком диапазоне диаметров тру исключается необходимость изготовления пробоотборных устройств с приводом от механизма пластоиспытателя, упрощается изготовление и эксплуатация, повышается надежность работы и представительность пробы.

Формула изобретения .Пробоотборник для испытателя пластов, включающий полый корпус с установленными в нем пробоотборными баллонами с впускными и запорными клапанами и механизмами открытия впускных клапанов, отл.ичающийс я тем, что, с целью повышения надежности отбора проб жидкости при испытании нескольких объектов за один рейс испытателя в скважину и увеличения представительности проб, пробоотборные баллоны выполнены с конической нижней частью и расположены, по оси корпуса друг над другом, причем впускной клапан каждого баллона выполнен в виде штока с проточкой в верхней части, а механизм открытия впускного клапана - в виде шарнирно закрепленных в верхней части баллона подпружиненных рычагов, имеющих конусные захваты для взаимодействия с конической частью вышерасположенного баллона и выступы на внутренней поверхности под проточку штока.

Источники информации , принятые во внимание при экспертизе

1.Ясашин A.M. Вскрытие, опробование и испытание пластов. М., Недра, 1979, с. 168-171.

2.Гамазов О.А. и др. Многокамерный селективный глубинный пробоотборник. Сб., Геофизическая аппаратура. Л., Недра, 1975, вып. 58, с. 113.

3.Авторское свидетельство СССР If 670723. кл. Е 21 В Э/02, 1978 (прототип).

tfttt.l