Глубинный пробоотборник Советский патент 1982 года по МПК E21B49/08 

(5) ГЛУБ1ЖНЫЙ ПРОБООТБОРНИК

I

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к устройствам для отбора глубинных проб нефти и газа, содержащих сероводород.

Известен глу&1нный пробоотборник всасывающего типа, имеющий приемную камеру, клапанный узел с полым штоком и механизм его управления, прикрепленный к ни)хнему концу проволоки Известен также глубинный пробоотборник, включаюед й приемную камеру, впускной клапан, 1еханизм управления впускного клапана и дифференциальный поршень, размеценный в приемной камере, полость под меньшей ступенью которого сообхчена со скванмнным пространством . .;

Недостатками данных пробоотборников является то, что в них не производится очистка отбираемых проб от серрводорода, проба поступает на анализ с содержанием в ней сероводорода, что повышает требования к технике безопасности проведения анализа.

Известен также глубинный пробоотборник, включающий приемную камеру, впускной клапан, механизм управления впускного клапана, полость, заполненную жидким реагентом-нейтрализатором серюводорода, и дифференциальный поршень, размеценный в приемной камере 3.

Данный пробоотборник позволяет производить нейтрализацию сероводорода

10 во время отбора пробы скважинной жидкости. Однако процесс нейтрализации идет неинтенсивно и не весь сероводород может нейтрализоваться из-за недостаточно полного перемешивония отISбираемой пробы жидкости с реагентомнейтрализатором сероводорода.

Цель изобретения - улучшение процесса смешивания реагента-нейтрализатора сероводорода с отбираемой пробой

20 в момент отбора.

Указанная цель достигается тем, что полость, заполненная жидким реагентом-нейтрализатором сероводорода, выполнена в поршне и отделена от при емной камеры перфорированной перегородкой с насадками, одни из которых направлены в полость с жидким реаген том, а другие - в приемную камеру. На twr. 1 изображен пробоотборник общий вид, до спуска в на фиг. 2 - то же, после спуска в скважину и отбора пробы. Глубинный пробоотборник состоит из корпуса 1, приемной камеры 2, в нижней части которой расположен впускной клапан 3, связанный с механизмом k управления. Ниже клапана 3 корпус 1 имеет входное отверстие 5В приемную камеру 2 вставлен диффере циальный поршень 6, нижняя часть 7 которого снабжена уплотнительными кольцами 8 и имеет больший наружный диаметр, чем в верхней части, В верхней части приемной камеры 2 установлена втулка 9 с внутренними уплотнительными кольцами 10. В верхней части дифференциального поршня 6 установлен вентиль 11, прикрепленный к нижнему концу проволоки 12. С дифференциальном поршне 6 выполнена- полость 13j заполненная жидким реагентом-нейтрали затором сероводорода, например моноэтаноламином. Полость 13 отделена от приемной камеры 2 перфорированной перегородкой Н с насадками-каплеобразо вателями 15, концы одних из которых выдвинуты в полость 13 с жидким реагентом, а других - в приемную камеРУ 2. Глубинный пробоотборник работает следующим образом. Перед отбором пробы (фиг. 1) дифференциальный поршень 6 смещают в ниж нюю часть приемной камеры 2. Открывают впускной клапан 3 запорный вентиль 11 И заполняют внутреннюю полость поршня жидким реагентом-нейтрализатором сероводорода, например После заполневором моноэтаноламина. ния клапан 3 и вентиль 11 закрывают, верхнюю часть дифференциального поршня прикрепляют к проволоке 12 и спускают пробоотборник в скважину до опре деленной глубины, где впускной клапан 3 открывается механизмом управления. Давление во внутренней полости дифференциального поршня становится равным давлению в месте отбора пробы. При этом сила, действующая на нижнюю часть 7 поршня, равна произведению давления на его Площадь, а сила, действ ющая на верхнюю часть поршня, раст равна произведению давления на внутреннюю площадь, образуемую уплотнительными кольцами 10 на втулке 9, которая по величине меньше площади нижней части 7 поршня. Разница сил, действующих на дифференциальный поршень снизу и сверху, заставляет перемеьцаться вниз корпус 1 пробоотборника вместе с приемной камерой 2. Внутренний объем приемной камеры увеличивается и заполняется пробой нефти из скважины. Плотность : идкого реагента выше плотности отбираемой нефти, поэтому нефть, поступающая в пробоотборник через отверстие 5 и клапан 3. попадая под перфорированную перегородку 14, проходит через отверстия насадок 15 всплывает каплями в жидком реагенте и накапливается в верхней части по- лости 13 дифференциального поршня 6 (фиг.2). При этом реагент через отверстия других насадок 15 выдавливается в полость приемной камеры 2 ниже перр орированной перегородки Н. Диаметр отверстий, высота насадок и размещение их концов над и под перегородкой обеспечивают переток пробы с меньшей плотностью через насадки, расположенные выше перегородки и переток реагента с большей плотностью - через насадки, расположенные ниу(е перегородки. Выбор диаметра отверстий обеспечивает также образование капель нефти, которые всплывают в растворе юноэтаноламина, а сероводород, растворенный в них, вступает бо взаимодействие с реагентом. В результате сероводород полностью или частично удаляется из отбираемой пробы. По мере подъема дифференциального поршня вверх увеличивается давление воздуха в междутрубном пространстве, образуемом внутренней стенкой приемной камеры 2 и наружной поршня 6, выравниваются силы, действующие на поршень с внутренней и наружной сторон, дифференциальный поршень занимает верхнее положение, его полость оказывается полностью занятой отбираемой пробой нефти. Впускной клапан 3 закрывается. Пробоотборник поднимается, вынимается из скважины, отсоединяется от проволоки 12 и устанавливается верхней частью дифференциального поршнп 6 вниз, а приемной камерой . - вверх. При этом нефть из полости U поршня 6 через насадки в перегородке 1 под действием гравитаци ° илы перетекает вверх (в приемную камеру 2/, а реагент перетекает ,

вниз (в полость 13 ди()ференциальн6го поршня 6) . В процессе перетока нефть повторно разделяется на капли, которые всплывают в реагенте и дополнительно очищаются от сероводорода. Мно гократным изменением положения при.емной камеры 3 и дифференциального поршня 6 обеспечивается время контакта пробы с реагентом, достаточное для полного удаления сероводорода из отобранной пробы. При выпуске пробы из пробоотборника его-устанавливают вертикально, с верхним расположением дифференциального поршня 6. Клапан 3 открывают напором рабочей жидкости. Открывают вентиль 11 и вытесняют пробу нефти под давлением в установку для проведения ее анализа. Проба нефти из пробоотборника поступает на установку уже без сероводорода. После удаления пробы нефти из пробоотборника выпускается моноэтаноламин, в котором определяют содержание сероводорода по степени его нейтрализации.

Таким образом, в пробоотборнике достигается полная очистка нефти от сероводо зода, исключается применение установок и приборов для анализа в антикоррозионном исполнении, улучшаются условия техники безопасности проведения анализа пластовых проб нефти и газа.

Формула изобретения

Глубинный пробоотборник, включающий приемную камеру, впускной клапан механизм управления впускного клапана, полость, заполненную жидким реагентом-нейтрализатором сероводорода, и дифференциальный поршень, размещенный в приемной камере, отличающ и и с я тем, что, с целью улучшения процесса смешивания реагента-нейтрализатора сероводорода с отбираемой пробой в момент отбора, полость, заполненная жидким реагентом-нейтрализатором сероводорода, выполнена в поршне и отделена от приемной камеры перфорированной перегородкой с насадками, одни из которых направлены в полость с жидким реагентом, а другие в приемную камеру.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3.Авторское свидетельство СССР № 151267, кл. Е 21 В , 1961 (прототип).