Устройство для отбора проб газа из скважины Советский патент 1982 года по МПК E21B49/08 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ГАЗА Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для отбора проб гайа из скв жины. Известна конструкция пробоотборника для отбора проб газа и жидкости с забоя скважины, включающее приемную и баллас ную камеру, поршень, впускной и выпускной клапаны и механизм их открытия f l Недостатком известного пробоотборника является отбор некачественных проб, так как при спуске пробоотборника устанавливают минимальный отбор газа из скважины, в результате чего происходит выпадение конденсата и отбор его при погружении пробоотборника под уровень . раздела фаз. Кроме того, в процессе подъема пробоотборника, даже в случае отбора качест венной пробы на забое, температура в нем снижается и часть высокомолекулярных компонентов выпадает из газа в жидкую фйзу, что также снижает качество пробы ИЗ СКВАЖИНЫ И приводит к погрешности в определении состава пластового газа. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для отбора проб газа из скважины, включающее корпус с приемной и балластной камерами, поршень, гидравлическое реле и впускной и выпускной клапаны, и реакционную (индикаторную) трубку, установленную в приемной камере. Приемную камеру этого пробоотборника предварительно заполняют инертным газом, что исключает выпадение жидкой фазы в пробоотборнике при снижении в нем температуры в процессе подъема из скважины C2j . Однако отбор жидкой фазы не исключен при спуске пробоотборника ниже уровня раздела фаз, что снижает качество отбора пробы и является недостатком. Цель изобретения - повышение качест ва проб за счет исключения возможности попадания в приемную камеру жидкой фазы. Поставленная цель достигается тем, что устройство для отбора проб газа из

скважины, включающее корпус с приемной и балластной камерами, поршень, гидравлическое реле и впускной и выпускной клапаны, снабжено кожухом с выходной трубкой внутри него и входным отверстием в нижней часги, причем корпус уста- FiODneH внутри кожуха, а плошадь сечений входного отверстия больше площади сечения канала выходной трубки, верхний конец которой расположен на уровне впуск-О ного клапана, а нижний на уровне или ниже входного отверстия кожуха. На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство, разрез. Устройство для отбора проб газа из скважины состоит из корпуса 1, имеющего приемную камеру 2, разделенную поршнем 3 на нижнюю и верхнюю части. На верхнюю часть приемной камеры навинчен переходник 4, в котором смонтирован впускной клапан 5, а в нижнЮЮ часть корпус 6 выпускного клапана 7 и гидравлического реле 8, На нижнюю часть корпуса 6 навинчена балластная камера 9. Корпус 1 установлен внутри кожуха 10 на держателях 11. Кожух 10 в верхней части имеет подъемную головку 12, а в нижней части - входное отверстие 13. Внутри кожуха 1О на держателе 11 установлена также выходная трубка 14, площадь сечения которой меньше площади сечения входного отверстия 13 кожуха 10. Причем, выходная трубка 14 установлена так, что верхний ее конец расположен на уровне впускного I клапана 5, а нижний - на уровне или ниже входного отверстия 13 кожуха 1О. Устройство работает следующим образом . Перед спуском в скважину отвинчивают подъемную головку 12, извлекают кор- пус 1 из кожуха Ю, корпус 6 отвинчивают от приемной 2 и балластной 9 камер Клапан 7 регулируют на открытие при определенном давлении, устанавливают гидравлическое реле 8 на определенное время истечения через него балластной жидкости Приемную камеру 2 устанавливают вертикально верхней частью вниз, устанавлкгвают поршень 3 с расчетом заполнения определенного количества балластной жидкости, определяющим объем отбираемой , пробы газа. Заливают определенный объем балластной жидкости, например воды.- Корпус 6 навинчивают на приемную камеру 2 и на него навинчивают балластную камеру 9. Через переводник 4 заполняют верхнюю часть приемной камеры 2 инертным газом до достижения в ней давления.

равного предполагаемому давлению отбора пробы в скважине. Корпус 1 вставляют в держатели 11 и привинчивают подъемную головку 12и подготовленное таким образом устройство для отбора проб газа спускают Б скважину. В процессе спуска скоростной напор газа в сечении входного отверстия 13 больше скоростного напора в сечении трубки 14 и газ из скважинь) входит в отверстие 13 и выходит из трубки 14, промьшая таким образом вн треннюю полость кожуха 10. По -мере увеличения глубины спуска давление в скважине растет и в момент достижения значения, превышающего давление инертного газа в приемной камере 2, впускной клапан 5 открывается и газ из внутренней полости 10 поступает в верхнюю часть приемной камеры 2, сжимая . инертный газ при дальнейшем повышении давления. При достижении давления в приемной камере 2 выше давления открытия выпускного клапана 7, последний открывается и поршень 3 под действием разницы давлений в приемной 2 и балластной 9 камер вытесняет жидкость из нижней части приемной камеры 2 в балластную камеру 9 через гидравлическое реле 8. В это время проба газа из внутренней полости кожуха 10 засасывается в приемную камеру 2. В том случае, если в скважине имеется жидкость и устройство спускается ниже уровня раздела фаз, внутренняя по- лость кожуха 10 частично заполняется жидкостью, которая сжимает газ в верхней его части, откуда газ не может выйти через выходную трубку 14, так как ее нижний конец расположен на уровне или ниже уровня входного отверстия 13 ко- жуха 1Q, где давление вьпие давления на уровне нижнего конца выходной трубки 14. Это обстоятельство исключает попадание жидкости в корпус 1 через впускной клапан 5. После окончания спуска давление в приемной камере 2 становится равным давлению в верхней части внутренней полости кожуха 10 и клапан 5 закрьгеается иод действием пружины. Устройство поднимается из скважины, температура в корпусе 1 снижается, но в отобранной пробе газа внутри пробоотборника высокомолекулярные компоненты не выпадают в жидкую фазу, так как отобранная проба смешана с инертным газом в количестве, достаточном для предотвращения выпадения жидкой фазы в газовой смеси. В устройстве, поднятом из скважины, отвинчивают подъемную головку 12 и извлекают корпус , 1 из кожуха 1О. На переводник 4 навин- чивают устройство для открытия клапана 5 и выпуска газовой смеси в бюретку,из которой проба подается на хроматограф, где определяют ее состав. При использовании в качестве инертного газа газоносителя хроматографа полученный состав характеризует пластовый газ. 1. Эффективность применения устройстве для отбора проб в газоконденсатных скважинах определяется достоверностью характеристики состава пластового газа. При наличии такого состава современные методы расчета фазовых равновесий и про граммы ЭВМ позволяют получить газоконденсатную характеристику при значительном сокращении объема экспериментальных работ как на скважине, так и в лаборатории. На скважине объем таких работ ограничивается проведением гидродинамических исследований притока и отбором г-юб газа, а в лаборатории исключаются на установке PVT. Затраты времени на исследовании газоконденсатной скважины становятся равными затратам на исследование газовой скважины. Формула изобретения Устройство для отбора проб газа из скважины, включающее корпус с приемной и балластной камерами, порщень, гидрав лическое реле, и впускной и выпускной клапаны, отличающееся тем, что, с целью повышения- качества пробы / за счет исключения возможности попадания в приемную камеру жидкой фазы, оно снабжено кожухом с выходной трубкой внутри него и входным отверстием в нижней части, причем корпус установлен внутри кожуха, а площадь сечения входного отверстия больше площади сечения канала выходной трубки, верхний конец которой расположен на уровне впускного клапана, , а нижний - на уровне или ниже входного отверстия кожуха. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 252249, кл. Е 21 В 49/08, 1967. 2.Авторское свидетельство СССР № 578585, кл. Е 21 В 49/08, 1976.