RU2002125501A

RU2002125501A - Устройство и способ для контроля давления пробы скважинного флюида

Info

Publication number: RU2002125501A
Application number: RU2002125501/03A
Authority: RU
Inventors: Пол Эндрю РЕЙНХАРДТ (US); Пол Эндрю РЕЙНХАРДТ
Original assignee: Бэйкер Хьюз Инкорпорейтед (Us); Бэйкер Хьюз Инкорпорейтед
Priority date: 2000-02-25
Filing date: 2000-08-25
Publication date: 2004-03-10
Also published as: DE60041005D1; EP1257730A1; CA2401375C; WO2001063093A1; CA2401375A1; EP1257730B1; RU2244123C2

Claims

1. Устройство для контроля давления сжатой пробы скважинного флюида, отобранной из глубины скважины, включающее в себя корпус, имеющий внутреннюю полость, поршень внутри названной полости корпуса для ограничения камеры для пробы флюида, причем названный поршень подвижен в пределах названной полости корпуса для избирательного изменения объема названной камеры для пробы флюида, насос для подачи пробы флюида под давлением в названную камеру для пробы флюида, и клапан, позволяющий сжатому скважинному флюиду передвигать названный поршень, причем названное перемещение поршня сжимает пробу флюида внутри названной камеры для пробы флюида таким образом, что проба флюида остается сжатой, когда проба флюида перемещена к поверхности скважины.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что также включает в себя обратный клапан, установленный между названным насосом и названной камерой для пробы флюида для предотвращения возврата названным поршнем пробы флюида к названному насосу.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что названный клапан присоединен к названному поршню.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что также включает в себя отсечной клапан резервуара, установленный между названным насосом и названной камерой для пробы флюида, для выборочного изолирования названной камеры для пробы флюида от давления названного насоса.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что также включает в себя стопор для фиксации названного поршня относительно названного корпуса для сохранения объема названной камеры для пробы флюида.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что названный поршень включает в себя внешнюю втулку и внутреннюю втулку, подвижную относительно названной внешней втулки, причем названный клапан способен обеспечить контакт между сжатым скважинным флюидом и названной внутренней втулкой для перемещения названной внутренней втулки относительно названной внешней втулки для сжатия пробы флюида.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что также включает в себя стопор для фиксации названной внутренней втулки относительно названной внешней втулки для сохранения объема названной камеры для пробы флюида.

8. Устройство по п.6, отличающееся тем, что также включает в себя камеру наполнения между названной внутренней втулкой и названной внешней втулкой для приема сжатого скважинного флюида, так что флюид вызывает воздействие перепада давления на названную внутреннюю втулку для сдвига названной внутренней втулки относительно названной внешней втулки.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что также включает в себя атмосферную камеру между названной внутренней втулкой и названной внешней втулкой, давление в которой первоначально ниже гидростатического давления и которая уменьшается в объеме, когда названная внутренняя втулка перемещается относительно названной внешней втулки.

10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что также включает в себя второй поршень, связанный с названным корпусом для ограничения второй камеры для пробы флюида и соединенный с названным насосом и названным клапаном для избирательного сжатия пробы флюида до давления, отличного от давления флюида внутри другой камеры для пробы флюида.

11. Устройство для контроля давления сжатой пробы скважинного флюида, отобранной из глубины скважины, включающее в себя корпус, имеющий внутреннюю полость, поршень внутри названной полости корпуса для ограничения камеры для пробы флюида, причем названный поршень подвижен в пределах названной полости корпуса для избирательного изменения объема названной камеры для пробы флюида, и названный поршень включает в себя внешнюю втулку и внутреннюю втулку, и внутренняя втулка подвижна относительно названной внешней втулки, насос для подачи пробы флюида под давлением в названную камеру для пробы флюида, удерживающее средство, служащее для удержания названной внешней втулки поршня относительно названного корпуса, и клапан, избирательно позволяющий сжатому скважинному флюиду передвигать названную внутреннюю втулку поршня относительно названной внешней втулки поршня, так что названный флюид сжимается внутри названной камеры для пробы флюида.

12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что также включает в себя клапан, выборочно блокирующий сообщение флюида между названным насосом и названной камерой для пробы флюида.

13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что названный клапан содержит обратный клапан.

14. Устройство по п.11, отличающееся тем, что также включает в себя стопор для удержания названной внутренней втулки поршня неподвижной относительно названного корпуса.

15. Способ контроля давления сжатой пробы скважинного флюида из скважины, включающий в себя следующие этапы, на которых: опускают корпус в скважину, причем названный корпус имеет поршень внутри полой внутренней части названного корпуса, который является подвижным для ограничения камеры для пробы флюида, накачивают скважинный флюид в названную камеру для пробы флюида для отбора пробы скважинного флюида, приводят в действие клапан для ввода скважинного флюида при гидростатическом давлении в скважине в контакт с названным поршнем для перемещения названного поршня, сжимающего пробу скважинного флюида внутри названной камеры для пробы флюида, удерживают пробу скважинного флюида внутри названной камеры для пробы флюида в то время, как названный поршень перемещается, чтобы сжать пробу скважинного флюида внутри названной камеры для пробы флюида, фиксируют названный поршень относительно названного корпуса для фиксации объема пробы скважинного флюида внутри названной камеры для пробы флюида после достижения скважинным флюидом выбранного давления, которое выше гидростатического давления в скважине, и вытаскивают названный корпус на поверхность скважины.

16. Способ по п.15, отличающийся тем, что также включает в себя этап, на котором извлекают пробу скважинного флюида из названной камеры для пробы флюида при поддержании давления в пробе скважинного флюида выше выбранного давления.

17. Способ по п.15, отличающийся тем, что также включает в себя этап, на котором перемещают названный корпус к другой зоне внутри скважины после того, как названный поршень застопорен относительно названного корпуса, и далее включает в себя этапы, на которых накачивают вторую пробу скважинного флюида во вторую камеру для скважинного флюида, приводят в действие названный клапан для перемещения второго поршня с тем, чтобы сжать вторую пробу флюида, и фиксируют названный поршень относительно названного корпуса для фиксации объема второй пробы флюида.

18. Способ по п.17, отличающийся тем, что названное второе давление сжимает вторую пробу флюида до давления, большего, чем давление другой пробы флюида.

19. Способ по п.15, отличающийся тем, что также включает в себя этап, на котором опускают названный корпус внутрь скважины так, чтобы большее гидростатическое давление флюида передвинуло названный поршень для дальнейшего сжатия пробы скважинного флюида перед тем, как названный корпус поднимают на поверхность скважины.

20. Способ по п.15, отличающийся тем, что названный поршень сжимает пробу скважинного флюида до давления, при котором в пробе скважинного флюида не изменяются фазовые отношения, когда названный корпус поднимают на поверхность скважины.

21. Способ для передачи пробы пластового флюида земли с глубины добычи в скважине на поверхность скважины, причем названный способ включает в себя следующие этапы, на которых: (a) опускают соединенную сборку скважинных устройств в скважину, причем названная сборка включает в себя устройство извлечения пластового флюида, резервуар для получения пробы пластового флюида и управляемый с поверхности насос для избирательного наполнения пластовым флюидом названного резервуара для получения пробы, (b) позиционируют названное устройство извлечения пластового флюида на первой глубине скважины, (c) извлекают пластовой флюид на названной первой глубине скважины, (d) заполняют первый объем пробы в названном резервуаре для получения пробы соответствующим объемом пластового флюида с первой глубины, (e) прикладывают местное (in situ) давление в скважине к элементу названного резервуара для получения пробы с тем, чтобы уменьшить первый объем пробы в названном первом резервуаре для получения пробы до второго объема пробы, меньшего, чем названный первый объем пробы, без вытеснения флюида из названного резервуара для получения пробы, вследствие чего первый объем пробы пластового флюида с первой глубины сжимается до давления, существенно большего, чем названное местное давление в скважине, (f) конструктивно фиксируют названный второй объем пробы, и (g) поднимают сборку скважинных устройств на поверхность скважины.

22. Способ по п.21, отличающийся тем, что названная сборка скважинных устройств включает в себя второй резервуар для получения пробы, и названный способ далее включает в себя следующие этапы, на которых: (a) повторно позиционируют названное устройство извлечения пластового флюида на второй глубине скважины перед подъемом названной сборки скважинных устройств на поверхность скважины, (b) извлекают пластовой флюид на названной второй глубине скважины, (c) заполняют первый объем пробы названного второго резервуара для получения пробы пластовым флюидом со второй глубины, (d) прикладывают названное второе местное давление в скважине к элементу названного второго резервуара для получения пробы с тем, чтобы уменьшить первый объем пробы до второго объема пробы, меньшего, чем названный первый объем пробы, без вытеснения флюида из названного второго резервуара для получения пробы, вследствие чего первый объем пробы пластового флюида со второй глубины сжимается до давления, существенно большего, чем названное второе местное давление в скважине, и (e) конструктивно фиксируют названный второй закрытый объем названного второго резервуара для получения пробы.

23. Способ по п.21, отличающийся тем, что названная конструктивная деталь названного резервуара для получения пробы имеет меньшую эффективную площадь рабочего давления в первом закрытом объеме, чем эффективная площадь рабочего давления, на которую воздействует названное давление в скважине.

24. Способ извлечения пробы пластового флюида земли, включающий в себя следующие этапы, на которых: (a) подготавливают резервуар для получения пробы, имеющий камеру для пробы с переменным объемом, (b) размещают названный резервуар для получения пробы в скважине, (c) заполняют на месте (in situ) первый объем названной камеры для пробы первым объемом пластового флюида, (d) прикладывают местное давление в скважине к конструктивной детали названного резервуара для получения пробы с тем, чтобы уменьшить названную камеру для пробы до второго объема, меньшего, чем названный первый объем, без вытеснения флюида из названной камеры для пробы, посредством чего названный пластовой флюид сжимается там до давления, существенно большего, чем названое местное давление в скважине, (e) фиксируют положение второго объема названной конструктивной детали, и (f) удаляют названный резервуар для получения пробы из названной скважины.

25. Способ по п.24, отличающийся тем, что названная конструктивная деталь является подвижной перегородкой между местным скважинным флюидом и пластовым флюидом внутри названной камеры для пробы.

26. Способ, по п.24, отличающийся тем, что местное давление в скважине, приложенное к названной конструктивной детали, перемещает названную деталь в названную камеру для пробы с уменьшением ее объема.

27. Способ по п.26, отличающийся тем, что названный местный скважинный флюид действует на большую площадь названной конструктивной детали, чем пластовой флюид внутри названной камеры для пробы.

28. Устройство для подъема пробы пластового флюида земли из скважины, включающее в себя (a) цилиндр, в котором имеется подвижный поршень для ограничения камеры переменного объема для пробы, причем названный поршень имеет подвижные относительно друг друга первый и второй элементы, воспринимающие давление, и каждый из названных воспринимающих давление элементов имеет соответствующие поверхности, воспринимающие давление в камере для пробы, и поверхности, воспринимающие давление в скважине, причем поверхность, воспринимающая давление в скважине, названного второго воспринимающего давление элемента больше, чем поверхность, воспринимающая давление в камере для пробы, названного второго воспринимающего давление элемента, (b) насос для извлечения флюида из пласта земли и для подачи названного флюида через проводящий канал в названную камеру для пробы, (c) первый клапан в названном проводящем канале для предотвращения реверсирования потока флюида из названной камеры для пробы, (d) второй клапан для пропуска скважинного флюида к поверхности, воспринимающей давление в скважине, названного второго воспринимающего давление элемента, причем названный второй клапан размещается на названном первом воспринимающем давление элементе и приводится в действие с приходом названного первого воспринимающего давление элемента в положение, соответствующее максимальному объему камеры для пробы.

29. Устройство по п.28, отличающееся тем, что названные первый и второй воспринимающие давление элементы включают в себя коаксиально подвижные первый и второй втулочный элементы соответственно, причем второй втулочный элемент является подвижным внутри первого втулочного элемента.

30. Устройство по п.29, отличающееся тем, что названные первый и второй втулочные элементы содержат сопряженно связанные зубчатые элементы для ограничения взаимного относительного перемещения между названными втулочными элементами.

31. Устройство по п.30, отличающееся тем, что поверхность, воспринимающая давление в скважине, названного первого принимающего давление элемента включает в себя, по существу, целостную поверхность поршня поперек одного конца названного первого втулочного элемента, а названный клапан расположен внутри названной поверхности поршня.

32. Устройство по п.29, отличающееся тем, что названный цилиндр заканчивается с противоположных концов соответствующими торцевыми стенками, посредством чего названная камера переменного объема для пробы расширяется при смещении названного поршня вдоль по названному цилиндру к первой торцевой стенке.

33. Устройство по п.32, отличающееся тем, что названный второй клапан размещен на названном первом втулочном элементе и открывается при приближении названного поршня к названной первой стенке цилиндра.

34. Устройство по п.33, отличающееся тем, что названный второй клапан пропускает скважинный флюид между названными первым и вторым втулочными элементами для осевого перемещения названного второго втулочного элемента относительно названного первого втулочного элемента.

35. Устройство по п.34, отличающееся тем, что названные первый и второй втулочные элементы включают в себя выпрямитель совместного перемещения, вследствие чего перемещение названного второго втулочного элемента относительно названного первого втулочного элемента является однонаправленным.