RU69150U1

RU69150U1 - DEPTH SAMPLE

Info

Publication number: RU69150U1
Application number: RU2007125277/22U
Authority: RU
Inventors: Игорь Георгиевич Мельников; Андрей Александрович Павлов; Наиль Анатольевич Гафаров; Вячеслав Владимирович Илюшин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Петросервис-Эстейт"
Priority date: 2007-07-05
Filing date: 2007-07-05
Publication date: 2007-12-10

Abstract

Полезная модель относится к нефтяной промышленности, в частности к технике, применяемой для исследования пластов при нефтедобыче. Технической задачей является упрощение конструкции и повышение надежности работы гидропривода и достоверности пробы. Техническая задача решается за счет использования глубинного пробоотборника, спускаемого в скважину, состоящего из цилиндрического корпуса, в котором размещены пробозаборный модуль, включающий пробоприемную камеру всасывающего типа, балластную камеру, клапанный механизм и сетчатый фильтр с магнитным сепаратором, модуль гидропривода, включающий цилиндрическую камеру, балластную камеру, поршень, шток-толкатель и электромагнитный клапан, электронный модуль, отличающийся тем, что электромагнитный клапан расположен в поршне модуля гидропривода, а пробозаборный модуль дополнительно снабжен гидросопротивлением, установленным между фильтром и клапанным механизмом, и регулятором расхода жидкости, установленным между пробоприемной и балластной камерой пробозаборного модуля.The utility model relates to the oil industry, in particular to the technique used to study reservoirs in oil production. The technical task is to simplify the design and increase the reliability of the hydraulic drive and the reliability of the sample. The technical problem is solved through the use of a deep sampler, lowered into the well, consisting of a cylindrical body, in which a sampling module is placed, including a suction-type sampling chamber, a ballast chamber, a valve mechanism and a strainer with a magnetic separator, a hydraulic actuator module including a cylindrical chamber, ballast a chamber, a piston, a rod-pusher and an electromagnetic valve, an electronic module, characterized in that the electromagnetic valve is located in the piston of the hydraulic module drive and sample probe module further hydraulic resistance is provided, mounted between the filter and the valve mechanism and the fluid flow regulator installed between the ballast chamber and probopriemnoy sample probe module.

Description

Полезная модель относится к нефтяной промышленности, в частности к технике, применяемой для исследования пластов при нефтедобыче.The utility model relates to the oil industry, in particular to the technique used to study reservoirs in oil production.

Все известные технические решения устройств для отбора проб в скважине, содержащие балластную и приемную камеры, имеют механизмы управляющие открытием (закрытием) входного запорного клапана (часовые, механические, гидравлические, пневматические), а также гидро- или пневмосопротивления и для торможения пластовой жидкости, отбираемой в приемную камеру, чтобы сохранить однофазное состояние глубинной пробы. Для всех их характерны общие недостатки.All well-known technical solutions of well sampling devices, containing ballast and receiving chambers, have mechanisms controlling the opening (closing) of the inlet shut-off valve (clock, mechanical, hydraulic, pneumatic), as well as hydro- or pneumatic resistance and for braking the reservoir fluid taken in the receiving chamber to maintain a single-phase state of the deep sample. All of them are characterized by common shortcomings.

Известен глубинный пробоотборник, содержащий камеру для отбора пробы, снабженную подпружиненными клапанами, связанными между собой замком, и механизмом для закрытия клапанов, состоящим из емкости, поршня, обратного клапана и собачки, удерживающей клапаны в открытом состоянии при спуске в скважину (Нефтяное хозяйство, 1971, №1, с52-53). Недостатками этого устройства являются значительные габариты, малый объем полезной камеры и необходимость подъема пробоотборника при отборе пробы на 20-30 м от точки отбора для срабатывания механизма, закрывающего клапаны, в результате чего может произойти попадание скважинной жидкости в приемную камеру и изменение состава пробы.A well-known deep-seated sampler containing a chamber for sampling, equipped with spring-loaded valves connected by a lock, and a mechanism for closing valves, consisting of a container, a piston, a check valve and a dog that holds the valves open when lowering into the well (Oil industry, 1971 No. 1, s52-53). The disadvantages of this device are its significant dimensions, the small volume of the useful chamber and the need to raise the sampler when sampling by 20-30 m from the sampling point to operate the mechanism that closes the valves, as a result of which well fluid can enter the receiving chamber and change the composition of the sample.

Известно устройство для отбора проб пластовой жидкости в скважине, включающее основную пробоотборную камеру и механизм управления (пат. РФ 2054541). Устройство дополнительно снабжено пробоотборной камерой, при этом механизм управления размещен между основной и дополнительной пробоотборными клапанами и выполнен в виде корпуса с размещенными в нем двумя форклапанами в виде подпружиненных плунжеров, соединенных с верхней и нижней полумуфтами, причем последние зафиксированы друг относительно друга выбором тарированных срезаемых, под воздействием определенного скважинного давления жидкости, штифтов. Недостатком известного устройства является сложность конструкции и ненадежность отбора в заданной точке скважины, малый объем отобранной пробы.A device for sampling formation fluid in a well, comprising a main sampling chamber and a control mechanism (US Pat. RF 2054541). The device is additionally equipped with a sampling chamber, while the control mechanism is located between the main and additional sampling valves and is made in the form of a housing with two fork valves placed in it in the form of spring-loaded plungers connected to the upper and lower half-couplings, the latter being fixed relative to each other by the choice of calibrated cutoffs, under the influence of a certain borehole fluid pressure, pins. A disadvantage of the known device is the complexity of the design and the unreliability of sampling at a given point in the well, the small volume of the sample taken.

Известны многокамерные пробоотборники скважинной жидкости, спускаемые в колонне, содержащие ряд секций, имеющих приемную камеру и приемно-запирающий клапан например с электровоспламенителем (авт. свид. СССР №№Known multi-chamber borehole fluid samplers, lowered in the column, containing a number of sections having a receiving chamber and a receiving-locking valve, for example with an electric igniter (ed. Certificate of the USSR No.

682638, 575413, 115443). Недостатком этих устройств является низкая достоверность отбираемых проб.682638, 575413, 115443). The disadvantage of these devices is the low reliability of the samples taken.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому пробоотборнику относится глубинный пробоотборник, спускаемый в скважину, состоящий из цилиндрического корпуса, в котором размещены пробозаборный модуль, включающий пробоприемную камеру всасывающего типа, разделительный поршень, клапанный механизм и фильтр с магнитным сепаратором, модуль гидропривода, включающий цилиндрическую камеру, балластную камеру, поршень и электромагнитный клапан, электронный модуль и шток-толкатель исполнительного клапанного механизма (пат. РФ №2280160).The closest technical solution to the claimed sampler is a deep sampler, lowered into the well, consisting of a cylindrical body, in which a sampling module is placed, including a suction-type sampling chamber, a separation piston, a valve mechanism and a filter with a magnetic separator, a hydraulic drive module, including a cylindrical chamber, ballast chamber, piston and solenoid valve, electronic module and rod-pusher of the actuating valve mechanism (US Pat. RF No. 2280160).

Недостатком известного пробоотборника является недостаточная надежность работы отдельных узлов устройства, например гидропривода, и недостаточная точность полученной информации, сложность конструкции.A disadvantage of the known sampler is the insufficient reliability of the individual components of the device, such as a hydraulic actuator, and the insufficient accuracy of the information received, the complexity of the design.

Технической задачей является упрощение конструкции и повышение надежности работы гидропривода и достоверности пробы.The technical task is to simplify the design and increase the reliability of the hydraulic drive and the reliability of the sample.

Техническая задача решается за счет использования глубинного пробоотборника, спускаемого в скважину, состоящего из цилиндрического корпуса, в котором размещены пробозаборный модуль, включающий пробоприемную камеру всасывающего типа, балластную камеру, клапанный механизм и сетчатый фильтр с магнитным сепаратором, модуль гидропривода, включающий цилиндрическую камеру, балластную камеру, поршень, шток-толкатель и электромагнитный клапан, электронный модуль, отличающийся тем, что электромагнитный клапан расположен в поршне модуля гидропривода, а пробозаборный модуль дополнительно снабжен гидросопротивлением, установленным между фильтром и клапанным механизмом, и регулятором расхода жидкости, установленным между пробоприемной и балластной камерой пробозаборного модуля.The technical problem is solved through the use of a deep sampler, lowered into the well, consisting of a cylindrical body, in which a sampling module is placed, including a suction-type sampling chamber, a ballast chamber, a valve mechanism and a strainer with a magnetic separator, a hydraulic actuator module including a cylindrical chamber, ballast a chamber, a piston, a rod-pusher and an electromagnetic valve, an electronic module, characterized in that the electromagnetic valve is located in the piston of the hydraulic module drive and sample probe module further hydraulic resistance is provided, mounted between the filter and the valve mechanism and the fluid flow regulator installed between the ballast chamber and probopriemnoy sample probe module.

Пробозаборный модуль, снабженный дополнительно гидросопротивлением и регулятором расхода жидкости обеспечивает плавное перетечение скваженной жидкости, что значительно улучшает качество полученной информации. Упрощение и повышение надежности работы узлов устройства осуществляется за счет размещения электромагнитного клапана в поршне, что приводит к уменьшению количества подвижных деталей, уплотнительных элементов гидропривода.The sampling module, which is additionally equipped with hydraulic resistance and a fluid flow regulator, ensures smooth flow of well fluid, which significantly improves the quality of the information received. Simplification and improving the reliability of the nodes of the device is due to the placement of the electromagnetic valve in the piston, which reduces the number of moving parts, sealing elements of the hydraulic actuator.

Заявляемый глубинный пробоотборник, приведен на фиг.1.The inventive deep sampler is shown in Fig.1.

На схеме а) показаны электронный модуль и модуль гидропривода.Diagram a) shows the electronic module and the hydraulic drive module.

1 - цилиндрический корпус глубинного пробоотборника.1 - a cylindrical body of a deep sampler.

Электронный модуль включает 2 - блок энергообеспечения, 3 - электронную схему регистрации, 4 - измерительные физические датчики.The electronic module includes 2 - power supply unit, 3 - electronic registration circuit, 4 - measuring physical sensors.

Модуль гидропривода 5 включает 6 - электромагнитный клапан, 7 - поршень, 8 - балластную камеру, 9 - шток-толкатель.The hydraulic actuator module 5 includes 6 - an electromagnetic valve, 7 - a piston, 8 - a ballast chamber, 9 - a rod-pusher.

На схеме б) показана пробоприемная камера всасывающего типа: 10 - сетчатый фильтр, 11 - клапанный механизм, 12 - магнит, 13 - гидросопротивление, 14 - пружина, 15 - подпружиненный конусный механизм герметизации пробоприемной камеры, 16 - разделительный поршень пробоприемной камеры, 17 - рабочая жидкость в подпоршневом пространстве камеры, 18 - регулятор расхода жидкости, 19 - балластная камера.Diagram b) shows a suction sample chamber: 10 — a strainer, 11 — valve mechanism, 12 — magnet, 13 — water resistance, 14 — spring, 15 — spring-loaded conical sealing mechanism of the sampling chamber, 16 — separation piston of the sampling chamber, 17 — working fluid in the under-piston chamber space, 18 — fluid flow regulator, 19 — ballast chamber.

Принцип работы устройства.The principle of operation of the device.

Принцип работы устройства в комплекте с пробоприемной камерой всасывающего типа.The principle of operation of the device complete with a sampling chamber of the suction type.

В исходном состоянии в пробоотборной камере поршень 16 находится в верхнем положении. В подпоршневом пространстве камеры 17 находится рабочая жидкость. Балластная камера 19 пуста. Клапанный механизм 11 закрыт. Поршень 7 гидропривода установлен в нижнем положении. Электронный модуль запрограммирован на поверхности в случае автономного режима или ждет управляющей команды при работе на геофизическом кабеле.In the initial state in the sampling chamber, the piston 16 is in the upper position. In the under-piston space of the chamber 17 is a working fluid. Ballast chamber 19 is empty. The valve mechanism 11 is closed. The hydraulic piston 7 is installed in the lower position. The electronic module is programmed on the surface in the case of an autonomous mode or is waiting for a control command when working on a geophysical cable.

В процессе нахождения в скважине устройство измеряет физические параметры, регистрирует их в энергонезависимой памяти или передает измеренную информацию по геофизическому кабелю. При поступлении управляющей команды либо по таймеру, либо по геофизическому кабелю с поверхности электронный модуль включает электромагнитный клапан 6. Под действием скважинного давления, действующего на шток-толкатель 9 и клапан 11, результирующая сила двигает поршень 7 вверх и открывает клапан 11. Пластовая жидкость устремляется через фильтр 10 и улавливающий металлический абразив магнит 12 в образовавшееся отверстие. Для устранения сильной депрессии давления, сказывающейся на качестве отбора пробы и срыве уплотнительного кольца с конусного механизма 15, служит гидросопротивление 13. Для повышения качества отбора пробы введен регулятор расхода жидкости 18, который поддерживает определенную заранее величину расхода рабочей жидкости на выходе.In the process of being in the well, the device measures physical parameters, registers them in non-volatile memory or transmits the measured information through a geophysical cable. When a control command is received either by a timer or by a geophysical cable from the surface, the electronic module turns on the solenoid valve 6. Under the action of the borehole pressure acting on the push rod 9 and valve 11, the resulting force moves the piston 7 up and opens the valve 11. The reservoir fluid rushes through the filter 10 and the trapping metal abrasive magnet 12 into the hole formed. To eliminate severe pressure depression affecting the quality of sampling and the breakdown of the sealing ring from the conical mechanism 15, a hydraulic resistance 13 is used. To improve the quality of sampling, a fluid flow regulator 18 is introduced that maintains a predetermined amount of working fluid flow at the outlet.

Устройство выдерживается в процессе отбора пробы некоторое время. После этого начинается подъем с последующим протоколированием записанной информации и моментом отбора пробы. Камера с пробой отправляется в лабораторию на анализ.The device is kept in the process of sampling for some time. After that, the ascent begins, followed by recording the recorded information and the moment of sampling. The sample chamber is sent to the laboratory for analysis.

Claims

An in-depth sampler, lowered into the well, consisting of a cylindrical body, in which a sampling module is placed, including a suction-type sampling chamber, a ballast chamber, a valve mechanism and a strainer with a magnetic separator, a hydraulic drive module comprising a cylindrical chamber, a ballast chamber, a piston, a rod a pusher and an electromagnetic valve, an electronic module, characterized in that the electromagnetic valve is located in the piston of the hydraulic actuator module, and the sampling module is additionally equipped hydraulic resistance installed between the filter and the valve mechanism, and a fluid flow regulator installed between the sampling and ballast chamber of the sampling module.