SU751980A1

SU751980A1 - Sampler for formation tester

Info

Publication number: SU751980A1
Application number: SU782586624A
Authority: SU
Inventors: Игорь Иванович Гаврилюк; Михаил Ильич Осива
Original assignee: Центральная научно-исследовательская лаборатория Производственного объединения "Укрнефть"
Priority date: 1978-03-02
Filing date: 1978-03-02
Publication date: 1980-07-30

Abstract

Пробоотборник дл испытател пластов , содержащий корпус, пробоотборную камеру с подпружиненными верхним и нижним клапанами со штоками и механизмом дл их запирани , отличающийс тем, что, с целью упрощени конструкции и повышени надежности работы пробоотборника при высоких давлени х и температурах, верхний клапан снабжен подпружиненной защелкой , а .шток верхнего клапана имеет кольцевой выступ с буртом дл фикса- ции защелки и установлен с возможностью взаимодействи со штоком испытател пластов.A sampler for a reservoir tester, comprising a housing, a sampling chamber with spring-loaded upper and lower valves with rods and a mechanism for locking them, characterized in that, in order to simplify the design and increase the reliability of the sampler at high pressures and temperatures, the upper valve is equipped with a spring-loaded latch , and the upper valve stem has an annular protrusion with a collar for fixing the latch and is installed with the possibility of interaction with the formation tester rod.

Description

ел Изобретение относитс к устройствам дл отбора пластового флюида в нефтегазовых или вод ных скважинах с помощью испытателей пластов. Известны пробоотборники к исггыта- телю пластов, содержащие раздвижной корпус и приемную емкость с размещён ным в ней впускным и проточным клапанами , поршнем гидропривода и сепарационной камерой - ловушкой с троси новым затвором (1). Известные пробоотборники не обеспечивают надежности срабатывани , за пирани клапанов пробоотборника и ег герметизации при высоких значени х температуры и давлени . Известен также пробоотборник дл испытател пластов, включаюпшй корпус , муфту, патрубок, уплотнитель, телескопический привод, пробоотборную камеру с подпружиненными нижним и верхним клапанами со штоками и диа фрагмой. Закрытие клапанов пробоотборника происходит после сн ти нагрузки пакера на телескопический при вод, выполненный в виде свободно нередвигающейс по патрубку муфты, вза имодействующей с телескопическим при водом, св занным с нижним и верхним подпружиненными клапанами (2). Недос1атком данного устройства вл етс то, что при попадании глины бурового шлама, механических примесей в телескопический узел, происходит его заклинивание и подключаетс отбор проб, особенно при высоких давлени х и температурах. Кроме того, известное устройство вл етс громоздким, что создает трудности при исследовании пластовых флюидов в лабораторных услови х. Целью насто щего изобретени вл етс упрощение конструкции и повышение надежности работы пробоотборрсика при высоких давлени х и температурах Указанна цель достигаетс тем, что верхний клапан снабжен подпружиненной защелкой , а шток верхнего клапана имеет кольцевой выступ с буртом дл фиксации защелки и установлен с .возможностью взаимодействи со штоком испытател пластов. На фиг.I схематично изображена установка пробоотборника в комплект испытательного инструмента; на фиг.2 вид по стрелке Л, на фиг.1; на фиг.З- - общий вид устройства в сечении; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.З; на фиг. 5 - разрез по В-В на (Jsir. 3. 02 Пробоотборник включает корпус I с впускными окнами 2 и фильтром 3, соединенный с подвеской 4. В корпусе I расположена пробоотборна камера 5, котора центрируетс в нем посредством элементов 6. Сверху в пробоотборную камеру ввинчен верхний переводник 7 с входными окнами 8, оснащенный возвратной пружиной 9 и защелкой 10, наход щейс в зацеплении с кольцевым выступом, снабженным буртом 11, расположенным на штоке 12. Последний соединен с шайбой 13 и клапаном 14, имеющем уплотнительное кольцо 15. Между штоком 12 и переводником 16с отверсти ми 17 установлена пружина 18, а снизу в пробоотборную камеру ввинчен нижний переводник 19 с размещенньм в нем клапаном 20, который снабжен уплотнительным кольцом 15 и пружиной 21 , установлегСной между переводником 19 с отверсти ми 17 и штоком 22 клапана 20. Шток 22 клапана 20 соединен с гайкой 23, расположенной в корпусе втулки 24, на которую навинчена шайба 25, упирающа с на шплинт 26, установленный в нижней части втулки 24. Между шайбой 25 и переводником I9 установлена упруга пружина 27. . Устройство работает следуюпшм образом: корпус 1 -пробоотборника крепитс к подвеске 4 и устанавливаетс в приборном переводнике 28, наход щемс под испытателем пластов 29. Предварительно пробоотборна камера 5 устанавливаетс в корпусе 1 и центрируетс в нем с помощью уплотнительных резиновых элементов 6. Пробоотборна камера полностью наливаетс водой с целью предупреждени попадани глинистого раствора в нее во врем спуска пробоотборника в скважину, при этом клапан 20 закрыт , а клапан 14 открыт и удерживаетс во врем спуска скважину за счет подпружиненной защелки 10, наход щейс в зацеплении со штоком 12 клапана 14 посредством кольцевого выступа с буртом 11. Когда начинаетс испытание пласта , впускной клапан испытател перемешает шток 30, под действием которого движение передаетс шайбе 13, соединенной со штоком 12 клапана 14, при этом клапан 14 пробоотборника еще больше отходит от седла переводника 16. В результате движени штокг The invention relates to devices for sampling formation fluid in oil and gas or water wells using formation testers. There are well-known samplers for a seam explorer containing a sliding body and a receiving tank with an inlet and flow valve placed in it, a hydraulic piston and a separation chamber — a trap with a cable lock (1). The known samplers do not provide reliable operation for the sampling valve valves and its sealing at high temperatures and pressures. A sampler for a formation tester is also known, including a housing, a coupling, a branch pipe, a compactor, a telescopic drive, a sampling chamber with spring-loaded lower and upper valves with rods and diaphragm. The valves of the sampler are closed after the packer is removed from the telescopic load when the water is made in the form of freely non-moving along the coupling nozzle interacting with the telescopic water connected to the lower and upper spring-loaded valves (2). The disadvantage of this device is that when clay of drilling sludge, mechanical impurities gets into the telescopic unit, it gets stuck and sampling is connected, especially at high pressures and temperatures. In addition, the known device is cumbersome, which creates difficulties in the study of reservoir fluids in laboratory conditions. The purpose of the present invention is to simplify the design and increase the reliability of sampling at high pressures and temperatures. This goal is achieved by the fact that the upper valve is equipped with a spring-loaded latch, and the stem of the upper valve has an annular protrusion with a shoulder for fixing the latch and is installed with an opportunity rod tester layers. Fig. I schematically shows the installation of the sampler in the test instrument kit; in Fig.2 a view along arrow L in Fig.1; on fig.Z- - a general view of the device in cross section; figure 4 - section bb in fig.Z; in fig. 5 - bb-section on (Jsir. 3. 02. The sampler includes a housing I with inlet ports 2 and a filter 3 connected to the suspension 4. In housing I there is a sampling chamber 5, which is centered in it by means of elements 6. On top of the sampling the chamber is screwed into the upper sub 7 with inlet windows 8, equipped with a return spring 9 and a latch 10 meshing with an annular protrusion equipped with a shoulder 11 located on the rod 12. The latter is connected to the washer 13 and the valve 14 having a sealing ring 15. Between stem 12 and sub 16 with holes 17, a spring 18 is installed, and the bottom sub 19 is screwed into the sampling chamber from the bottom with valve 20 placed in it, which is equipped with a sealing ring 15 and a spring 21 installed between the sub 19 with holes 17 and the stem 22 of the valve 20. Valve stem 22 20 is connected to a nut 23, located in the housing of the sleeve 24, onto which the washer 25 is screwed, abutting against a cotter pin 26 mounted in the lower part of the sleeve 24. An elastic spring 27 is installed between the washer 25 and the sub I9. The device operates as follows: case 1 of the sampler is attached to suspension 4 and is installed in instrument sub 28 located under formation tester 29. Preliminary sample chamber 5 is installed in case 1 and centered in it by means of sealing rubber elements 6. The sample chamber is completely poured water to prevent mud from entering it during the descent of the sampler into the well, while the valve 20 is closed and the valve 14 is open and held during the descent of the well the spring-loaded latch 10, which engages with the stem 12 of the valve 14 by means of an annular protrusion with the collar 11. When the formation test starts, the test inlet valve mixes the rod 30, under the action of which movement is transmitted to the washer 13 connected to the stem 12 of the valve 14, while the sampler valve 14 moves even more away from the saddle of the sub 16. As a result of the movement of the rod

12 пружина 18 сжимаетс , а защелка 10 выходит из зацеплени с кольцевым выступом , снабженного буртом 11, штока 12 благодар пружине 9. После упора штока 30 на шайбу 16 и посадки поспедней на переводник 7 движение передаетс пробоотборнсй камере 5. Так как Пробоотборник упираетс с помощью шайбы 25, навинченной на втулку 24, на - наконечник 31 корпуса I, то пробоотборна камера 5 под нагрузкой атока испытател приближаетс к шайбе 25, в результате чего клапан 20 открываетс , а пружины 21 и 27 сжимаютс . После полного сжати пружины 27 пружина 21 отталкивает шток 22 клапана 20, после чего шток 22 с навинченной гайкой 23 упираетс в шплинт 26 (причем клапан 20 немного отходит вниз, остава сь при этом открытым ).12, the spring 18 is compressed, and the latch 10 disengages from the annular protrusion provided with the collar 11, the stem 12 thanks to the spring 9. After the stem 30 stops against the washer 16 and settles the sub 7, movement is transmitted to the sampling chamber 5. Since the sampler rests on washers 25 screwed onto sleeve 24, to tip 31 of housing I, then the sampling chamber 5, under load of the tester, approaches the washer 25, as a result of which the valve 20 opens and the springs 21 and 27 are compressed. After the spring 27 is fully compressed, the spring 21 pushes away the stem 22 of the valve 20, after which the stem 22 with the screwed nut 23 rests on the cotter pin 26 (with the valve 20 moving downward a little while remaining open).

Весь поток жидкости идет через отверсти 2 в корпусе 1, снабженного фильтром 3, в пробоотборную камеру 5 и отверсти 17, 8, а затем поднимаетс вверх по бурильным трубам.All fluid flows through the openings 2 in the housing 1, fitted with a filter 3, into the sampling chamber 5 and the openings 17, 8, and then rises up the drill pipes.

В начальный момент подн ти инструмента впускной клапан испытател пластов закрываетс , в результате чего сжимаетс нагрузка, создаваема штоком 30 на, шайбу 1А верхнего переводника 7. Клапан 13 закрываетс первым за счет пружины 18. Пробоотборна камера 5 за счет высокой упругости пружины 27 поднимаетс вверх, а пружина 21 отталкивает в этот момент шток 22 клапана 20, в результате чего клапан 20 садитс в седло нганего переводника 19, герметизиру пробу.At the initial moment of raising the tool, the inlet valve of the reservoir tester closes, thus compressing the load created by the rod 30 on, the washer 1A of the upper sub 7. The valve 13 closes first due to the spring 18. The sampling chamber 5 rises up and the spring 21 at this moment pushes the stem 22 of the valve 20, as a result of which the valve 20 sits in the seat of the sub 19, seals the sample.

После подъема испытател пластов с отобранной герметизированной пробой пластового флюида на поверхность, клапаны 13 и 20 открываютс с помощью переводных головок и создаетс давление вьш1е, чем давление в пробоотборнике , затем пробу перевод т из пробоотборной камеры 5 в исследовательскую аппаратуру.After lifting the tester of the formations with the sealed fluid sampled from the formation fluid to the surface, valves 13 and 20 are opened with the help of transfer heads and the pressure is higher than the pressure in the sampler, then the sample is transferred from the sampling chamber 5 to the research equipment.

Использование пробоотборника к испытателю пластов предложенной конструкции позволит повысить эффективность работы пробоотборника при высоких значени х давлений и температур . Кроме того пробоотборник предложенной конструкции менее громоздок по сравнению с известными, что приводит к снижению трудоемкости проведени исследовательских работ.The use of a sampler to the tester of the formations of the proposed design will allow increasing the efficiency of the sampler at high pressures and temperatures. In addition, the sampler of the proposed design is less cumbersome than the known ones, which leads to a decrease in the complexity of research work.

q)q)

dijd/ldijd / l

хриг.2hrig.2

Claims

A sampler for a formation tester, comprising a housing, a sampling chamber with spring-loaded upper and lower valves with rods and a mechanism for locking them, characterized in that, in order to simplify the design and increase the reliability of the sampler at high pressures and temperatures, the upper valve is equipped with spring-loaded latch, and the upper valve stem has an annular protrusion with a collar for fixing the latch and is installed with the possibility of interaction with the stem of the formation tester. R