SU979627A1 - Пробоотборник дл ипытател пластов - Google Patents

Description

(54) ПРОБООТБОРНИК ДЛЯ ИСПЫТАТЕЛЯ ПЛАСТОВ

1

Изобретение относитс  к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам дл  отбора герметизированных проб пластовой жидкости при испытании скважин трубными испытател ми пластов.

Известно устройство дл  испытани  пластов , содержащее пробоотборные камеры, размещенные на наружной поверхности штока между запорным и уравнительными клапанами испытател  пластов, причем из конце втулки запорного клапана установлен кулачок дл  взаимодействи  с запорными гильзами пробоотборных камер 1 .

Недостатками этого устройства  вл етс  то, что размещенные в нем пробоотбориые камеры конструктивно зависимы от испытател  пластов. Количество пробоотборных камер в нем либо ограничено диаметром устройства, либо становитс  лишним , при испытании скважины только с одним объектом. Кроме того,, совмещение пробоотборных камер в одном узле с испытателем пластов значительно увеличивает габариты и массу устройства, что весьма неудобно при эксплуатации.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  пробоотборник дл  испытател  пластов содержащий корпус с каналом в его нижней части дл  сообщени  со скважиной, пробоотборную

5 камеру, подпружиненный щток с нижним и верхним клапанами и гидропривод, выполненный в виде сообщающейс  со скважиной дополнительной камеры, заполненной жидкостью и с расположенным внутри нее силовым штоком с поршнем, которые

10 в совокупности обеспечивают автономность действи  и автоматический режим отбора пробы при работе с испытателем пластов 2. Недостатком указанного пробоотборника  вл етс  то, что отбор пробы пласто15 вого флюида возможен только из одного интервала скважины.

Цель изобретени  - обеспечение последовательной работы соединенных между собой пробоотборников дл  отбора проб из разных интервалов.

Claims (2)

1. Указанна  цель достигаетс  тем, что пробоотборник дл  испытател  пластов, .содержащий корпус с каналом в его нижней ча.сти Дл  сообщени  со скважиной. пробоотборную камеру, подпружиненный шток с нижним и верхним клапанами и гидропривод, выполненный в виде сообщающейс  со скважиной дополнительной камеры, заполненной жидкостью и с расположенным внутри нее силовым штоком с поршнем, снабжен установленной в канале корпуса запорной пробкой с обратным клапаном и с ловильной головкой, закрепленной на верхнем клапане, цангой дл  захвата ловильной головки, запорной пробкой последующего пробоотборника и вращающейс  обоймой с фиксаторами, расположенными на нижнем клапане, выполненном с замкнутыми наклонно-продольными пазами, причем дополнительна  камера гидропривода выполнена- подпружиненной с фиксирующим элементом относительно корпуса и имеет в нижней части жестко св занную с ней запорную втулку, расположенную в канале корпуса, а силовой шток гидропривода установлен с возможностью взаимодействи  с нижним клапаном. Расположенный в дополнительной камере поршень выполнен полым, с наружной проточкой, взаимодействующей с фиксирующим элементом дополнительной камеры, подпружинен относительно запорной втулки и имеет размещенный внутри него плавающий поршень. На фиг. 1 изображен пробоотборник дл  испытател  пластов, закрытое положение; на фиг. 2 - развертка поверхности выходной части нижнего клапана при закрытом положении пробоотборника; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - пробоотборник , исходное положение, на фиг. 5 - развертка поверхности выходного части нижнего клапана при исходном положении; на фиг. 6 - разрез Б-Б на фиг. 4; на фиг. 7 - НИЖНЯЯ часть пробоотборника, исходное положение; на фиг. 8 - пробоотборник в момент отбора пробы; на фиг. 9развертка поверхности выходной части нижнего клапана во врем  отбора пробы; на фиг. 10 - разрез В-В на фиг. 8; на фиг. 11 - компоновка пробоотборников при отборе пробы в первый пробоотборник; на фиг. 12 - компоновка пробоотборников при отборе пробы во второй пробоотборник. Пробоотборник содержит корпус 1 (фиг. 1) в нижнем конце которого в зоне канала а, размещены запорна  пробка 2 с обратным клапаном 3 и ловильной головкой 4; гидропривод , который включает в себ  подвижную дополнительную камеру 5 с жестко св занной с ней запорной втулкой 6 в нижнем конце; полый поршень 7 с встроенными в него пружиной 8 и плавающим поршнем 9; силовой шток 10 с компенсационным поршнем 11, фиксирующие шарики 12 и возвратную пружину 13. Полость дополнительной камеры заполн етс  жидкостью, например минеральным маслом. Обратный клапан 3 в запорной пробке 2 и плавающий поршень 9 в полом поршне 7 предназначены дл  обеспечени  их работы при наличии значительных перепадов давлени . Выше гидропривода установлена пробоотборна  камера 14 проточного типа, верхним концом закрепленна  в корпусе 1 и образующа  с ним кольцевой зазор б дл  транзитного потока пластового флюида. Камера имеет верхний и нижний клапаны 15, соединенные между собой штоком 16. Верхний клапан снабжен цангой 17 и поджат пружиной 18. Нижний клапан имеет каналы в дл  впуска пробы жидкости в камеру и наружные замкнутые наклонно-продольные пазы г (фиг. 2 и 3), против которых установлена вращающа с  обойма 19 с шариками-фиксаторами 20, закрытыми крышкой 21, в которой размещены ручки 22 дл  возврата обоймы в исходное положение . Вентили 23, установленные в торцах верхнего и нижнего клапанов, служат дл  извлечени  пробы из пробоотборной камеры . Пробоотборник может работать как один дл  отбора пробы из одного интервала, так и в сборе с ему подобными, соединенными последовательно цепочкой дл  отбора пробы из разных интервалов. Перед сборкой в цепь каждый пробоотборник необходимо привести в готовность, котора  заключаетс  в открытии канала а от запорной втулки 6. Дл  этого достаточно запорную пробку 2 продвинуть вовнутрь корпуса так, чтобы она встала на место запорной втулки 6 (фиг. 4). При этом подвижна  камера 5 перемещаетс  вверх до западани  шариковфиксаторов 12 в проточку д корпуса 1, а полый поршень 7, освобожденный от шариков в наружной проточке е под действием пружины 8 продвигаетс  вверх, толка  через шток 10 клапаны 15. При этом компенсационный поршень И занимает верхнее положение за счет неизменного объема полости камеры, заполненной маслом. Движеним вверх нижнего клапана 15 шарикификсаторы 20 перемещаютс  во вращающейс  обойме 19 по наклонным, пазам г из положени  как показано на фиг. 2 и 3 в промежуточное положение (фиг. 5 и 6), фиксиру  клапаны до их полного открыти . Таким образом, удержание клапанов в промежуточном положении с помощью шариков 12 и 20 предотвращает преждевременный возврат подвижной камеры 5 под действием пружины 18 и 13 до открыти  пробоотборной камеры в заданном интервале скважины. В первом пробоотборнике (нижнем в цепи) перед спуском в скважину запорную пробку 2 возвращают в исходное положение , чтобы канал а сообщалс  с подвижной камерой 5 (фиг. 7 и 11). Дл  исключени  случайного перекрыти  канала а заборную пробку 2 закрепл ют фиксатором 24. Подготовленные к работе пробоотборники соедин ютс  один с другим и спускаютс  в скважину (фиг. 11). С возникновением перепада давлени  (р) внутри труб и в затрубном пространстве (при открытии впускного клапана испытател  пластов ) избыточное давление через канала а нижнего пробоотборни ка действует на полый поршень 7 (фиг. 8), который, перемеща сь вверх, через масло, заполн ющее камеры 5, передает давление на силовой шток 10. Последний толкает клапаны 15, преодолева  сопротивление пружины 18, дл  сообщени  пробоотборной камеры 14 с полостью корпуса пробоотбррника через каналы в. Одновременно на выходном конце нижнего клапана 15 щарики 20 во вращающейс  обойме 19 по наклонным пазам перемещаютс  в, продольный участок пазов (фиг. 9 и 10), а цанга 17, выдвинута  верхним клапаном,, захватывает ловильную головку 4 запорной пробки 2 второго, вышерасположенного пробоотборника (фиг. 11). После окончани  испытани  при сн тии пакера выравниваютс  давлени  внутри и снаружи пробоотборника, что мгновенно приводит к закрытию клапанов 15 пробоотборной камеры под действием пружины 18 с возвратом их в исходное положение (фиг. 1). При этом шток 10 движетс  вниз передава  через масло в камере 5 движение полому поршню 7 до упора. Шарики 12 выпадают из проточки д и подвижна  камера 5 под действием пружины 13 движетс  вниз, перекрыва  своей запорной втулкой 6 канала а. Одновременно верхний клапан 15 через цангу 17 увлекает за собой запорную пробку 2 вышележащего пробоотборника , открыва  канал а дл  обеспечени  его работы на следующем интервале (фиг. 12. Таким образом, при испытании следующего интервала скважины будет работать второй пробоотборник, а первый (нижний) и все пробоотборники, расположенные выше второго будут изолированы от наружного давлени  запорными пробками 2. Работа второго пробоотборника и всех последующих аналогична работе первого (нижнего), Пре уществом предлагаемого пробоотборника перед известным  вл етс  то, что в компоновке испытательного оборудовани  может устанавливатьс  неограниченное количество соединенных в одну цепочку пробоотборников и отбиратьс  проба последовательно против каждого испытываемого пласта отдельно. Отсюда сокращение спусков инструмента дл  испытани  и отбора пробы из каждого объекта в многопластовых залежах, что повышает производительность работы испытательного оборудовани . Минимальный годовой экономический эффект от использовани  комплекта из 2-х предлагаемых пробоотборников в скважинах с двум  объектами составл ет 40 тыс. руб. Эффект от 3-х пробоотборников с трем  объектами в скважине 80 тыс. руб. Формула изобретени  1. Пробоотборник дл  испытател  пластов , содержащий корпус с каналом в его нижней части дл  сообщени  со скважиной , пробоотборную камеру, подпружиненный шток с нижним и верхним клапанами, и гидропривод, выполненный в виде сообщающейс  со скважиной дополнительной камеры, заполненной жидкостью, с расположенным внутри нее силовым штоком с поршнем, отличающийс  тем, что, с целью обеспечени  последовательной работы соединенных между собой пробоотборников дл  отбора проб из разных интервалов, он снабжен установленной в канале корпуса запорной пробкой с обратным клапаном и с ловильной головкой, закрепленной на верхнем клапане, цангой дл  захвата ловильной головки, запорной пробкой последующего пробоотборника и вращающейс  обоймой с фиксаторами, расположенными на нижнем клапане, выполненном с замкнутыми наклонно-продольными пазами, причем дополнительна  камера гидропривода выполнена подпружиненной с фиксирующим элементом относительно корпуса и имеет в нижней части жестко св занную с ней запорную втулку, расположенную в канале корпуса, а силовой шток гидропривода установлен с возможностью взаимодействи  с нижним клапаном. 2. Пробоотборник по п. 1, отличающийс  тем, что расположенный в дополнительной камере поршень выполнен полым с наружной проточкой, взаимодействующей с фиксирующим элементом дополнительной камеры, подпружинен относительно запорной втулки и имеет размещенный внутри него плавающий поршень. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 670723, кл. Е 21 В 49/08, 1977.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 735757, кл. Е 21 В 49/08, 1974 (прототип ).

   17

   18

   $i/eJ

   ф1/г.2

   /f-x/

   фуг.д

   Ф1/г.4

   Фг/г.

   G-S

   ф1/г.

   фуг. 7

   Фиг. 8