контейнер-пробоотборник

Формула изобретения

Контейнер-пробоотборник, содержащий корпус в виде калиброванного цилиндра с присоединенными с обоих концов к нему крышками, разделительный поршень и шар, расположенные внутри корпуса, и гидросопротивление, отличающийся тем, что выполнен с возможностью присоединения к пластоиспытательному оборудованию и снабжен золотниковым вентилем и игольчатым клапаном, при этом золотниковый вентиль прикреплен к крышке и состоит из штока с каналами и втулки с буртом, зажатым между соединенных резьбой гаек, одна из которых соединена резьбой со штоком, а игольчатый клапан состоит из запирающей иглы и грундбуксы и служит для стравливания давления из замкнутого пространства над золотниковым вентилем перед отсоединением контейнера-пробоотборника от пластоиспытательного оборудования.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к отбору проб пластовых жидкости и газа при бурении нефтяных и газовых скважин.

Известен контейнер КЖ-3 для транспортировки пробы со скважины до исследовательской лаборатории (Мамуна В.П., Требин Г.Ф., Ульянинский Б.В. Глубинные пробоотборники и их применение. Гостоптехиздат. Москва, 1961, стр.117.), представляющий собой цилиндр высокого давления, снабженный соединительными штуцерами и вентилями. Недостатками этого контейнера являются:

- при вытеснении пробы из контейнера она находится вместе с рабочей жидкостью, например ртутью;

- необходимость использования ртути для вытеснения пробы из контейнера;

- необходимость использования “качалки” для перемешивания пробы;

- конструкция контейнера не позволяет осуществлять в нем анализ пробы.

Известен также поршневой контейнер КЖ-5 (Мамуна В.Н., Требин Г.Ф., Ульянинский Б.В. Глубинные пробоотборники и их применение. Гостоптехиздат. Москва, 1961, стр.117). Поршень, находящийся внутри контейнера, отделяет нефть от рабочей жидкости, что дает возможность не применять ртуть, а использовать масло, глицерин и другие жидкости. Он имеет недостатки:

- необходимость использования “качалки” для перемешивания пробы;

- конструкция контейнера не позволяет осуществлять в нем анализ пробы.

Известна приемная камера пробоотборника (пат. РФ №2078205, Е 21 В 49/08), принятая за прототип, включающая калиброванный цилиндр, разделительный поршень, гидросопротивление, шар для перемешивания пробы. Недостатки:

- данное устройство не адаптировано для отбора пробы из пластоиспытательного оборудования на поверхности;

- сложная конструкция.

Задача изобретения - упрощение конструкции контейнера, адаптация для надежного отбора пробы из пластоиспытательного оборудования на поверхности, повышение надежности транспортировки и анализа пробы.

Поставленная задача решается тем, что контейнер-пробоотборник, содержащий корпус в виде калиброванного цилиндра с присоединенными с обоих концов крышками, разделительный поршень и шар, расположенные внутри корпуса, и гидросопротивление, снабжен золотниковым вентилем и игольчатым клапаном, при этом золотниковый вентиль прикреплен к крышке и состоит из штока с каналами и втулки с буртом, зажатым между соединенных резьбой гаек, одна из которых соединена резьбой со штоком, а игольчатый клапан состоит из запирающей иглы и грундбуксы и служит для стравливания давления из замкнутого пространства над золотниковым вентилем перед отсоединением контейнера-пробоотборника от пластоиспытательного оборудования.

Отличительными признаками заявляемого технического решения от прототипа являются:

- золотниковый вентиль, служащий для безопасных впуска, герметизации и разгерметизации отобранного флюида;

- игольчатый клапан для стравливания давления из замкнутого пространства над золотниковым вентилем перед отсоединением контейнера-пробоотборника от пластоиспытательного оборудования.

Заявителю не известны технические решения, содержащие вышеперечисленные признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что в совокупности с известными позволяют достичь поставленной задачи изобретения. На основании вышеизложенного заявитель считает, что заявленное изобретение соответствует критериям “Новизна” и “Изобретательский уровень”. Изобретение также соответствует критерию “Промышленная применимость”, т.к. опробовано на практике.

Контейнер-пробоотборник изображен на фиг.1-3. На фиг.1 показана нижняя часть контейнера-пробоотборника в продольном разрезе; на фиг.2 - его верхняя часть; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.2.

Контейнер-пробоотборник состоит из корпуса в виде калиброванного цилиндра 1 и подсоединенных с обоих концов к нему крышек 2 и 3. Внутри корпуса расположен подвижно плавающий поршень 5 и шар 4, служащий для перемешивания пробы в контейнере, что позволяет флюиду в контейнере не разгазироваться и сохранить однородное состояние. К крышке 2 крепится при помощи резьбы гидравлическое сопротивление, состоящее из корпуса 14, ступенчатого штока 13, пробки 15, штуцера 16. С помощью гидравлического сопротивления осуществляется медленное перемещение поршня. К крышке 3 крепится золотниковый вентиль, состоящий из штока 6 с каналами А, Б, В, Г, втулки 7, имеющей наружный бурт Д, который находится между гаек 8 и 9, соединенных резьбой, причем гайка 9 также соединена резьбой со штоком 6. Золотниковый вентиль служит для безопасных впуска, герметизации и разгерметизации отобранного флюида. К штоку 6 подсоединен колпак 11 со штуцером 12, позволяющим соединять контейнер-пробоотборник с пластоиспытательным оборудованием. В колпаке находится игольчатый клапан, состоящий из иглы 17 и грундбуксы 18 для стравливания давления из замкнутого пространства над золотниковым вентилем перед отсоединением от пластоиспытательного оборудования.

Перед отбором пробы контейнер необходимо подготовить. Контейнер может подготавливаться как заранее, так и непосредственно перед отбором пробы в полевых условиях. Игольчатый клапан плотно закрывается. Извлекается ступенчатый шток гидравлического сопротивления через отверстие, закрываемое пробкой 15, и через штуцер 16 закачивается балластная жидкость (например, масло или вода) внутрь корпуса гидравлического сопротивления 14 и под поршень 5. Шток ставится на место. Устройство готово для отбора пробы. Для транспортировки контейнера отворачивается штуцер 16 и на его место устанавливается пробка.

Устройство работает следующим образом. Через штуцер 12 устройство соединяется с испытательным оборудованием, внутри которого находится флюид под давлением. Извлекается боковая пробка из корпуса гидравлического сопротивления и на ее место устанавливается штуцер 16, к которому можно подсоединить трубку для отвода масла. Открывается стравливающий или пробоотборный клапан испытательного оборудования. Вращением гайки 9 относительно штока 6 перемещается вдоль штока вниз втулка 7, открывая сообщение каналов Б и В, золотниковый вентиль открылся. Флюид по каналам Г, В, Б и А поступает в полость над поршнем 5. Поршень вследствие перепада давления перемещается вниз, вытесняя из балластной камеры масло через штуцер 16 наружу. После того как поршень переместится в крайнее нижнее положение, вращением гайки 8 втулка 7 перемещается вдоль штока вверх, перекрывая сообщение каналов, золотниковый вентиль закрылся. Закрывается стравливающий или пробоотборный клапан испытательного оборудования. Между стравливающим или пробоотборным клапаном испытательного оборудования и золотниковым вентилем контейнера находится флюид под давлением. Открывается игольчатый клапан вращением иглы 17 и давление в полости между клапанами становится равным атмосферному. После этого можно отсоединять контейнер от пластоиспытательного оборудования. Далее контейнер транспортируется в лабораторию для анализа. Исследование пробы осуществляется в сосуде равновесия PVT аналогично с “Методикой исследования пластовой нефти для поршневых установок типа АСМ”.

Контейнер может содержать регулируемый уплотнительный узел поршня (например, как в прототипе) для создания постоянного контактного давления герметизации поршня.

Использование изобретения поможет осуществить безопасный отбор герметизированных проб нефти в однородном состоянии при давлении выше давления насыщения и газа из большого изолированного объема жидкости пластоиспытательного оборудования, что, в свою очередь, увеличит информативность анализа пробы.