устьевой пробоотборник для добывающей скважины

Формула изобретения

Устьевой пробоотборник для добывающей скважины, содержащий вмонтированный в напорный трубопровод на устье скважины трубчатый корпус, камеру для отбора пробы и запорный элемент, отличающийся тем, что трубчатый корпус выполнен толстостенным, его концевые части выполнены в виде усеченного конуса, меньшие основания которого направлены друг к другу и сообщены между собой проходным каналом с диаметром, равным диаметру меньших оснований, большие основания конусов равны между собой по внутреннему диаметру и равны диаметру напорного трубопровода, в пределах проходного канала трубчатого корпуса по одной осевой линии выполнены боковые каналы, в одном из которых установлена трубка для подачи реагента - деэмульгатора в продукцию скважины, а в другом, выполненном ступенчато, в большей ступени установлено герметичное седло запорного элемента, последний выполнен с ответной конической поверхностью под герметичное седло и установлен в камере для отбора пробы со сливной трубкой, хвостовая часть запорного элемента связана с трубчатым корпусом резьбовым соединением и окончена выступом под торцовый ключ и пазом под отвертку, причем для приведения потока продукции скважины в однородное состояние внутренние конические стенки корпуса со стороны поступления потока снабжены жестко закрепленными лопастями-турбулизаторами, а от несанкционированного отбора нефти или слива ее в зоне устья скважины сливная трубка и камера для отбора пробы снабжены крышками.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности, а именно к нефтепромысловому оборудованию для отбора пробы газожидкостной смеси на устье нефтяной скважины для анализа.

Известно устройство для отбора пробы на устье добывающей скважины [1], содержащее корпус с входным и выходным патрубками, притертую пробку с двумя отверстиями А и Б и рукояткой для ее поворота на 90°. Оно содержит также дыхательный и сливной патрубки. Для уплотнения пробки в корпусе она снабжена сальниковым устройством и накидной гайкой.

Известно также устройство для отбора пробы на устье добывающей скважины [2], содержащее вмонтированный в напорном трубопроводе устьевой арматуры полый корпус, внутри которого на валу с сальниковым уплотнителем размещен орган управления потоком газожидкостной смеси с элементами уплотнения и рукояткой управления, отборной камерой, запорным элементом и направляющей трубкой.

Это устройство по технической сущности более близко к предлагаемому и может быть принято в качестве прототипа.

Общим недостатком как аналога, так и прототипа является сложность конструкции, а также отбор некачественной пробы. Объясняется это тем, что в напорном трубопроводе газожидкостная смесь расслаивается, при этом вода преимущественно занимает нижнюю часть трубопровода, искажая тем самым получаемую информацию об отобранной пробе. Кроме того, наличие рукоятки или вентиля для управления запорным элементом выведенная наружу позволяет несанкционированно отбирать продукцию пласта или сливать ее в околоскважинную зону, создавая взрывопожароопасную ситуацию.

Задачей настоящего изобретения является устранение вышеперечисленных недостатков.

Поставленная задача достигается тем, что в устьевом пробоотборнике для добывающей скважины, содержащем вмонтированный в напорный трубопровод на устье скважины трубчатый корпус, камеру для отбора пробы и запорный элемент, трубчатый корпус выполнен толстостенным, его концевые части выполнены в виде усеченного конуса, меньшие основания которого направлены друг к другу и сообщены между собой проходным каналом с диаметром, равным диаметру меньших оснований, большие основания конусов равны между собой по внутреннему диаметру и равны диаметру напорного трубопровода, в пределах проходного канала трубчатого корпуса по одной осевой линии выполнены боковые каналы, в одном из которых установлена трубка для подачи реагента - деэмульгатора в продукцию скважины, а в другом, выполненном ступенчато, в большей ступени установлено герметичное седло запорного элемента, последний выполнен с ответной конической поверхностью под герметичное седло и установлен в камере для отбора пробы со сливной трубкой, хвостовая часть запорного элемента связана с трубчатым корпусом резьбовым соединением и окончена выступом под торцовый ключ и пазом под отвертку, причем для приведения потока продукции скважины в однородное состояние внутренние конические стенки корпуса со стороны поступления потока снабжены жестко закрепленными лопастями - турбулизаторами, а от несанкционированного отбора нефти или слива ее в зоне устья скважины сливная трубка и камера для отбора пробы снабжены крышками.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид устьевого пробоотборника, вмонтированного на напорном трубопроводе, на фиг.2 - вид А на фиг.1, где изображен пробоотборник в рабочем положении, в частичном разрезе, а на фиг.3 - вид на фиг.2, где видны лопасти для турбулизации поступающего потока в корпус пробоотборника.

Устьевой пробоотборник содержит трубчатый толстостенный корпус 1, концевые части которого выполнены в виде усеченного конуса (см. фиг.2), меньшие основания 2 и 3 которого направлены друг к другу и сообщены между собой проходным каналом 4 с диаметром, равным диаметру меньших оснований. Большие основания конусов равны между собой по внутреннему диаметру и равны диаметру напорного трубопровода 5, на котором монтируются сваркой. В пределах проходного канала 4 корпуса по одной осевой линии выполнены боковые каналы 6 и 7, в одном из которых, например в канале 6, установлена трубка 8 для подачи реагента - деэмульгатора в продукцию скважины, а в другом, выполненном ступенчато, в большей ступени которого установлено седло 9 запорного элемента 10, последний выполнен с конической поверхностью под седло и размещен в камере 11 отбора пробы со сливной трубкой 12, закрываемой после отбора пробы крышкой 13. Хвостовая часть 14 запорного элемента связана с корпусом резьбовым соединением и выполнена с выступом 15 под торцовый ключ и пазом 16 под отвертку для открытия и закрытия проходного канала седла 9 запорным элементом. Камера 11 после окончания работы по отбору пробы закрывается крышкой 17.

С целью приведения потока продукции скважины в пределах конуса 18 и канала 4 в однородное состояние внутренние его стенки со стороны поступления потока снабжены жестко закрепленными лопастями 19 для турбулизации потока.

Устьевой пробоотборник работает следующим образом. Его в собранном виде, как это изображено на фиг.2, стационарно вмонтируют на выкидной линии устьевой арматуры 20 скважины, т. е. на напорном трубопроводе 5 с помощью сварки (см. фиг.1) в нерабочем положении. При этом из скважины поступающая газоводонефтяная смесь при открытой задвижке 21 по напорному трубопроводу 5, попадая на лопасти 19 конуса 18 корпуса, закручивается, получая турбулентное движение. Сечение потока внутри усеченного конуса по мере движения уменьшается, усиливая эффект перемешивания, тем самым приводя поток в однородное состояние. Далее однородная жидкость попадает в канал 4, где поток приобретает минимальное сечение, что является препятствием повторного расслоения его на фазы, и условием, обеспечивающим сохранение приобретенной им однородности в пределах этого канала.

При необходимости отбора пробы для анализа сначала отвинчивают крышки 13 и 17 от сливной трубки и камеры 11 для отбора пробы. Затем торцовым ключом или отверткой отвинчивают запорный элемент 10, тем самым открывают проходной канал седла 9 для поступления отбираемой пробы в камеру 11, откуда она через сливную трубку 12 попадает в приемную емкость 9 (приемная емкость на чертеже не изображена). По окончании отбора пробы необходимого объема торцовым ключом или отверткой запорный элемент 10 перемещают в поступательном направлении до посадки его на седло 9. Затем крышками 13 и 17 закрывают сливную трубку и камеру 11 для отбора пробы соответственно. При необходимости отбор пробы повторяют. Таким образом, размещение запорного элемента 10 в камере отбора пробы, закрываемой крышкой, делает недоступным несанкционированный отбор продукции скважины или слив ее на территорию устья, тем самым предотвращая пожаро- или взрывоопасную ситуацию.

Открыв запорный элемент 22 на подводящем реагент трубопроводе, по трубке 8 в поток постоянно подают реагент - деэмульгатор.

Технико-экономическое преимущество предложения заключается в следующем.

Использование заявляемого устьевого пробоотборника обеспечивает получение достоверной информации о продукции пласта за счет повышения качества отбираемой пробы, а это позволит повысить точность определяемых технологических параметров, что в конечном итоге позволит в оптимальном режиме разрабатывать нефтяные пласты. Пробоотборник обладает расширенной функциональной возможностью за счет совмещения устройства для ввода химического реагента - деэмульгатора в транспортируемую нефть.

Он компактен, составляет закрытую систему в нерабочем положении, что предотвращает несанкционированный отбор продукции пласта или слив ее на устье скважины.

Источники информации

1. SU №220194 A1, кл. Е 21 В 49/02, G 01 N 1/10, 01.01.1968 г.

2. RU №2151290, кл. G 01 N 1/10, 20.06.2000 г.(прототип).