Пробоотборник
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ
Союз Советскик
Социалистическии
Республик (61) Дополнительное к авт. саид«ву (22) Заявлено 31. 01. 78 (21) 2577066/22-03 (5! ) М. КЛ.
Е 21 В 49/02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет
Государетвенный комитет
СССР но делам изобретений и открытий
Опубликовано 07.07.80. Бюллетень № 25 (53) УДК622. 243.
" .68 (О 3) /«,;„;» ),, «
Дата опубликования описания 070780
- ""« р»
Н. A. Кушнаренко Ф. Ф. Конрад и t0. М. Проселков
I » (72) Авторы изобретения
Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (71) Заявитель (54 ) ПРОВООТВОРНИК
Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и предназначено для управляемого отбора истинной пробы бурового раствора с заданной глубины скважины в процессе бурения. Для оперативного управления промывкой скважины при бурении необходим качественный анализ истинной пробы бурового раствора . непосредственно с интересующей глубины. Это необходимо для определения концентрации шлама в буровом растворе, степени химического взаимодействия бурового раствора с разбуриваемыми отложениями.
Известен глубинный пробоотборник, включающий корпус, цилиндр с поршнем, разделяющим цилиндр на нижнюю пробоэаборную полость с клапаном и фильтром и верхнюю полость, заполняемую
-перед взятием пробы водой )1J. Пробоотборник опускается на тросе или проволоке и включается в действие посыльным грузом. Такая конструкция не позволяет производить отбор пробы не-. посредственно на бурящейся скважины.
Поэтому для отбора пробы из скважины необходимо поднять бурильную колонну.
Это обстоятельство существенно сужает область применения этого пробоотборника.
Кроме того, для примененения пробоотборника требуется специальное оборудование, а применение посыльного груза не гарантирует надежное включение пробоотборника.
Известен также пробоотборник, включающий корпус с центральным каналом и кольцевую пробоотборную камеру с затвором (2).
Данный пробоотборник предназначен для отбора проб шлама и бурового раствора в процессе бурения скважины.
Однако наряду с отбором проб, привязанных к определенной глубине скважины, этот пробоотборник не позволяет отобрать истинную пробу бурового раствора, так как буровой раствор циркУлирует в камере, перемешивается и на момент отбора оказывается усредненным за весь интервал проходки.
Цель изобретения — получение истинной пробы бурового раствора в процессе бурения в любой заданный момент времени и на заданной глубине. . Это достигается тем, что затвор выполнен в виде взаимодействующих между собой цилиндра и дифференциального
746101
I йоршня, установленных концентрично с корпусом, а корпус на внешней поверхности имеет верхнюю и нижнюю кольцевые проточки, образующие с цилиндром кольцевые пробоотборную и масляную камеры, причем, дифференциальный поршень установлен и масляной камере, подпоршненая полость которой сообще на с центральным каналом корпуса, а цилиндр имеет отверстие, расположен-( ное над поршнем и заглушенное пробкой а также тем, что пробоотборник ймеет фиксатор цилиндра в верхнем положении, и тем, что цилиндр закреплен на корпусе с помощью среэных штифтов.
На чертеже представлен общий вид пробоотборника. 15
Пробоотборник состоит из корпуса 1 с центральным каналом 2. На внешней поверхности корпуса 1 выполнены верхняя 3 и нижняя 4 кольцевые проточки, которые образуют с цилиндром 5 мас- 20 ляную 6 и пробоотборную 7 камеры. В масляной камере б вставлен дифференциальный поршень 8. Подпоршневая полость 9 масляной камеры 6 сообщается с центральным каналом 2 отверстием 10. В цилиндре 5 выполнено отверстие 11 заглушенное пробкой 12 из эластичного материала. Цилиндр 5 закреплен на корпусе 1 с помощью срезных штифтон 13. Для фиксации цилиндра 5 в верхнем положении на корпусе 1 делается проточка 14, а на поршне 8 — выточка 15 под пружинное кольцо 16. Для герметизации камер 6 и 7 имеются уплотнения 17.
K нижней части корпуса 1 прикрепляется переводник 18. Маслянная камера б заполнена консистентной смазкой.
С целью устранения касания стенок скважины цилиндром 5, его наружный диаметр меньше наружных диаметров кор- 4р пуса и перенодника. Диаметр штифта 13 устанавливается в зависимости от давления его срезки.
Пробоотборник устанавливается в заданном интервале бурильной колонны и работает следующим образом. При бурении цирКулирующий буровой раствор свободно обтекает полость пробоотборной камеры 7, находящейся в открытом состоянии. Для того, чтобы взять пробу раствора, создают повышенное давление в бурильной колонне, увеличивая производительность буровых насосов, тем самым повышается давление . н канале 2. При расчетном давлении происходит срез штифта 13 и за счет 55 давления, действующего через отверстия 10 на нижнюю площадь поршня 8, который, взаимодействуя с цилиндром
5, поднимает его вверх, отсекая раствор, находящийся н полости камеры 7. 60
При этом кольцо 16 входит в выточку
15 поршня 8 и фиксирует цилиндр 5 в верхнем поло>кении. При дальнейших операциях в скважине, до подъема пробоотборника на поверхность, цилиндр находится в при>катом внерх состоянии за счет разности сил, действующих на. верхнюю и нижнюю поверхности поршня.
Для извлечения пробы иэ поднятого пробоотборника цилиндр опускают вниз.
Известно, что степень очистки ство ла и забоя скважин влияют на скорость бурения, продолжительность работы долота, возникновение осложнений и аварий. Поддержание промывки скважины на оптимальном уровне позволяет снизить проектную стоимость скважины на 510%, что при глубине последней 30004000 и составляет около 25-50 тыс.руб лей.
Применение пробоотборника позволяет путем анализа состава твердой фазы в буровом растворе на разных глубинах поддерживать оптимальную . промывку скважины и существенно повышать технико-экономические показатели бурения.
Формула изобретения
1. Пробоотборник, включающий кор пус с центральным каналом и кольцевую пробоотборную камеру с затвором, отличающийся тем, что, с целью получения истинной пробы бурового раствора н процессе бурения н любой заданный момент времени и на заданной глубине, затвор выполнен в виде взаимодействующих между собой цилиндра и дифференциального поршня, установленных концентрично с корпусом, а корпус на внешней поверхности имеет верхнюю и нижнюю кольцевые проточки, образующие с цилиндром кольцевые пробоотборную и масляную камеры, причем дифференциальный поршень установлен н масляной камере, подпорш- . невая полость которой сообщена с центральным каналом корпуса, а цилиндр имеет отверстие, расположенное над поршнем и заглушенное пробкой.
2, Пробоотборник по п. 1, о т— л и ч а ю шийся тем, что он имеет фиксатор цилиндра в верхнем положении.
3. Пробоотборник по пп. 1-2, о тл и ч а ю шийся тем, что цилиндр закреплен на корпусе с помощью срезных штифтов.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Р 133835, кл. Е 21 .В 49/00, 1958.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 398739, кл. Е 21 В 49/02, 1969 (прототип).
746101
П
Х
16
fl
12
3
9 и / рр р аказ 4703/50 Тираж 626 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4 5
Ф илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Составитель В. Никулин
Редактор Л. Лашнова Tez ед О. Легеэа Н. Григорук