КОНТЕЙНЕР-ПРОБООТБОРНИК

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначена для отбора проб нефти или газового конденсата из сепаратора.
Известен контейнер-пробоотборник, содержащий корпус в виде калиброванного цилиндра с присоединенными с обоих концов к нему крышками, разделительный поршень и шар, расположенные внутри корпуса, гидросопротивление, золотниковый вентиль и игольчатый клапан (Патент РФ №2249693, МПК Е21В 49/08, опубл. 10.04.2005).
Недостатками аналога являются сложность в изготовлении, высокая материалоемкость и необходимость использования рабочей жидкости в процессе отбора пробы, что негативно сказывается на процессе отбора пробы при низких температурах окружающей среды.
Известен принятый в качестве прототипа контейнер поршневой КЖ-5, включающий корпус в виде цилиндра, две головки с вентилями и поршень, помещенный внутрь корпуса (Глубинные пробоотборники и их применение. В.Н.Мамуна, Г.Ф.Требин, Б.В.Ульянинский. - М.: Гостоптехиздат, 1961).
Недостатками указанного контейнера являются:
- отсутствие средства для перемешивания отобранной пробы, что вызывает затруднение при растворении выделившегося из отобранной жидкости газа перед переводом пробы из контейнера в установку PVT;
- перемещение поршня производится рабочей жидкостью (масло, вода), что вызывает трудности в отборе проб при низкой температуре воздуха, т.к. вязкость масла значительно возрастает, а вода может замерзнуть.
Задачей полезной модели является создание устройства, дающего возможность отбирать пробы при любой температуре воздуха и имеющего средство для перемешивания пробы.
Техническим результатом является расширение температурного диапазона отбора проб и повышение представительности пробы.
Поставленная задача в заявленном контейнере-пробоотборнике, включающем цилиндрический корпус, к одному из торцов которого присоединена головка с вентилем, и поршень, помещенный внутрь корпуса, решается тем, что в торец цилиндрического корпуса, противоположный по отношению к торцу, к которому присоединена головка с вентилем, вмонтирована опорная втулка, к которой посредством гайки присоединена ступица, взаимодействующая с винтовым штоком, который соединен с поршнем, а между головкой и поршнем помещен шар.
Отличительными признаками заявленного контейнера-пробоотборника являются:
- в торец цилиндрического корпуса, противоположный по отношению к торцу, к которому присоединена головка с вентилем, вмонтирована опорная втулка;
- к опорной втулке посредством гайки присоединена ступица;
- ступица взаимодействует с винтовым штоком;
- винтовой шток соединен с поршнем;
- между головкой и поршнем помещен шар.
Указанная выше совокупность существенных признаков заявленной полезной модели не известна из источников патентной и научно-технической информации. Из этого следует, что полезная модель соответствует условию патентоспособности «Новизна».
Заявленное техническое решение изготовлено и успешно испытано при отборе проб из сепаратора на Штокмановском месторождении. В связи с этим полезная модель соответствует условию патентоспособности «Промышленная применимость».
Заявленное устройство поясняется фиг., на которой изображен контейнер-пробоотборник.
Контейнер-пробоотборник включает корпус цилиндрической формы 1 с присоединенной к нему головкой 2 с установленным в ней вентилем 3, поршень 4 и шар 5, расположенные внутри корпуса 1, опорную втулку 6 и присоединенную к ней при помощи гайки 7 ступицы 8 с ручками 9, которая взаимодействует с винтовым штоком 10, удерживаемым от вращения винтом 11 и соединенным с поршнем 4.
Устройство работает следующим образом.
Перед отбором пробы вращением ступицы 8 вводят винтовой шток 10 до упора поршня 4 в головку 2. При этом винтовой шток 10 удерживается от проворачивания винтом 11. (Для удобства в работе контейнер-пробоотборник может быть установлен на штативе, стойке любой конструкции). Далее присоединяют импульсную трубку (на фиг. не показана) одним концом к штуцеру вентиля 3, а другим концом к точке отбора на сепараторе, открывают соответствующий вентиль на сепараторе, продувают трубку и окончательно затягивают гайки. Затем открывают вентиль 3 и, медленно вращая ступицу 8, отводят поршень от головки 4. Таким образом, проба заполняет рабочую камеру (пространство между головкой 2 и поршнем 4) контейнера-пробоотборника. По окончании отбора закрывают вентиль 3, отсоединяют импульсную трубку (на фиг. не показана) и транспортируют контейнер-пробоотборник в лабораторию для исследования пробы.
Натурные испытания устройств, при изготовлении которых была использована заявленная полезная модель, были проведены на одной из скважин Северо-Ираельского месторождения. В настоящее время такие устройства используются постоянно, в частности при отборе проб на Штокмановском месторождении.
Испытания контейнеров-пробоотборников на Северо-Ираельском месторождении проводились в зимнее время при температуре окружающей среды -18°С. Одновременно для сравнения показателей в работе при отборе проб использовался упомянутый в описании уровня техники и принятый в качестве прототипа контейнер поршневой КЖ-5. Наличие в последнем в качестве рекомендуемой рабочей жидкости масла И-20А, которое в соответствии с ГОСТ 20779-75 полностью застывает при температуре окружающей среды -20°С, не позволило отобрать пробу вообще. Контейнер-пробоотборник, изготовленный с использованием заявленной полезной модели, позволил успешно отобрать пробу, так как в нем отсутствуют какие-либо рабочие жидкости, что подтверждает наличие причинно-следственной связи существенных признаков заявленной полезной модели с таким техническим результатом, как «расширение температурного диапазона отбора проб».
При этом шар 5, помещенный между головкой 2 и поршнем 4, позволяет перед извлечением пробы, которая, как правило, представляет собой смесь жидких и газообразных компонентов, перемешать ее встряхиванием, что дает в дополнение к простому доведению температуры контейнера-проботборника в лаборатории до температуры в точке отбора возможность привести пробу к термобарическим условиям отбора, а это, по мнению заявителя, повышает представительность этой пробы.