ПРОБООТБОРНИК ПЛАСТОВОГО ФЛЮИДА
BED FLUID SAMPLER

Изобретение относится к гидрогеологическим исследованиям скважин и предназначено для отбора глубинных проб жидкости в скважинах.
Известен пробоотборник (патент RU №2278259, МПК Е21В 49/08, от 20.06.2006 г.), включающий гидромеханическую систему отбора проб, которая включает в себя исполнительный механизм и вспомогательное оборудование.
Недостатками данного устройства является отсутствие автоматизации системы отбора проб, а также отсутствие возможности отбора пробы флюида из пласта скважины.
Известен пробоотборник (патент RU №2199009, МПК Е21В 49/00, от 20.02.2003 г.), включающий систему дистанционного управления процессами расфиксации, притока флюида, восстановления давления в подпакерной или межпакерной зоне и последующей автоматической расфиксации.
Недостатком данного пробоотборника является наличие резиновых элементов, которые осуществляют расфиксацию пробоотборника в скважине и имеют малый ресурс вследствие быстрого износа материала. Количество проб ограничено - за один спуск можно получить только одну пробу флюида, что ограничивает функциональные возможности пробоотборника.
Известен пробоотборник (патент RU №2280160, Е21В 49/08, опубл. от 27.01.2006 г.), содержащий электрогидравлическую систему и систему отбора пробы флюида. Электрогидравлическая система включает в себя цилиндрическую камеру и распределитель, а система отбора пробы флюида включает клапан отбора и хранения пробы флюида.
К недостаткам данного пробоотборника можно отнести невозможность фиксации и расфиксации пробоотборника в скважине и невозможность отбора пробы флюида из пласта скважины.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является пробоотборник пластового флюида (патент RU №2371577, МПК Е21В 49/08 от 27.10.2009 г.), состоящий из системы отбора проб флюида, включающей клапан отбора и хранения пробы флюида, логической электрогидравлической системы для фиксации и расфиксации пробоотборника в скважине.
К недостаткам прототипа можно отнести невозможность регулирования скорости притока флюида в проточную часть и камеру хранения пробоотборника при испытаниях пластов с различными фильтрационными свойствами.
Задача изобретения - обеспечение возможности регулирования скорости отбора проб флюида при испытаниях пластов с различными фильтрационными свойствами для повышения качества и производительности работ.
Поставленная задача решается тем, что в пробоотборнике пластового флюида, состоящем из системы отбора пробы флюида, включающей клапан отбора и хранения пробы флюида, логической электрогидравлической системы для фиксации и расфиксации пробоотборника в скважине, в состав которой входит электродвигатель, который подсоединен к насосу, связанному с первым распределителем через первый обратный клапан, с фильтром, с предохранительным клапаном и со вторым распределителем, который подключен к баку, к клапану отбора и хранения пробы флюида, а также к первому, ко второму, к третьему и к четвертому датчикам-реле давления, причем первый распределитель подключен к поршневым полостям первого, второго и третьего гидроцилиндров, штоковые полости которых подсоединены к третьему распределителю, связанным с дросселем, и к гидроаккумулятору с пятым датчиком-реле давления, согласно изобретению введенная система регулирования скорости отбора проб флюида состоит из камеры хранения, связанной с шестым обратным клапаном, с четвертым гидроцилиндром через седьмой обратный клапан и с пропорциональным регулятором расхода, а клапан отбора и хранения проб флюида связан со вторым, с третьим, с четвертым, с пятым и с шестым обратными клапанами, при этом четвертый гидроцилиндр, пропорциональный регулятор расхода, четвертый и пятый обратные клапаны связаны с баком.
Возможность регулирования скорости отбора проб флюида при испытаниях пластов с различными фильтрационными свойствами обеспечивается использованием системы регулирования скорости отбора проб флюида.
Существо изобретения поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная гидравлическая схема пробоотборника пластового флюида.
Пробоотборник пластового флюида содержит электродвигатель 1, который подсоединен к насосу 2. Насос 2 связан с первым распределителем 3 через первый обратный клапан 4, с фильтром 5, с предохранительным клапаном 6 и со вторым распределителем 7. Второй распределитель 7 подключен к клапану отбора и хранения пробы флюида 8, связанному со вторым 9, третьим 10, четвертым 11 и пятым 12 обратными клапанами, к камере хранения 13 через шестой обратный клапан 14, к четвертому гидроцилиндру 15 через седьмой обратный клапан 16, к пропорциональному регулятору расхода 17, а также к первому 18, ко второму 19 к третьему 20 и к четвертому 21 датчикам-реле давления. Первый распределитель 3 подключен к поршневым полостям первого 22, второго 23 и третьего 24 гидроцилиндров, штоковые полости которых подсоединены к третьему распределителю 25, связанным с дросселем 26, и к гидроаккумулятору 27 с пятым датчиком-реле давления 28. Второй распределитель 7, четвертый обратный клапан 11, пятый обратный клапан 12, четвертый гидроцилиндр 15 и пропорциональный регулятор расхода 17 связаны с баком 29.
Предлагаемый пробоотборник работает следующим образом: электрический сигнал подается на электродвигатель 1, приводящий в действие насос 2. Насос 2 создает рабочее давление в системе, контролируемое предохранительным клапаном 6 и пятым датчиком-реле давления 28, а также обеспечивает заданный расход рабочей жидкости, передаваемый первым распределителем 3 в поршневые полости первого 22, второго 23, третьего 24 гидроцилиндров и к гидроаккумулятору 27 с помощью третьего распределителя 25 и дросселя 26. При отсутствии сигнала управления первый распределитель 3 сообщает штоковые полости с линией гидроаккумулятора 27, за счет чего происходит обратное движение поршней всех гидроцилиндров. В случае отказа гидроаккумулятора 27 первый распределитель 3 сообщает штоковые полости первого 22, второго 23, третьего 24 гидроцилиндров с нагнетательной линией, что позволяет проводить расфиксацию пробоотборника при наличии электрического сигнала. При выдвижении поршня третьего гидроцилиндра 24 срабатывает второй распределитель 7, который распределяет давление рабочей жидкости в правую полость клапана отбора и хранения пробы флюида 8, который, перемещаясь влево, создает давление разрежения в системе отбора пробы. Второй 9, третий 10, четвертый 11 и пятый 12 обратные клапаны выполняют функцию гидрозамков при возвратно-поступательном движении клапана отбора и хранения пробы флюида 8. Заполнение камеры хранения 13 происходит следующим образом: поршень четвертого гидроцилиндра 15 открывает обратный клапан 16, через который стравливается рабочая жидкость из камеры 13. Поршень четвертого гидроцилиндра 15 двигается вниз, создавая разрежение в камере хранения 13, под действием которого открывается клапан 14, и осуществляется отбор пробы. Регулирование скорости отбора проб флюида производится посредством изменения расхода рабочей жидкости, стравливаемой из камеры хранения 13. Данный расход зависит от степени открытия обратного клапана 16, который, в свою очередь, открывается в зависимости от давления в поршневой полости четвертого гидроцилиндра 15. Давление в полости регулируется пропорциональным регулятором расхода 17.
Итак, заявляемое изобретение обеспечивает возможность регулирования скорости отбора проб флюида при испытаниях пластов с различными фильтрационными свойствами. Преимуществом заявляемого пластоиспытателя является минимизация временных затрат отбора проб флюида при работе в коллекторах с низкой проницаемостью, что позволяет сократить время стояния пластоиспытателя на точке и, как следствие, вероятность залипания пластоиспытателя в скважине.