УСТЬЕВОЙ СКВАЖИННЫЙ ПРОБООТБОРНИК

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использована при отборе проб многокомпонентной текучей среды (продукции скважины) из устьевой арматуры.
Уровень техники подобного назначения характеризуется целым рядом конструктивных решений [например: SU 866440 А1, 1981; SU 1086143 A1, 1989; SU 1810522 A1, 1990; RU 2091579 C1, 1997; RU 45777 U1, 2005; RU 56954 U1, 2006; RU 57820 U1, 2006]; создание известных конструкций направлено на обеспечение представительности пробы отбираемой текучей среды, при этом основными элементами их являются пробоотборные трубки, входной конец которых расположен по ходу потока за гомогенизирующим узлом того или иного, как правило механического, типа воздействия на текучую среду.
Преимущество любого (из известных) устройства перед аналогичными объектами по обеспечению представительности отбираемых проб из известных информационных материалов весьма неочевидно, и, хотя сам факт обеспечения необходимой представительности проб сомнений не вызывает, вряд ли более поздние из ряда известных конструкций обеспечивают существенное улучшение этого параметра. Логичнее было бы, при прочих, практически равных условиях, совершенствовать конструкцию по части удобства монтажа и эксплуатации, упрощения конструкции и снижения затрат на ее изготовление; при этом использование устройства не должно быть помехой процессу добычи продукции и/или существенно влиять на работу скважины.
Наиболее близким к заявляемому является устройство [RU 91105 U1, публ. 27.01.10], содержащее втулку с фланцем и воротом, размещенный во втулке полый, ограниченно осеподвижный корпус с манжетой на одном из концов и каналами входа и выхода потока, пробоотборную трубку и гомогенизатор (отбираемой текучей среды), размещенные в полости корпуса, привод перемещения корпуса во втулке в виде винтового зацепления его с воротом последней, а также трубки для измерения линейного и буферного давлений.
Работоспособность конструкции и обеспечение ею требуемого технического результата несомненны, однако к недостаткам можно и должно отнести то, что манжета на конце корпуса неадаптивна к условиям ее расположения в устьевой арматуре скважины, штуцер, как это приведено в описании и графических материалах, выполняющий функцию гомогенизатора нерегулируем и, видимо, для тех или иных условий требуется неоднократный демонтаж устройства для установки (замены) штуцера на другой, с необходимым проходным сечением канала. Подбор необходимого типоразмера штуцера осуществляется по разности величин линейного и буферного давления. Следует отметить, к тому же, что совершенно неясно, в чем заключается так называемая «инверсионность» этой конструкции.
Отсюда следует, что известное устройство - в целом - может быть усовершенствовано без существенного усложнения конструкции для улучшения его потребительских свойств.
Технической задачей, стоящей перед полезной моделью, является создание конструкции, более адаптивной к условиям транспортировки, монтажа-демонтажа и эксплуатации при прочих равных параметрах, то есть обеспечение более высоких потребительских свойств по сравнению с прототипом.
Поставленная цель, то есть техническая задача, решена тем, что устьевой скважинный пробоотборник, содержащий втулку с фланцем и воротом, размещенный во втулке полый, ограниченно осеподвижный корпус с манжетой на одном из концов и каналами входа и выхода потока, пробоотборную трубку и гомогенизатор (отбираемой текучей среды), размещенные в полости корпуса, привод перемещения корпуса в виде винтового зацепления его с воротом втулки, а также трубки для измерения линейного и буферного давлений, снабжен механизмом осевой и радиальной (объемной) деформации манжеты, гомогенизатор выполнен в виде дросселя с регулируемым проходным сечением канала, втулка выполнена составной (сборной) и ее части сочленены посредством быстроразъемных соединений, пробоотборная трубка выполнена с наконечником и размещена в корпусе с возможностью ограниченного осевого перемещения, а гомогенизатор текучей среды выполнен щелевым, щель которого образована сопряжением наконечника пробоотборной трубки со стенкой полости корпуса.
Из сопоставительного анализа заявляемой конструкции с ранее известными, в том числе и с прототипом, следует, что при несомненной промышленной применимости совокупность существенных признаков заявляемого пробоотборника нова и не имеет среди известных эквивалентного технического решения, что позволяет утверждать соответствие пробоотборника критериям полезной модели.
На фигуре 1 графических материалов приведен общий вид конструкции в исходном состоянии, на фигуре 2 - нижняя часть в состоянии отбора пробы.
Устьевой скважинный пробоотборник содержит (см. фиг.1) полый корпус 4, размещенный в установленную на скважине вместо лубрикатора втулку 1 с фланцем 2 и воротом 3. Корпус 4 осеподвижен относительно втулки 1 посредством механизма перемещения 10 в виде винтового зацепления его с воротом 3 втулки 1 и на нижнем конце снабжен манжетой 5. В полости корпуса размещены каналы входа 6 и выхода потока 7, пробоотборная трубка 8 с наконечником 16 и штуцером отвода пробы 17, гомогенизатор 9 (отбираемой текучей среды), а также трубки 11 и 12 для измерения линейного и буферного давлений, механизмом 13 осевой и радиальной (объемной) деформации манжеты 5, который сжимает манжету, перемещая толкатель 15 относительно корпуса 4, механизмом 14 осевого перемещения пробоотборной трубки 8 с наконечником 16 и штуцером 17 отвода пробы относительно корпуса 4 для регулирования проходного сечения щели гомогенизатора 9. Втулка 1 сочленена с фланцем 2 и приводом 10 перемещения корпуса 4 с воротом 3 и подшипниковым узлом 18 посредством быстроразъемных соединений (БРС) 19 и 20.
Устьевой скважинный пробоотборник работает следующим образом. К втулке 1 подсоединяют привод 10 перемещения корпуса 4 с воротом 3 и подшипниковым узлом 18 посредством БРС 19. На лубрикаторную задвижку 21 устьевой арматуры скважины устанавливают фланец 2. Втулку 1 соединяют с фланцем 2 посредством БРС 20. После установки пробоотборника на лубрикаторную задвижку 21 устьевой арматуры скважины эту задвижку открывают и посредством механизма перемещения 10 корпуса 4 размещают манжету 5 в стволовом элементе устья скважины (в тройнике или крестовине - показано на фиг.2) под задействованным на выкидную линию отводом 23 над стволовой (центральной) задвижкой 22. Механизмом 13 осевого сжатия манжеты 5 через толкатель 15 деформируют ее до упирания в стенку арматуры, при этом гомогенизатор максимально открыт. Вся продукция скважины проходит через каналы входа 6 и выхода потока 7. Затем, контролируя давления до (через трубку 12) и после (через трубку 11) гомогенизатора 9, добиваются необходимого перепада давления, уменьшая проходное сечение его канала путем опускания пробоотборной трубки 8, наконечник 16 которой является частью гомогенизатора 9. Через пробоотборную трубку 8 с наконечником 16 и штуцером 17 отвода пробы отбирают необходимое количество продукции скважины.
После отбора пробы максимально расширяют проходное сечение канала гомогенизатора 9 путем поднятия пробоотборной трубки 8 с наконечником 16. Манжета 5 разжимается за счет упругих свойств ее материала после поднятия толкателя 15 механизмом 13. Посредством механизма перемещения 10 корпуса 4 поднимают манжету 5 над фланцем 2. Закрывают лубрикаторную задвижку 21 и конструкцию демонтируется в обратном порядке.