RU2452933C1 - Sampler to define oil layer thickness above water - Google Patents

Abstract

FIELD: oil-and-gas production.

SUBSTANCE: proposed sampler comprises thin-wall vertical case with handle at top section and valve taper seat at bottom section, as well as ball to shut off said seat. Said ball is suspended on fish line to handle to stay in two positions relative to said seat. Note here that, at bottom point of fish line suspension to handle, ball is located on seat to shut it off, while, at top said point, the ball is lifted above seat.

EFFECT: higher data content of sample.

2 cl, 1 dwg

Description

Устройство относится к устройствам для отбора проб жидкости из нефти и воды с технологической емкости или природного водоема, загрязненного нефтепродуктами. Устройство применяется для оценки содержания нефти и воды в продукции высокообводненных скважин, а также для определения масштаба аварийного разлива нефтепродукта над водой.The device relates to a device for sampling liquid from oil and water from a process vessel or natural reservoir contaminated with oil products. The device is used to assess the oil and water content in the production of highly watered wells, as well as to determine the scale of an emergency oil spill over water.

Известен пробоотборник прямоточного принципа действия, имеющий пробозаборный цилиндр, нижний впускной и верхний выпускной клапаны (а.с. СССР №1693433, кл. G01N 1/10. 1991 г.). Изделие служит для отбора пробы воды с необходимой глубины водоема или емкости, но его конструкция не позволяет отсекать цилиндрический столб жидкости с поверхности водоема для установления толщины загрязненного нефтепродуктами слоя воды.Known sampler direct-flow principle of operation, having a sampling cylinder, lower intake and upper exhaust valves (AS USSR No. 1693433, CL G01N 1/10. 1991). The product serves to take a water sample from the required depth of the reservoir or capacity, but its design does not allow to cut off a cylindrical column of liquid from the surface of the reservoir to establish the thickness of the water layer contaminated with oil products.

Известен трубчатый мерный щуп, состоящий из пробозаборной сквозной трубы и направляющей рейки с сырой пластичной глиной на конце, выполняющий роль отсекателя жидкости в трубе (Василевский В.Н., Петров А.И. Оператор по исследованию скважин. - М.: Недра, 1983. - С.104). Устройство требует фиксации направляющей рейки на поверхности водоема, а это усложняет отбор экологических проб, особенно в болотистой местности.Known tubular dipstick, consisting of a sampling through-pipe and a guide rail with raw plastic clay at the end, acting as a cutoff fluid in the pipe (Vasilevsky V.N., Petrov A.I. Well Research Operator. - M .: Nedra, 1983 . - P.104). The device requires fixing the guide rail on the surface of the reservoir, and this complicates the selection of environmental samples, especially in marshy areas.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство для определения толщины слоя нефти над водой по патенту РФ №2267765, опубл. 10.01.2006. Устройство состоит из цилиндрического тонкостенного корпуса с конусным клапаном в нижней части и механизмом спуска тяжелого шара в верхней части. Наличие шаровых соединений и поплавков усложняет изготовление и эксплуатацию изделия, растет продолжительность отмыва устройства от нефти и подготовки его к следующему замеру. Вторым недостатком является то, что часть нефти при прохождении в устройство снизу вверх остается на внутренней поверхности устройства до седловины клапана.Closest to the proposed technical solution is a device for determining the thickness of the oil layer above water according to the patent of the Russian Federation No. 2267765, publ. 01/10/2006. The device consists of a cylindrical thin-walled case with a cone valve in the lower part and a mechanism for lowering a heavy ball in the upper part. The presence of ball joints and floats complicates the manufacture and operation of the product, increasing the duration of washing the device from oil and preparing it for the next measurement. The second disadvantage is that part of the oil when passing into the device from the bottom up remains on the inner surface of the device to the valve seat.

Целью изобретения является создание изделия аналогичного назначения с более простой конструкцией при одновременном повышении представительности отобранных проб нефти и воды. Выбранная цель достигается тем, что в пробоотборнике, содержащем тонкостенный вертикальный корпус с ручкой в верхней части и конусную седловину клапана в нижней части, шар для перекрытия седловины подвешивается к ручке в двух положениях с помощью лески так, чтобы по необходимости клапанную седловину можно было закрывать или открывать, перед спуском пробоотборника в исследуемую жидкость конусную седловину закрывают шаром, а корпус заполняют водой с плотностью, превышающей плотность исследуемой воды под слоем нефти.The aim of the invention is to provide products for similar purposes with a simpler design while increasing the representativeness of the selected oil and water samples. The chosen goal is achieved by the fact that in the sampler containing a thin-walled vertical body with a handle in the upper part and a tapered valve seat in the lower part, the ball for closing the saddle is suspended from the handle in two positions with a fishing line so that the valve saddle can be closed if necessary or open, before the sampler is lowered into the test liquid, the conical saddle is closed with a ball, and the body is filled with water with a density exceeding the density of the test water under the oil layer.

Конструкция пробоотборника и его предварительное заполнение тяжелой водой направлены на обеспечение отбора пробы нефти над водой такой же толщины, какой она является в действительности. Устройство пробоотборника видно по фиг.1, где 1 - корпус, как правило, цилиндрической формы, 2 - ручка П-образной формы, 3 - конусная седловина клапана, 4 - шар клапана, 5 - леска, соединяющая шар с ручкой, 6 - нижняя точка крепления лески к ручке, 7 - верхняя точка крепления лески, 8 - вода с повышенной плотностью, 9 - острая кромка корпуса.The design of the sampler and its preliminary filling with heavy water are aimed at ensuring the sampling of oil above water of the same thickness as it actually is. The device of the sampler can be seen in Fig. 1, where 1 is a generally cylindrical body, 2 is a U-shaped handle, 3 is a tapered valve seat, 4 is a valve ball, 5 is a fishing line connecting the ball to the handle, 6 is the lower the attachment point of the fishing line to the handle, 7 - the upper attachment point of the fishing line, 8 - water with increased density, 9 - the sharp edge of the casing.

Пробоотборник используется следующим образом.The sampler is used as follows.

1. Конусную седловину 3 закрывают шаром 4, а леску 5 в свободном состоянии закрепляют к нижней точке крепления 6.1. The conical saddle 3 is closed with a ball 4, and the fishing line 5 in the free state is fixed to the lower attachment point 6.

2. Корпус 1 заполняют водой с плотностью, превышающей плотность исследуемой воды.2. The housing 1 is filled with water with a density exceeding the density of the investigated water.

3. Пробоотборник за ручку 2 вертикально опускают в слой нефти, корпус пропускают через нефть и фиксируют в водной части емкости на 10-15 см ниже предполагаемой границы слоя воды.3. The sampler for the handle 2 is vertically lowered into the oil layer, the casing is passed through the oil and fixed in the water part of the tank 10-15 cm below the estimated boundary of the water layer.

4. С помощью лески 5 шар 4 отрывают от седловины 3 и фиксируют на высоте нескольких сантиметров от седловины. Для этого необходимо конец лески 5 закрепить на верхней точке крепления 7. Благодаря этому тяжелая вода 8 под действием силы тяжести начнет движение вниз и вытеснит за пределы пробоотборника ту нефть, которая в небольшом количестве осталось на входе в нижней части конусной седловины 3 при прохождении пробоотборником слоя нефти.4. Using fishing line 5, the ball 4 is torn from the saddle 3 and fixed at a height of several centimeters from the saddle. To do this, it is necessary to fix the end of the fishing line 5 to the upper attachment point 7. Due to this, heavy water 8 will begin to move downward by gravity and displace the oil that is left in small quantities at the inlet at the bottom of the conical saddle 3 when the sampler passes through the layer oil.

5. Для восстановления толщины слоя нефти над водой корпус пробоотборника на несколько минут выдерживают в чистом водном слое емкости и после этого движением ручки 2 начинают медленно и вертикально поднимать из емкости. Присутствие двух факторов: открытое состояние конусной седловины 3 и наличие острой режущей кромки 9 верха корпуса 1 обеспечивает при плавном вертикальном подъеме пробоотборника забор в пробоотборник слоя нефти без нарушения его первоначальной толщины.5. To restore the thickness of the oil layer above water, the body of the sampler is kept for several minutes in a clean water layer of the container and after that, by the movement of the handle 2, slowly and vertically lift it out of the container. The presence of two factors: the open condition of the conical saddle 3 and the presence of a sharp cutting edge 9 of the top of the housing 1 provides for a smooth vertical lift of the sampler into the sampler of the oil layer without violating its original thickness.

6. После выхода кромки 9 над поверхностью нефти на несколько сантиметров шар 4 опускают на седловину 3, консервируя тем самым содержимое пробоотборника: интересующий исследователя слой нефти и нижележащий слой воды.6. After the edge 9 extends over the oil surface by several centimeters, the ball 4 is lowered to the saddle 3, thereby preserving the contents of the sampler: the layer of oil of interest to the researcher and the underlying water layer.

7. Пробоотборник извлекают из водоема, снаружи насухо протирают ветошью от нефти и просвечивают направленным потоком света. Прозрачная и светопроницаемая вода будет хорошо визуально отделена от темной и светонепроницаемой нефти. С помощью мерной линейки определяется толщина слоя нефти над водой.7. The sampler is removed from the reservoir, wiped dry with a rag from the outside of the oil and shone through with a directed stream of light. Transparent and translucent water will be well visually separated from dark and opaque oil. Using a ruler, the thickness of the oil layer above the water is determined.

Полученная информация используется для оценки объема нефти над водой. В частности, при оценке состава добываемой скважинной продукции с помощью пробоотборника оценивают долю нефти и воды. Такая первичная информация всегда важна и для повседневного текущего учета работы скважины и нефтяного пласта, а также позволяет правильно оценить эффективность различных геолого-технических мероприятий.The information obtained is used to estimate the volume of oil above water. In particular, when assessing the composition of the produced well products using a sampler, the proportion of oil and water is estimated. Such primary information is always important for daily routine monitoring of the operation of the well and the oil reservoir, and also allows you to correctly evaluate the effectiveness of various geological and technical measures.

Технико-экономическая эффективность от применения пробоотборника складывается от возможности своевременного принятия решений по двум направлениям.Technical and economic efficiency from the use of a sampler is composed of the possibility of timely decision-making in two directions.

1. По оценке рентабельности эксплуатации высокообводненных скважин.1. According to the assessment of the profitability of operation of high-water wells.

2. По оценке объема аварийно излившейся нефти на поверхности природного водоема: реки, озера.2. According to the assessment of the volume of accidentally spilled oil on the surface of a natural reservoir: rivers, lakes.

Claims (2)

1. Пробоотборник для определения толщины слоя нефти над водой, содержащий тонкостенный вертикальный корпус с ручкой в верхней части и конусную седловину клапана в нижней части, шар для перекрытия седловины, отличающийся тем, что шар подвешен на леске к ручке с обеспечением двух положений шара относительно седловины, причем в нижней точке крепления лески к ручке шар свободно лежит на седловине и перекрывает ее, а в верхней точке крепления шар приподнят над седловиной.1. A sampler for determining the thickness of the oil layer above the water, comprising a thin-walled vertical body with a handle in the upper part and a tapered valve seat in the lower part, a ball for overlapping the saddle, characterized in that the ball is suspended on the fishing line from the handle with two positions of the ball relative to the saddle moreover, at the lower point of attachment of the fishing line to the handle, the ball freely lies on the saddle and overlaps it, and at the upper point of attachment of the line the ball is raised above the saddle. 2. Пробоотборник по п.1, отличающийся тем, что перед спуском пробоотборника в исследуемую жидкость конусную седловину закрывают шаром, корпус заполняют водой с плотностью, превышающей плотность исследуемой воды под слоем нефти. 2. The sampler according to claim 1, characterized in that before the sampler is lowered into the test liquid, the conical saddle is closed with a ball, the body is filled with water with a density exceeding the density of the water under study under a layer of oil.

Images