SU1698432A1 - Borehole fluid sampler - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике отбора проб жидкости преимущественно из скважин и может быть также использовано дл  отбора проб жидкости с различных по глубине уровней водоема. Цель - обеспечение возможности отбора нескольких проб жидкости за одну спуско-подъемную операцию . Устройство содержит подвешенный на канатной подвеске 3 шток 1 с установленными на нем диафрагмами (Д) 4 и 5 и дополнительными Д 6 и 7. Рассто ние между Д W fe с Ч) 00 00 гоThe invention relates to a technique for sampling fluid mainly from wells and can also be used for sampling fluid from different depth levels of a reservoir. The goal is to make it possible to take several fluid samples in one trip. The device contains a rod 1 suspended on a cable suspension 3 with diaphragms (D) 4 and 5 mounted on it and additional D 6 and 7. The distance between D W fe from H) 00 00 th

Description

ЧфНCHFN

Ф//г/F // g /

регулируетс  контргайками 8. Корпус 9 подпружинен относительно штока 1 пружиной 11. Устройство опускают в жидкость на заданный уровень, По канатной подвеске 3 посылают первый посыльный груз, под действием веса которого пружина 11 сжимаетс  и корпус 9 перемещаетс  вниз на рассто ние между Д 4 и 6, При этом пробаis adjusted by the lock nuts 8. The housing 9 is spring-loaded relative to the stem 1 by the spring 11. The device is lowered into the fluid at a given level. , With this sample

жидкости отбираетс  в камеру и герметизируетс . Дл  вз ти  второй пробы на другом заданном уровне посылают дополнительный груз, под действием веса которого корпус 9 перемещаетс  вниз на рассто ние между Д 6 и 7, отсека  пробу в другую камеру . 1 з.п. ф-лы, 2 ил.liquids are taken into the chamber and sealed. To take a second sample at another predetermined level, an additional load is sent, under the weight of which the body 9 is moved downwards by a distance between D 6 and 7, the sample compartment to another chamber. 1 hp f-ly, 2 ill.

Изобретение относитс  к технике отбора проб жидкости, преимущественно из скважин, и может быть также использовано дл  отбора проб воды с различных по глубине уровней водоема.The invention relates to a fluid sampling technique, preferably from wells, and can also be used for sampling water from different depth levels of a reservoir.

Цель изобретени  - обеспечение возможности отбора нескольких проб жидкости за одну спускоподьемную операцию.The purpose of the invention is to provide the possibility of taking several fluid samples in one single lifting operation.

На фиг. 1 изображено устройство в положении спуска в скважину, общий вид; на фиг. 2 - то же, в процессе отбора проб: на левой части чертежа при вз тии первой пробы , на правой при вз тии второй пробы.FIG. 1 shows the device in the position of the descent into the well, a general view; in fig. 2 - the same in the sampling process: on the left part of the drawing when taking the first sample, on the right part when taking the second sample.

Устройство дл  отбора проб жидкости содержит шток 1 с направл ющим конусом 2, подвешенный на канатной подвеске 3 грузоподъемного механизма (не показан), и закрепленные на штоке верхнюю и нижнюю диафрагмы, выполненные в виде пробок 4 и 5. Между ними установлены дополнительные диафрагмы 6 и 7. Нижн   пробка 5 и диафрагмы 6 и 7 установлены на штоке 1 посредством резьбового соединени  с возможностью перемещени  относительно штока 1 фиксировани  контргайками 8.The fluid sampling device comprises a rod 1 with a guide cone 2, suspended on a rope suspension 3 of a lifting mechanism (not shown), and an upper and lower diaphragm mounted on the rod, made in the form of plugs 4 and 5. Between them, additional diaphragms 6 and 7. The lower plug 5 and diaphragms 6 and 7 are mounted on the rod 1 by means of a threaded connection with the possibility of movement relative to the stem 1 of fixing by the lock nuts 8.

На верхней направл ющей пробке 4 размещен цилиндрический корпус 9 с перепускными отверсти ми 10 в верхней части. Между верхней пробкой 4 и корпусом 9 установлена пружина 11 сжати , В комплект устройства вход т посыльной груз 12 и дополнительный посыльный груз 13, Пробки 4 и 5, а также диафрагмы 6 и 7 на цилиндрических поверхност х имеют уплотнитель- ные кольца дл  герметизации стыков с корпусом 9.A cylindrical housing 9 with overflow openings 10 in the upper part is placed on the upper guide plug 4. A compression spring 11 is installed between the upper stopper 4 and the housing 9. The kit includes a messenger load 12 and an additional messenger load 13, Stoppers 4 and 5, as well as diaphragms 6 and 7 on the cylindrical surfaces have sealing rings to seal the joints with housing 9.

Перед спуском устройства в скважину производ т подбор веса посыльных грузов 12 и 13. Вес первого посыльного груза 12 выбирают с таким расчетом, чтобы при его взаимодействии с корпусом 9 в жидкости верхн   направл юща  пробка (верхн   диафрагма ) 4 находилась в нижней части корпуса 4. Вес Рп следующего посыльногоBefore the device is lowered into the well, the weight of the messenger loads 12 and 13 is selected. The weight of the first messenger load 12 is chosen so that when it interacts with the body 9 in the liquid, the upper guide plug (upper diaphragm) 4 is in the lower part of the body 4. Weight Pn of the next messenger

груза выбирают из следующего соотношени cargo is chosen from the following ratio

-hn р о , п -гг г к 2j п - 1 -hn p o, n - yy g to 2j n - 1

КTO

где hn - разовое перемещение корпуса 9 относительно штока 1, равное рассто нию между соседними диафрагмами, м; К - жесткость пружины 11, Н/м; Рк вес корпуса 9where hn is a one-time movement of body 9 relative to stem 1, equal to the distance between adjacent diaphragms, m; K - spring stiffness 11, N / m; Pk body weight 9

в жидкости,in liquid

пP

и.-and.-

Рл-1 - суммарный вес вRl-1 - total weight in

жидкости посыльных грузов, взаимодействующих с корпусом 9, Н.fluid messenger cargo, interacting with the housing 9, N.

Устройство дл  отбора проб жидкостиFluid sampler

работают следующим образом.work as follows.

На канатной подвеске 3 устройство опускают на заданный уровень жидкости в скважину, с которого необходимо отобратьOn the cable suspension 3, the device is lowered to a predetermined level of fluid in the well from which it is necessary to select

пробу, при этом пружина 11 предварительно сжата весом корпуса 9, нижний торец которого находитс  ниже верхней пробки-4 (фиг. 1), Дл  вз ти  первой пробы по канатной подвеске 3 с усть  скважины опускаютthe sample, while the spring 11 is pre-compressed by the weight of the body 9, the lower end of which is below the upper plug-4 (Fig. 1). To take the first sample of the cable suspension 3, the wellhead is lowered

первый посыльный груз 12, который своимthe first messenger load 12 which its

весом сжимает пружину 11 и перемещаетweighing compresses the spring 11 and moves

корпус 9 вниз, при этом ход пружины 11 подhousing 9 down, with the spring stroke 11 under

действием веса груза 12 в жидкости равенthe action of the weight of the load 12 in the fluid is equal to

рассто нию между верхней пробкой 4 и диафрагмой 6. Таким образов, после посылки груза 12 образуетс  герметична  камера 14, в которой изолируетс  жидкость с уровн , на котором отбиралась проба.the distance between the upper stopper 4 and the diaphragm 6. Thus, after sending the load 12, a sealed chamber 14 is formed in which the fluid is isolated from the level at which the sample was taken.

Дл  вз ти  второй пробы устройство перемещают вниз(или вверх)до нового уровн  и с усть  скважины посылают дополнительный посыльный груз 13 (см. правую часть на фиг. 2), под действием веса которого пружина 11 продолжает сжиматьс , а корпус 9To take a second sample, the device is moved down (or up) to a new level and an additional messenger load 13 is sent from the wellhead (see the right-hand part in Fig. 2), under the weight of which the spring 11 continues to compress and the body 9

перемещатьс  вниз. Между диафрагмами 6 и 7 образуетс  камера 15 со вз той пробой жидкости из второго заданного уровн .move down. A chamber 15 is formed between the diaphragms 6 and 7 with the sample taken from the second predetermined level.

При посылке третьего груза (не показан) отбор пробы осуществл етс  в полость, образованную диафрагмой 7 и нижней пробкой 5.When sending a third cargo (not shown), the sample is taken into the cavity formed by the diaphragm 7 and the lower plug 5.

При отборе жидкостей различного по величине удельного веса, например, из скважин с чистой водой и скважин с гли- нистым промывочным раствором осадка пружины 11 под действием грузов 12 и 13 будет также различна по величине. Поэтому дл  гарантированного перекрыти  каждой из пробоотборник камер регулируют рас- сто ние между верхней пробкой 4 и диафрагмой 6, между диафрагмами 6 и 7 и так далее. Возможность регулировки величины рассто ни  между пробками и диафрагмами позвол ет примен ть в устройстве нетарированные пружины, при этом рассто ние определ етс  опытным путем в зависимости от веса посыльных грузов.When selecting fluids of different specific gravity, for example, from wells with clean water and wells with clay flushing solution of spring sludge 11, under the action of weights 12 and 13 will also be different in magnitude. Therefore, in order to guarantee overlap of each of the sampler chambers, adjust the distance between the upper stopper 4 and the diaphragm 6, between the diaphragms 6 and 7, and so on. The ability to adjust the distance between the plugs and the diaphragms allows for the use of non-springed springs in the device, and the distance is determined empirically depending on the weight of the messenger loads.

Claims (2)

Формула изобретени  1. Устройство дл  отбора п роб жидкости из скважины, включающее подвешенный на канатной подвеске шток с верхней и нижней диафрагмами, выполненными в виде пробок , корпус с цилиндрической формы, установленный с внешней стороны диафрагмы с возможностью продольного перемещени  при взаимодействии с посыльным грузом,Claim 1. Device for collecting fluid from a well, including a rod with an upper and lower diaphragm made in the form of plugs suspended on a cable suspension, a body with a cylindrical shape mounted on the outer side of the diaphragm with the possibility of longitudinal movement when interacting with a messenger load отнимающеес  тем, что с целью обеспечени  возможности отбора нескольких проб жидкости за одну спускоподъем- ную операцию, оно снабжено дополнительными диафрагмами, установленными на штоке между верхней и нижней диафрагмами, и дополнительными посыльными грузами, причем корпус подпружинен относительно штока, а вес очередного посыльного груза выбирают из соотношени taken away in order to enable the sampling of several fluid samples in a single lifting operation, it is equipped with additional diaphragms installed on the rod between the upper and lower diaphragms and additional messenger loads, the body being spring-loaded relative to the rod, and the weight of the next messenger load is chosen from the ratio Рп -Рк-2 Рп-1 .Pp-Pk-2 Pp-1. 141141 где Рп - вес в жидкости очередного посыльного груза, Н; hH - разовое перемещение корпуса относительно штока, равное рассто нию между соседними диафрагмами, м; К- жесткость пружины Н/м; Рк - вес корпупwhere Pn is the weight in the fluid of the next messenger load, N; hH - one-time movement of the body relative to the stem, equal to the distance between adjacent diaphragms, m; K - spring stiffness N / m; Rk - weight corpus са в жидкости, Н; У Pn-i - суммарный весsa in liquid, H; Pn-i - total weight в жидкости посыльных грузов, взаимодействующих с корпусом, Н.in fluid messenger cargo, interacting with the body, N. 2. Устройство по п. 1,отличающее- с   тем, что дополнительные диафрагмы установлены на штоке с возможностью перемещени  и фиксировани  относительно последнего.2. The device according to claim 1, wherein the additional diaphragms are mounted on the stem with the possibility of movement and fixation relative to the latter.