Пробоотборник глубинный ПГ-1000
Пробоотборник глубинный ПГ-1000 — скважинный прибор, предназначенный для отбора представительных проб пластовой нефти непосредственно в стволе фонтанирующей скважины в пластовых условиях давления и температуры. Применяется на скважинах, обсаженных лифтовыми трубами внутренним диаметром от 60 мм и более, при забойном давлении до 100 МПа и температуре до 200 °С. Прибор является одним из наиболее распространённых инструментов ГДИС и PVT-отбора на нефтяных промыслах России и СНГ.
Конструктивно ПГ-1000 представляет собой компактный цилиндрический корпус (Ø38 мм, длина до 2000 мм) с проточной камерой отбора проб, двухклапанным запорным механизмом и оригинальным узлом срабатывания — предохранительным клапаном-реле давления. Принцип срабатывания кардинально отличается от стыкового реле ПГПр: в ПГ-1000 закрытие клапанов инициируется не механическим контактом с муфтой НКТ, а перепадом давления, возникающим при подъёме прибора. Это делает ПГ-1000 полностью независимым от диаметра труб и наличия муфтовых соединений в зоне подъёма.
Принципиальное условие применения — забойное давление в момент отбора должно превышать давление насыщения нефти газом. Проба, отобранная в зоне двухфазного движения (ниже давления насыщения), не характеризует пластовую нефть в однофазном состоянии и не пригодна для корректного PVT-анализа. Прибор спускается через устьевой сальник (лубрикатор) на проволоке диаметром 1,8–2 мм и устанавливается в лубрикаторе без дополнительного устьевого оборудования.
Комплетация
- Корпус (цилиндрическая труба)
- Камера отбора проб
- Двухклапанный запорный механизм
- Узел предохранительного клапана-реле давления
- Разрядная головка
- Переводная головка
- Ропсокет
Принцип работы
-
1
Пробоотборник ПГ-1000 реализует проточный принцип отбора с управлением закрытием клапанов через перепад давления при подъёме прибора.
-
2
При спуске взведённого пробоотборника через лубрикатор оба клапана камеры открыты, и скважинная жидкость свободно протекает через увеличенное сечение канала, полностью вымывая полость камеры. «Мёртвый объём» конструктивно исключён — вся ранее захваченная жидкость вытесняется и замещается пластовой нефтью, поступающей непосредственно из продуктивного горизонта. На заданной глубине прибор выдерживают для стабилизации состава промытой пробы.
-
3
При начале подъёма по мере подъёма на 30–50 м гидростатическое давление снаружи прибора снижается. Между давлением в камере предохранительного клапана-реле, заряженной при глубинном давлении, и наружным (уменьшившимся) давлением образуется перепад 0,15–0,25 МПа. Этот перепад воздействует на мембранный или плунжерный механизм реле, которое посылает управляющее усилие на запорный механизм. Оба клапана камеры одновременно закрываются, герметично изолируя пробу при забойном давлении в момент закрытия.
Технические характеристики
| № | Наименование характеристики | Значение |
| 1 | Рабочее давление, МПа | 100 |
| 2 | Объем отбираемой пробы, см³ | 400 |
| 3 | Стойкость к воздействию скважинной среды | К2 |
| 4 | Температура скважинной среды, °C | +200 |
| 5 | Система управления клапанами | механический |
| 6 | Перепад давления для срабатывания реле, МПа | 0,15 … 0,25 |
| 7 | Габариты, мм | 2000 х 38 |
| 8 | Срок службы, лет | 5 |
| 9 | Масса, кг | от 12,0 |
Порядок отбора проб
-
1
Подготовка: промыть и осмотреть камеру отбора проб. Взвести клапанный механизм — открыть оба клапана в положение спуска. Зарядить камеру реле давлением азота или нейтральным газом до заданного давления (по паспорту). Проверить уплотнения и резьбовые соединения
-
2
Монтаж компоновки: при необходимости отбора нескольких проб соединить 2–3 камеры переходниками. Присоединить переводную головку к проволоке диаметром 1,8–2 мм.
-
3
Спуск: загрузить компоновку в шлюзовую камеру лубрикатора. Выровнять давление. Открыть запорную арматуру. Спустить прибор на заданную глубину. Скорость спуска — умеренная, обеспечивающая промывку камеры. Дебит скважины должен быть минимальным.
-
4
Выдержка на глубине: остановить спуск на расчётной глубине. Выдержать прибор в статике для замещения жидкости, захваченной при движении, пластовой нефтью из пласта. Время выдержки определяется объёмом камеры и дебитом скважины.
-
5
Подъём и срабатывание: начать плавный подъём со скоростью, обеспечивающей постепенное снижение давления снаружи. При подъёме на 30–50 м реле давления срабатывает — клапаны закрываются. Подъём продолжается без препятствий.
-
6
Извлечение и передача пробы: поднять компоновку через лубрикатор. Маркировать каждую камеру (скважина, глубина, дата, давление, температура). Передать в лабораторию PVT-анализа в вертикальном положении клапанами вверх.
-
7
Разрядка и очистка: сбросить давление из камеры через разрядную головку. Вылить пробу, промыть камеру растворителем. Взвести для следующего спуска.
Устройство
-
1Корпус (цилиндрическая труба) – несущая конструкция Ø38 мм из высоколегированной или нержавеющей стали. Вмещает камеру отбора проб, запорный механизм и реле давления. Внутренняя поверхность полирована для исключения «мёртвого объёма».
-
2Камера отбора проб – герметичная рабочая полость внутри корпуса для захвата и хранения пластовой пробы. Обеспечивает увеличенное проходное сечение для полной промывки при спуске. В исполнении ПГ-1000 — из стали для давления до 100 МПа, ПГ-1000-01 — до 50 МПа.
-
3Двухклапанный запорный механизм – верхний и нижний клапаны, герметично изолирующие камеру при срабатывании реле. В открытом состоянии при спуске обеспечивают проточный режим через увеличенное сечение.
-
4Ропоскет – верхний соединительный элемент для крепления к проволоке диаметром 1,8–2 мм. Обеспечивает надёжное механическое соединение при подъёме нагруженного прибора.
Камера отбора проб
Камера отбора проб (КОП) представляет собой герметичную рабочую полость внутри корпуса для захвата и хранения пластовой пробы. Обеспечивает увеличенное проходное сечение для полной промывки при спуске. В исполнении ПГ-1000 — из стали для давления до 100 МПа, ПГ-1000-01 — до 50 МПа.
Кейс
Пробоотборник ПГ-1000 поставляется в комплекте с транспортировочным кейсом, обеспечивающим надёжную защиту прибора в условиях промысловой эксплуатации. Кейс изготовлен из ударопрочного материала и оснащён формованными ложементами, фиксирующими все компоненты комплекта — корпус пробоотборника, поршневой механизм, соединительные шланги, вентильную арматуру и вспомогательный инструмент — в строго определённых положениях без возможности смещения при транспортировке.
Компактная упаковка позволяет перевозить ПГ-1000 в кабине автомобиля, вертолёте или на снегоходе, не нарушая требований безопасности при работе с оборудованием под давлением. Кейс обеспечивает герметичность при попадании осадков и защиту от пыли, что особенно актуально при выездных геофизических работах на отдалённых кустовых площадках. Прочные замки и усиленные петли выдерживают нагрузки при многократных погрузочно-разгрузочных операциях. Хранение прибора в кейсе исключает механические повреждения чувствительных элементов конструкции между сеансами отбора проб.
Вопросы и ответы
Для отбора глубинных проб пластовой нефти непосредственно в стволе фонтанирующей скважины при пластовых условиях давления и температуры. Проба используется для PVT-анализа, определения свойств пластового флюида и ГДИС.
На нефтяных фонтанирующих скважинах, обсаженных лифтовыми трубами диаметром от 60 мм, при забойном давлении до 100 МПа и температуре до 200 °С. Спуск — через лубрикатор на проволоке.
ПГ-1000 срабатывает по перепаду давления при подъёме (независимо от муфт НКТ), рассчитан до 100 МПа и 200 °С. ПГПр-40-38 использует стыковое реле (касание муфты НКТ), рассчитан до 40 МПа. ПГ-1000 применим в обсадных колоннах и при высоких давлениях.
Забойное давление — до 100 МПа (ПГ-1000) или до 50 МПа (ПГ-1000-01). Температура пласта — до 200 °С. Диаметр лифтовых труб — от 60 мм. Применение — только при забойном давлении выше давления насыщения нефти.
Ниже давления насыщения нефть находится в двухфазном состоянии (нефть + выделившийся газ). Захваченная в этой зоне проба обеднена лёгкими фракциями и не соответствует составу пластовой нефти в однофазном состоянии, что делает PVT-анализ некорректным.
Дебит скважины при отборе — минимальный. Подъём — плавный без рывков. Реле срабатывает на высоте 30–50 м подъёма. Заряд камеры реле проверяется перед каждым спуском. При высоком дебите скважину предварительно задавливают.
Автоматически — по перепаду давления 0,15–0,25 МПа. При подъёме на 30–50 м давление снаружи снижается, создаётся перепад между заряженной камерой реле и наружной средой. Перепад воздействует на механизм, закрывающий оба клапана одновременно.
Да. Срабатывание по перепаду давления не привязано к диаметру колонны или наличию муфтовых соединений. Условие — внутренний диаметр колонны должен обеспечивать свободный проход прибора Ø38 мм.
Документы и сертификаты
Обозначение
- Рабочее давление, до 1000 атм
- Пробоотборник глубинный
