Пробоотборник поршневой всасывающий ВПП-300
Пробоотборник поршневой всасывающий ВПП-300 — глубинный скважинный прибор, предназначенный для отбора представительных проб пластовой жидкости непосредственно в стволе скважины с одновременной регистрацией давления и температуры в точке отбора. В отличие от устьевых пробоотборников, ВПП-300 обеспечивает получение незагрязнённой пробы в пластовых условиях — до выхода нефти на поверхность и до начала разгазирования, обводнения или испарения лёгких фракций.
Область применения охватывает фонтанирующие и нефонтанирующие нефтяные, газовые и пьезометрические водяные скважины, обсаженные лифтовыми и насосно-компрессорными трубами, а также обсадными колоннами с рабочим давлением до 30 МПа и температурой пластовой жидкости до 100 °С. Спуск прибора в скважину производится на проволоке через шлюзовую камеру лубрикатора скважинного в рабочих (действующих) скважинах без их остановки.
Конструктивно ВПП-300 реализует всасывающий поршневой принцип отбора: движение прибора вниз по стволу создаёт гидравлическое давление на поршень, который, перемещаясь, вытесняет масло через гидравлическое сопротивление (капилляр) в балластную камеру, тем самым освобождая объём приёмной камеры для заполнения пробой. Скорость заполнения определяется длиной капилляра. Автоматическое закрытие приёмных клапанов обеспечивается пьезоприводом с масляным реле без участия оператора. Стандартная комплектация включает 3 приёмные камеры объёмом по 300 см³.
Комплектация
- Наконечник
- Камера балластная
- Поршень
- Камера масляная
- Камера приемная
- Ропсокет
Примечание: закрытие клапанов камеры для проб обеспечивается пьезоприводом с масляным реле. Время необходимое на отбор проб складывается из времени потребного на спуск пробоотборника до заданной глубины и времени выдержки пробоотборника на глубине с целью обеспечения выполнения пьезоприводом операций по открытию клапана, пропуску нефти в камеру отбора пробы (приемную камеру) и закрытию приемного клапана.
Принцип работы
-
1
Пробоотборник ВПП-300 реализует всасывающий принцип отбора пробы, основанный на перепаде давления, возникающем при движении прибора вниз по стволу скважины.
-
2
При спуске пробоотборника на проволоке нефть через впускное отверстие с сетчатым фильтром поступает на поршень и создаёт на него гидравлическое давление. Поршень начинает перемещаться, вытесняя масло из масляной камеры через блок гидравлического сопротивления (капилляр) в балластную камеру. Скорость перемещения поршня — и, соответственно, скорость освобождения объёма приёмной камеры — строго определяется длиной капилляра.
-
3
На начальном этапе шток пьезопривода движется вхолостую следом за поршнем, не увлекая форклапан. Когда головка штока достигает втулки форклапана, начинается их совместное движение. Форклапан открывает обратный клапан приёмной камеры, нефть заполняет камеру. По достижении поршнем нижнего упора пружина форклапана обеспечивает его принудительное закрытие — приёмная камера герметично изолируется с захваченной пробой при пластовом давлении.
-
4
Таким образом обеспечивается изоляция отобранной пробы от внешней среды и предотвращается ее смешивание с другими жидкостями при подъеме инструмента на поверхность.
Устройство
-
1Корпус, выполненный из высокопрочной легированной стали, воспринимает механические нагрузки, возникающие при спуске и подъеме инструмента, а также защищает внутренние рабочие элементы от воздействия скважинной среды.
-
2Камера отбора проб представляет собой герметичную внутреннюю полость корпуса, предназначенная для накопления отобранного пластового флюида. Объем камеры обеспечивает получение достаточного количества жидкости для лабораторного анализа.
-
3Поршневой механизм перемещается внутри корпуса и создает разрежение в камере отбора, за счет чего происходит всасывание скважинной жидкости через входной канал.
-
4Впускной клапан обеспечивает поступление флюида в камеру отбора при создании разрежения и предотвращает обратный выход жидкости после заполнения камеры.
-
5Запорный механизм представляет собой систему клапанов и уплотнений, предназначенную для герметизации камеры после отбора пробы. Обеспечивает сохранность флюида при подъеме инструмента.
-
6Наконечник для заделки проволоки или кабеля
Порядок работы
-
1
Подготовка к спуску: заполнить масляную камеру пьезопривода минеральным маслом (или водой в крайнем случае). Подключить гидросопротивление нужной длины (1,5 / 3 / 5 м) в соответствии с расчётной скоростью спуска и глубиной отбора. Соединить приёмную и балластную камеры. Закрыть запорную иглу балластной камеры.
-
2
Подключение к лубрикатору: собрать компоновку пробоотборника (масляная камера — блок гидросопротивления — балластная камера — приёмная камера). Присоединить переводную головку к проволоке. Загрузить компоновку в шлюзовую камеру лубрикатора скважинного.
-
3
Спуск: открыть запорную арматуру устья. Спускать компоновку на проволоке с расчётной скоростью (определяется длиной капилляра). Контролировать нагрузку на проволоку для обнаружения прохождения сужений и нижнего упора.
-
4
Выдержка на глубине: по достижении заданной глубины выдержать пробоотборник в статичном состоянии до полного выполнения пьезоприводом операции открытия клапана, заполнения камеры и автоматического закрытия. Время выдержки — согласно расчёту для применяемого капилляра.
-
5
Подъём и извлечение: поднять компоновку через лубрикатор. Закрыть устьевую арматуру. Извлечь пробоотборник из шлюзовой камеры лубрикатора.
-
6
Маркировка и передача: промаркировать каждую приёмную камеру (скважина, глубина, дата, время, давление и температура по показаниям манометра-термометра). Поместить в транспортировочный кейс для доставки в лабораторию.
-
7
После использования: разобрать компоновку, промыть масляную и балластную камеры, заменить изношенные уплотнительные кольца из ремонтного комплекта. Хранить в кейсе в горизонтальном положении.
Технические характеристики
| № | Наименование характеристики | Значение |
| 1 | Рабочее давление, МПа | 30 |
| 2 | Объем отбираемой пробы, см³ | 300 |
| 3 | Стойкость к воздействию скважинной среды | К2 |
| 4 | Температура скважинной среды, °C | +100 |
| 5 | Система управления клапанами | пьезопривод |
| 6 | Средняя наработка на отказ изделия, ч | 2500 |
| 7 | Габариты, мм | 1800 х 38 |
| 8 | Срок службы, лет | 7 |
| 9 | Масса, кг | от 9,6 |
Приемная камера
Приемная камера пробоотборника ВПП-300 представляет собой герметичную внутреннюю полость корпуса инструмента объемом 300 см³, предназначенную для накопления и сохранения глубинной пробы скважинного флюида (нефти, газа или пластовой воды). Камера заполняется через впускной клапан под действием разрежения, создаваемого поршневым механизмом пробоотборника. После заполнения камера автоматически изолируется запорными клапанами, что обеспечивает сохранность пробы при подъеме инструмента на поверхность и предотвращает ее смешивание со скважинной жидкостью.
Кейс
Пробоотборник всасывающий поршневой ВПП-300 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 ВПП-300 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.
Сравнительная таблица
Вопросы и ответы
Для отбора глубинных проб пластовой нефти, газа и воды непосредственно в стволе скважины на заданной глубине с одновременной регистрацией давления и температуры. Обеспечивает получение пробы в пластовых условиях без разгазирования.
В нефтяных, газовых и пьезометрических водяных скважинах при ГДИС, гидродинамических исследованиях и PVT-отборе. Применяется на скважинах с НКТ, лифтовыми трубами и обсадными колоннами. Спуск — через лубрикатор на проволоке.
Рабочее давление — до 30 МПа, температура — до +100 °С. Применяется в фонтанирующих и нефонтанирующих скважинах с НКТ и обсадными колоннами. Климатическое исполнение — для работы в скважинных условиях.
Перед каждым спуском — смена масла в масляной камере. Выбор длины капилляра по расчёту скорости спуска. Промывка фильтра при высоком содержании механических примесей. При температурах выше 80 °С — кольца из фторкаучука.
В стандартной комплектации — 3 независимые пробы по 300 см³ каждая (суммарно 900 см³). По согласованию число приёмных камер увеличивается до 4–6 и более.
Да. Спуск производится через шлюзовую камеру лубрикатора скважинного при открытой устьевой арматуре. Добыча при этом не прерывается.
Документы и сертификаты
Обозначение
- Объем обтираемой пробы, см³
- Пробоотборник поршневой всасывающий
