Зарядная головка (стыковое реле) ПГП-40-38
Зарядная головка (стыковое реле) пробоотборника ПГПр-40-38 — управляющий узел состава глубинного проточного пробоотборника пластовой нефти, объединяющий в себе две функции. Во-первых, он выполняет роль механического спускового триггера (стыкового реле): в момент подъёма пробоотборника рычаги зарядной головки упираются в торец муфтового соединения НКТ, что запускает двухклапанный запорный механизм камеры, герметизируя отобранную пробу. Во-вторых, та же головка используется на поверхности для подготовки («зарядки») камеры перед спуском — опрессовки и проверки герметичности клапанного механизма, а после извлечения им же осуществляется перевод («разрядка») пробы в исследовательскую аппаратуру. Исторически в номенклатуре же «разрядная» и «зарядная» головки представляют собой унифицированный вспомогательный узел пробоотборника.
Пробоотборник ПГПр-40-38 предназначен для отбора глубинных проб пластовой нефти в скважинах, обсажённых лифтовыми трубами (НКТ-73 ГОСТ 633-80) с внутренным диаметром 59–62 мм. Пробоотборник проточного типа: пластовая жидкость свободно проходит через камеру при спуске, промывая её от старого флюида и заполняя свежей пластовой нефтью непосредственно в зоне отбора. Клапанный механизм имеет проходное сечение для жидкости не менее 105 мм², что гарантирует высокое качество отобранной пробы.
Конструкция
Стыковое реле (зарядная головка) срабатывает только при подъёме пробоотборника — не при спуске. Перед спуском необходимо убедиться, что рычаги разведены в рабочее положение — случайное срабатывание при спуске недопустимо.
Пробоотборник нельзя оставлять на подвешенной проволоке без надзора персонала. После срабатывания реле подъём продолжают без задержки: рычаги сложились внутрь корпуса. На устье пробоотборник устанавливается в лубрикаторе без дополнительного устьевого оборудования — диаметр 38 мм обеспечивает это. Максимальное время подготовки ещё одной камеры к спуску после извлечения пробоотборника — не более 5 мин.
Принцип работы
-
1
Пробоотборник ПГПр-40-38 спускают в скважину на скребковой проволоке с открытыми клапанами камеры: пластовая жидкость свободно проходит через камеру, промывая её от старой пластовой жидкости и заполняя свежей нефтью непосредственно в зоне отбора.
-
2
При подъёме: рычаги (или ролики) зарядной головки упираются в торец муфтового соединения НКТ. Усилие тяги проволоки передаётся на пружинный пускатель механизма, который выбивает специальный шток и одновременно запирает верхний и нижний клапаны камеры. После срабатывания рычаги складываются внутрь корпуса и не препятствуют дальнейшему подъёму пробоотборника на поверхность. По мере дальнейшего подъёма возрастающий перепад давления (внутри камеры — пластовое, снаружи — гидростатическое) дополнительно прижимает клапаны к сёдлам, гарантируя герметичность отобранной пробы до подъема на поверхность.
Устройство
-
1Зарядная головка (стыковое реле) для передачи управляющего механического воздействия внутри компоновки пробоотборника и перевода устройства в рабочее состояние
-
2Пробоотборная камера – Герметичный цилиндрический корпус из нержавеющей стали. Основной рабочий орган — содержит пластовую пробу под давлением. Снабжена двухклапанным запорным механизмом. Объём ≥500 см³. Поставляется в количестве 3 шт. Взаимозаменяема с камерами электронных исполнений.
Порядок работы
-
1
Подготовка («зарядка»): проверить состояние клапанного механизма: клапаны должны быть открыты, рычаги головки — разведены в рабочее положение. Опрессовать камеру по акту опрессовки (составляется на заводе вместе с паспортом).
-
2
Спуск: пробоотборник подвешивают на скребковую проволоку (наконечник или переходник под кабельный наконечник НКБЦЗ-36 ГОСТ 14213-89). Спуск со скоростью не более 30 м/мин. В зоне отбора — выдержка до 5–10 мин для промывки камеры свежей пластовой нефтью (не менее 3–10 объёмов камеры).
-
3
Подъём: начинают подъём со скоростью не более 30 м/мин. При достижении ближайшего муфтового соединения рычаги стыкового реле упираются в торец муфты — происходит запирание клапанов. Рычаги складываются, дальнейший подъём продолжается без препятствий.
-
4
На поверхности: отсоединить пробоотборник от проволоки, присоединить зарядную/разрядную головку к клапанному механизму. Перевести пробу в исследовательский сосуд.
Технические характеристики
| № | Наименование характеристики | Значение |
| 1 | Рабочее давление, МПа | 40 |
| 2 | Объем отбираемой пробы, см³ | 500 |
| 3 | Стойкость к воздействию скважинной среды | К2 |
| 4 | Температура скважинной среды, °C | +150 (200) |
| 5 | Система управления клапанами | механический |
| 6 | Средняя наработка на отказ изделия, ч | 2500 |
| 7 | Габариты, мм | 1750 х 38 |
| 8 | Срок службы, лет | 5 |
| 9 | Масса, кг | от 8,2 |
Особенности эксплуатации
-
-
Минимальное время подготовки к следующему спуску: не более 5 минут после извлечения и перевода пробы — три камеры в комплекте позволяют вести исследования практически без перерывов.
-
-
Высокая надёжность срабатывания стыкового реле: механический принцип срабатывания от упора в муфту НКТ не зависит от электрического сигнала или таймера — действует даже при отказе электроники.
-
-
Проточный тип пробоотборника: пластовая жидкость промывает камеру при спуске (сечение канала ≥ 105 мм²), исключая загрязнение пробы старой скважинной жидкостью. Обеспечивает представительность пластового флюида и высокое качество пробы.
Вопросы и ответы
Для двух целей: 1) механическое запирание клапанов камеры при подъёме (срабатывание от упора в муфту НКТ); 2) подготовка и перевод отобранной пробы в исследовательскую аппаратуру.
В нефтяных скважинах с НКТ-73 (вд 59–62 мм) при проведении ГДИС: оценка продуктивности, определение свойств пластовой нефти, контроль обводнённости. Спуск на скребковой проволоке через лубрикатор.
При подъёме рычаги упираются в торец муфты НКТ. Усилие тяги проволоки через пускатель запирает оба клапана. Рычаги складываются внутрь, подъём продолжается без препятствий.
Давление до 40 МПа, температура до 200 °С. Скважины с НКТ-73 (вд 59–62 мм). Скорость СПО не более 30 м/мин.
Да, при использовании соединительного устройства (по дополнительному заказу). Две камеры соединяются последовательно, одно срабатывание реле запирает обе.
Да. Акт опрессовки камер составляется на заводе вместе с паспортом и передаётся заказчику. Повторная опрессовка выполняется перед каждым спуском.
Через разрядную головку (2 шт. в комплекте): подключить головку к клапанному механизму и к преобразователю давления PVT-аппаратуры. Перевод пробы осуществляется при пластовом давлении с минимальными потерями летучей фракции.
ПГПр-40-38 — механический: запирание только от стыкового реле. ПГПрЭ-40-38 — с электронным блоком ЭЛ-01 (время/давление/температура). Камеры взаимозаменяемы.
Документы и сертификаты
Обозначение
- Рабочее давление, МПа
- Зарядная головка пробоотборника
