Пробовідбірник
ПРОБОВІДБІРНИК у нафтовій геології (а. sampler; н. Probeentnahmegerat; ф. echantillonneur; і. sacador de muestras, extractor de mostras) — апарат для відбору проб рідини та газу в нафтових і газових свердловинах, а також у свердловинах для видобутку п. , технічної води, гарячої пари та ін. Проба, відібрана в пластових умовах (що зберігає пластові тиск і температуру), називається представницькою та витягується зі свердловини пробовідбірником. Використовують глибинні пробовідбірники, призначені для відбору проби зі стовбура свердловини, та пробовідбірники для відбору проби з привибійної зони в процесі випробування та випробування пластів. Перші спускають у свердловину на металевому тросі за допомогою лебідок (з ручним приводом до глибини 1500 м та з механічним до глибини 7000 м); другі — у компонуваннях випробувачів та випробувачів пластів.
Глибинні пробовідбірники складаються з 2 основних частин: приймальної камери та керуючого пристрою, що відкриває та закриває клапани приймальної камери. Для відбору проб у фонтанних свердловинах за невеликої в'язкості нафти застосовують глибинні пробовідбірники з проточною (відкритою) камерою (рис. 1); Для відбору проб у нефонтануючих свердловинах, особливо при великій в'язкості нафти або при інтенсивному виділенні парафіну, використовують глибинні пробовідбірники з непроточною (закритою) камерою (рис. 2). При спуску в свердловину глибинного пробовідбірника з проточною камерою клапани його відкриті і рідина протікає внутрішньої порожнини приймальної камери. На заданій глибині спуск пробовідбірника припиняють на час, необхідний заповнення приймальної камери пластовим флюїдом, потім клапани закриваються і ізолюють пробу від зовнішнього середовища. Непроточна камера в глибинних пробовідбірниках під час спуску в свердловину закрита та заповнена олією, відбірпроби на заданій глибині здійснюється шляхом послідовного відкриття та закриття клапанів пробовідбірника та витіснення олії з приймальної камери в баластову під тиском пластового флюїду. Глибинні пробовідбірники розраховані на пластовий тиск до 30 МПа та температуру до 200°С (з проточною камерою) та до 100°С (з непроточною). Після підйому на поверхню глибинного пробовідбірника пробу пресом або насосом ручним переводять в контейнер або дослідницьку апаратуру.
Якщо процесі буріння проводять випробування чи випробування пластів, то застосовують другий тип пробоотборника. Серед них розрізняють пробовідбірники з проточною камерою односекційні та пробовідбірники-накопичувачі односекційні та багатосекційні з проточною та непроточною камерами. Пробовідбірники та пробовідбірники-накопичувачі розраховані на тиск до 45 МПа та температуру до 150°С. Односекційні пробовідбірники встановлюють під випробувачем пластів (рис. 3). Випускають дві їх модифікації: з незнімною та знімною проточною камерою, виконаною у вигляді гільзи. Незнімна камера відкривається одночасно з випробувачем пластів. Після відбору проби рідина зі свердловини, минаючи приймальну камеру, протікає через пробовідбірники центральним каналом і отворами в гідравлічному перемикачі. У знімній приймальній камері (гільзі) механізм керування клапанами з'єднаний з випробувачем пластів безпосередньо. Піднята на поверхню гільза витягується з корпусу пробовідбірника та прямує до лабораторії для аналізу відібраної проби.
Створено два різновиди пробовідбірників-накопичувачів із проточною камерою. Для відбору великих обсягів рідини при випробуванні пластів застосовують пробовідбірники-накопичувачі з проточною камерою односекційні та багатосекційні, які встановлюють у компонування випробувача пластів між їїзапірно-поворотним пристроєм та випробувачем пластів. Прийомною камерою пробовідбірника-накопичувача багатосекційного служить внутрішня порожнина труби з нижніми та верхніми перекладачами. Відбір проби на поверхні роблять перед розбиранням випробувача пластів. Пробовідбірники та пробовідбірники-накопичувачі з проточною камерою призначені для відбору проби з одного продуктивного пласта за один спуск інструменту в свердловину.
Для відбору проб окремо з кожного пласта, що випробовується, за один спуск випробувача в свердловину створені пробовідбірники з 2 і 3 непроточними камерами. Після відбору проби з одного пласта випробувач переставляють на наступний і вибирають пробу в іншу камеру. Залежно від кількості камер випробовують 2-3 пласти за один спуск інструменту.
При випробуванні пластів без підйому бурильних труб на поверхню використовують також багатосекційний пробовідбірник з непроточною камерою, який скидають у бурильні труби, де він під дією власної маси опускається в пакер гідравлічний, встановлений над долотом. Управління клапанами здійснюють шляхом зміни надлишкового тиску всередині бурильних труб (див. Опробування пластів). пробовідбірники розраховані на тиск пластів 81-88 МПа, температуру до 150°С.
За кордоном частіше застосовуються пробовідбірники, розроблені американськими фірмами "Наlliburton", "Schlumberger", "Johnston", "Lynes" та ін, що принципово не відрізняються від вітчизняних конструкцій.