Ячеечный пробоотборник



Ячеечный пробоотборник
Ячеечный пробоотборник
G01N1/10 - Исследование или анализ материалов путем определения их химических или физических свойств (разделение материалов вообще B01D,B01J,B03,B07; аппараты, полностью охватываемые каким-либо подклассом, см. в соответствующем подклассе, например B01L; измерение или испытание с помощью ферментов или микроорганизмов C12M,C12Q; исследование грунта основания на стройплощадке E02D 1/00;мониторинговые или диагностические устройства для оборудования для обработки выхлопных газов F01N 11/00; определение изменений влажности при компенсационных измерениях других переменных величин или для коррекции показаний приборов при изменении влажности, см. G01D или соответствующий подкласс, относящийся к измеряемой величине; испытание

Владельцы патента RU 2708736:

Научно-производственное общество с ограниченной ответственностью "Новые технологии эксплуатации скважин" (ООО НПО "НТЭС") (RU)
Чудин Виктор Иванович (RU)

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам высечного типа для отбора проб из напорных трубопроводов. Техническим результатом является повышение достоверности отбираемой пробы при одновременном устранении обратного клапана как отдельного устройства. Ячеечный пробоотборник состоит из корпуса, зонда, поршня, упора поршня, внешнего привода, пробоприёмника, корпус представляет собой цилиндрическую часть трубопровода с направляющей частью для только возвратно-поступательного движения зонда, со сливным каналом, на выходе из которого установлен пробоприёмник, зонд имеет несквозную осевую проточку, в которой подвижно установлен поршень, и упор поршня, который закреплён в выходной части проточки зонда, в боковой стенке зонда в наиболее глубокой точке проточки выполнено сквозное окно, между поршнем и зондом установлена пружина поршня, стремящаяся прижать поршень к наиболее глубокой точке проточки и перекрыть сквозное окно, зонд имеет возможность перемещаться внутри корпуса под действием внешнего привода, зонд имеет два крайних положения, в крайнем положении отбора пробы сквозное окно находится в зоне отбора в центре потока, при этом сквозное окно располагается по ходу движения потока, а в положении слива пробы сквозное окно располагается в зоне слива пробы на уровне сливного канала, между наружной поверхностью зонда и направляющей поверхностью корпуса расположены четыре уплотнения, причём два из этих уплотнений располагаются между зоной отбора и зоной слива пробы и образуют зону отсечения пробы. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам высечного типа для отбора проб из напорных трубопроводов, и может быть использовано при контроле процессов добычи, подготовки, при транспортировании и хранении нефти, нефтепродуктов независимо от их реологических свойств и температуры окружающей среды, обеспечивая их высокую достоверность.

Известно автоматическое устройство для отбора проб жидких, газообразных сред и их смесей из трубопроводов (патент на полезную модель №52637). Оно характеризуется тем, что цилиндрический ствол зонда и введённый в него поворотный шток, снабжены сквозными продольными прорезями, охватывающими внутренний диаметр трубопровода, при этом длина ствола своим нижним концом выходит за пределы внутреннего диаметра трубопровода, а в трубопроводе выполнено углубление, трёхходовой кран снабжён дозирующей камерой с подвижным дифференциальным поршнем и жёстко связан со штоком зонда и приводом, а перед зондом в трубопровод введён смеситель потока.

Недостатком известного устройства является невысокая достоверность пробы вследствие того, что вода, которая здесь является гидравлическим поршнем, тоже может присутствовать в пробе.

Известно пробоотборное устройство интегрального отбора пробы многокомпонентной газожидкостной среды (патент на изобретение №2253012), содержащее установленный в напорном трубопроводе устьевой арматуры полый корпус, внутри которого расположен поворотный орган управления потоком многокомпонентной газожидкостной среды, отборную камеру с заборными каналами, запорный орган с расположенным внутри корпуса приводным клапаном отбора пробы, рукояткой и направляющей трубой. Полый корпус представляет из себя фрагмент напорного трубопровода преимущественно на вертикальном участке устьевой арматуры, орган управления потоком многокомпонентной газожидкостной среды выполнен в виде установленной на валу заслонки меньшего размера, чем внутренний диаметр полого корпуса, а отборная камера представляет из себя кольцевую полость на полом корпусе, расположенную на уровне заслонки и сообщённую на входе с потоком многокомпонентной газожидкостной среды через заборные каналы, выполненные симметрично оси вращения заслонки, а на выходе - с запорным органом, причём установленный в корпусе запорного органа приводной винт соединён с клапаном отбора пробы с возможностью вращения относительно друг друга и совместного осевого перемещения, а клапан отбора пробы и вал с заслонкой сопряжены с возможностью синхронного ограниченного поворота вокруг общей оси и относительного осевого перемещения.

Недостатком известного устройства является наличие клапана отбора пробы со свойственными ему недостатками (высокое гидравлическое сопротивление, резкие перепады давления в моменты срабатывания, дополнительные конструктивные соединения), а также наличие застойной зоны между зоной отбора и клапаном, значительно влияющей на достоверность пробы.

Известен пробоотборник для высоковязкой нефти (патент на изобретение № 2573658), содержащий трубчатый корпус с присоединительными элементами на концах и вмонтированными пробозаборным и пробоприёмным устройствами, подпружиненный клапан для приёма и слива отобранной пробы в накопительную ёмкость и привод, корпус пробозаборного устройства выполнен составным - верхний и нижний, соединённые фланцами, верхний из которых снабжён гидроцилиндром с подпружиненным поршнем, шток которого соединён с подпружиненной приводной втулкой, опирающейся на плунжер. Надпоршневое пространство гидравлически сообщено с надпоршневым пространством приводного гидроцилиндра, шток поршня которого шарнирно соединён со штоком электрогидравлического толкателя, электрически связанного с контроллером, которые образуют в совокупности с приводным гидроцилиндром привод пробоотборника, нижний корпус с установленной внутри направляющей трубой сообщён с полостью корпуса пробоотборника, внутри направляющей трубы с возможностью осевого перемещения установлен полый отсекатель пробы с подпружиненной скалкой внутри, упомянутый отсекатель верхним концом штифтами связан через соединительное звено с нижним концом приводной втулки, а нижним концом сообщён с полостью корпуса стабилизатора потока, сосредоточивающего поток всего сечения трубопровода в зоне пробозабора отсекателем, корпус пробоприёмного устройства выполнен в виде ступенчатого цилиндра с центральным каналом и вмонтирован соосно корпусу пробозаборного устройства, его меньшая ступень снабжена подпружиненной втулкой и уплотнительным кольцом на наружной поверхности и сообщена с полостью стабилизатора потока, при этом её диаметр выбран меньшим, чем внутренний диаметр отсекателя пробы для возможности стыковки между собой после отжатия отсекателем подпружиненной втулки.

Недостатком известного пробоотборника является наличие клапана отбора пробы со свойственными ему недостатками (высокое гидравлическое сопротивление, резкие перепады давления в моменты срабатывания, дополнительные конструктивные соединения).

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является автоматический пробоотборник (патент на полезную модель №150614), содержащий корпус, закреплённый фланцами в трубопроводе, блок управления, привод, соединённый с пробозаборным зондом, выполненным в виде гильзы, внутри которой размещён подвижно поршень, взаимодействующий с обратным клапаном, установленным в нижней части корпуса, отличающийся тем, что привод выполнен виде двух актуаторов, закреплённых на корпусе, причём шток одного актуатора соединён с гильзой рычажным механизмом, шток другого актуатора соединён с поршнем.

Недостатками известного пробоотборника, относящегося к классу ячеечных пробоотборников, является наличие клапана отбора пробы со свойственными ему недостатками (высокое гидравлическое сопротивление, резкие перепады давления в моменты срабатывания, дополнительные конструктивные соединения), а также невысокая достоверность проб, так как отбор производится не в середине потока.

Технической задачей заявляемого ячеечного пробоотборника является повышение достоверности отбираемой пробы при одновременном устранении обратного клапана как отдельного устройства.

Поставленная техническая задача решается ячеечным пробоотборником, состоящим из корпуса, зонда, поршня, упора поршня, внешнего привода и пробоприёмника. Корпус представляет собой цилиндрическую часть трубопровода с направляющей частью для только возвратно-поступательного движения зонда, со сливным каналом, на выходе из которого установлен пробоприёмник. Зонд имеет несквозную осевую проточку, в которой подвижно установлен поршень, и упор поршня, который закреплён в выходной части проточки зонда. В боковой стенке зонда в наиболее глубокой точке проточки выполнено сквозное окно, между поршнем и зондом установлена пружина поршня, стремящаяся прижать поршень к наиболее глубокой точке проточки и перекрыть сквозное окно. Зонд имеет возможность перемещаться внутри корпуса под действием внешнего привода, зонд имеет два крайних положения, в крайнем положении отбора пробы сквозное окно находится в зоне отбора в центре потока, при этом сквозное окно располагается по ходу движения потока, а в положении слива пробы сквозное окно располагается в зоне слива пробы на уровне сливного канала, между наружной поверхностью зонда и направляющей поверхностью корпуса расположены четыре уплотнения, причём два из этих уплотнений располагаются между зоной отбора и зоной слива пробы и образуют зону отсечения пробы. То есть функцию клапана выполняет само конструктивное устройство зонда и корпуса.

Такое техническое решение обеспечивает полное принудительное вытеснение всего объёма пробы из зонда, максимизируя достоверность пробы.

Заявляемое техническое решение поясняется схемами:

Фиг.1 – Схема ячеечного пробоотборника в момент отбора пробы;

Фиг.2 – Схема ячеечного пробоотборника в момент слива пробы с сечением в зоне отбора;

Ячеечный пробоотборник состоит из корпуса 1, зонда 2, поршня 3, упора поршня 4, внешнего привода (не показан) и пробоприёмника (не показан). Корпус 1 представляет собой цилиндрическую часть трубопровода с направляющей частью для движения зонда 2, со сливным каналом 5, на выходе из которого установлен пробоприёмник. Вращение зонда 2 вокруг своей оси внутри корпуса 1 ограничено, а свободно только его возвратно-поступательное движение. Зонд 2 имеет несквозную осевую проточку 6, в которой подвижно установлен поршень 3, и упор поршня 4, который закреплён в выходной части проточки зонда 2. В боковой стенке зонда 2 в наиболее глубокой точке проточки выполнено сквозное окно 7. Между поршнем 3 и зондом 2 установлена пружина поршня 8, стремящаяся прижать поршень 3 к наиболее глубокой точке проточки 6 и перекрыть сквозное окно 7. Зонд 2 имеет возможность перемещаться внутри корпуса 1 под действием внешнего привода. Зонд 2 имеет два крайних положения, в крайнем положении отбора пробы сквозное окно 7 находится в зоне отбора «o» в центре потока, при этом сквозное окно 7 располагается по ходу движения потока, а в положении слива пробы сквозное окно 7 располагается в зоне слива «d» пробы на уровне сливного канала 5. Между наружной поверхностью зонда 2 и направляющей поверхностью корпуса 1 расположены четыре уплотнения 9, причём два из этих уплотнений располагаются между зоной отбора «o» и зоной слива «d» пробы и образуют зону отсечения «x» пробы.

Поршень 4 может иметь уплотнение.

Направляющая поверхность корпуса 1 на уровне сливного канала 5 может иметь сливную расточку 10, образующую область слива в сливной канал 5.

Наружная поверхность зонда 2 на уровне сквозного окна 7 может иметь расточку 11, образующую со сливной расточкой 10 в корпусе 1 расширенную область слива.

Для большей достоверности пробы форма проходного сечения внутри корпуса 1 вокруг зонда 2 может выполняться симметричной относительно осей цилиндрической части корпуса 1.

Упор поршня 4 может быть закреплён в зонде 2 резьбовым соединением 12 для возможности регулирования объёма пробы.

Внешний привод, представляющий собой, например, электромагнитный привод, может работать как на принудительное перемещение зонда 2 в обоих направлениях, так и только на вытягивание зонда 2, а втягиваться зонд 2 обратно, в таком случае, может при помощи возвратной пружины 13, установленной в корпусе 1.

Пробоприёмник может иметь автоматическое устройство контроля его заполнения, которое при необходимом уровне заполнения пробоприёмника подаёт сигнал, прекращающий работу пробоотборника, при этом сливной канал 5 автоматически перекрывается.

Ячеечный пробоотборник работает следующим образом.

Внешний привод вытягивает зонд 2, помещая (Фиг. 1) сквозное окно 7 в зону отбора «o». При этом вследствие избыточного давления в трубопроводе поршень 3, преодолевая усилие пружины 8, перемещается до упора 4 и освобождает объём для пробы.

После этого зонд 2 возвращается посредством внешнего привода или под усилием возвратной пружины 13. При этом сквозное окно 7 сначала проходит зону отсечения пробы «х», в которой происходит выравнивание давления и удостоверенное отсечение объёма пробы от потока. Затем сквозное окно 7 попадает (Фиг. 2) в зону слива пробы «d», в результате чего поршень 3 под воздействием пружины 13 вытесняет объём пробы в сливной канал 5 с меньшим, чем в трубопроводе давлением, или напрямую, если сливной канал 5 находится прямо перед сливным окном 7, или через область слива, образованную расточками 10 и 11 в корпусе 1 и зонде 2, если сливной канал 5 находится в стороне от сливного окна 7.

Из сливного канала 5 проба попадает в пробоприёмник. При полном заполнении пробоприёмника работа пробоотборника может автоматически прекращаться для устранений вероятности перелива и нанесения вреда окружающей среде. При этом сливной канал также автоматически может перекрываться.

Объём отбираемой пробы может регулироваться вкручиванием/выкручиванием упора 4.

Следует отметить, что заявляемый ячеистый пробоотборник способен выполнять отбор пробы очень быстро, порядка 0,2 секунды, что дополнительно повышает достоверность пробы, так как при долгом срабатывании в зоне отбора среда успевает перемешиваться.

1. Ячеечный пробоотборник, состоящий из корпуса, зонда, поршня, упора поршня, внешнего привода, пробоприёмника, корпус представляет собой цилиндрическую часть трубопровода с направляющей частью для только возвратно-поступательного движения зонда, со сливным каналом, на выходе из которого установлен пробоприёмник, зонд имеет несквозную осевую проточку, в которой подвижно установлен поршень, и упор поршня, который закреплён в выходной части проточки зонда, в боковой стенке зонда в наиболее глубокой точке проточки выполнено сквозное окно, между поршнем и зондом установлена пружина поршня, стремящаяся прижать поршень к наиболее глубокой точке проточки и перекрыть сквозное окно, зонд имеет возможность перемещаться внутри корпуса под действием внешнего привода, зонд имеет два крайних положения, в крайнем положении отбора пробы сквозное окно находится в зоне отбора в центре потока, при этом сквозное окно располагается по ходу движения потока, а в положении слива пробы сквозное окно располагается в зоне слива пробы на уровне сливного канала, между наружной поверхностью зонда и направляющей поверхностью корпуса расположены четыре уплотнения, причём два из этих уплотнений располагаются между зоной отбора и зоной слива пробы и образуют зону отсечения пробы.

2. Ячеечный пробоотборник по п. 1, отличающийся тем, что поршень имеет уплотнение.

3. Ячеечный пробоотборник по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в направляющей поверхности корпуса на уровне сливного канала выполнена сливная расточка, образующая область слива в сливной канал.

4. Ячеечный пробоотборник по п. 3, отличающийся тем, что на наружной поверхности зонда на уровне сквозного окна выполнена расточка, образующая со сливной расточкой в корпусе расширенную область слива.

5. Ячеечный пробоотборник по пп. 1-4, отличающийся тем, что форма проходного сечения внутри корпуса вокруг зонда выполнена симметричной относительно осей цилиндрической части корпуса.

6. Ячеечный пробоотборник по пп. 1-5, отличающийся тем, что упор поршня закреплён в зонде резьбовым соединением для возможности регулирования объёма пробы.

7. Ячеечный пробоотборник по пп. 1-6, отличающийся тем, что внешний привод работает только на вытягивание зонда, а втягивается зонд обратно при помощи возвратной пружины.

8. Ячеечный пробоотборник по пп. 1-7, отличающийся тем, что пробоотборник имеет автоматическое устройство контроля заполнения пробоприёмника, имеющее возможность прекращать работу пробоотборника при заполнении пробоприёмника до необходимого уровня и при этом перекрывать сливной канал.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к биотехнологии и микробиологии. Раскрыта универсальная среда высушивания для стабилизации эритроцитарных диагностикумов туляремийных, используемая также в качестве разводящей жидкости, состоящая из 50 мл полиглюкина с добавлением 1,6 мл 2,0% раствора твин-80, приготовленного в 0,9% растворе натрия хлорида, и 5 мг азида натрия с последующим перемешиваем до полного растворения компонентов при температуре (22±4)°С.

Изобретение относится к устройствам для взятия проб газожидкостной среды, в том числе и нефти из трубопроводов и отстойников для нефти. Устройство для отбора проб газожидкостной среды, включающее в себя основную и вспомогательную сообщающиеся емкости для сбора соответственно жидкости и газа и входной патрубок для отбора продукции.

Раскрыты системы и способы (варианты) для измерения параметров твердых частиц в выпускной системе транспортного средства. В одном примере система содержит первую наружную трубку с некоторым количеством впускных отверстий на расположенной выше по потоку поверхности, вторую внутреннюю трубку с некоторым количеством впускных отверстий на расположенной ниже по потоку поверхности и датчик твердых частиц, расположенный внутри второй внутренней трубки.

Изобретение относится к сельскохозяйственному приборостроению. Полевой бесконтактный профилограф содержит массивное основание, на которое установлен стержень.

Изобретение может быть использовано при изучении свойств насыщенных водородом металлических образцов для борьбы с водородной коррозией и создания сплавов с новыми свойствами.

Изобретение относится к определению углерода в минеральных материалах. Способ включает взвешивание навески минерального материала, обработку навески водным раствором кислоты, фильтрование раствора с нерастворившимся остатком, высушивание остатка на фильтре, помещение остатка в огнеупорный тигель, взвешивание, прокаливание в печи и взвешивание тигля с остатком после прокаливания.

Настоящее изобретение относится к области иммунологии. Предложены антитела к рецептору инсулиноподобного фактора роста 1 (IGF-1R) и их антигенсвязывающие фрагменты.

Изобретение относится к области иммунологии. Предложены антитела к рецептору инсулиноподобного фактора роста 1 (IGF-1R) и их антигенсвязывающие фрагменты.

Группа изобретений относится к медицине, а именно к способу лечения хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) человека. Для этого предложено введение пациенту 100 мг бенрализумаба по меньшей мере с одним четырехнедельным интервалом дозирования, а затем по меньшей мере с одним восьминедельным интервалом дозирования.

Изобретение относится к хромато-масс-спектрометрическому анализу и может быть использовано в медицине, биологии, экологии и допинговом контроле для идентификации наркотических и психоактивных веществ в волосах и ногтях человека.

Изобретение относится к устройствам для взятия проб газожидкостной среды, в том числе и нефти из трубопроводов и отстойников для нефти. Устройство для отбора проб газожидкостной среды, включающее в себя основную и вспомогательную сообщающиеся емкости для сбора соответственно жидкости и газа и входной патрубок для отбора продукции.

Изобретение относится к области исследования пластов в нефтегазовых скважинах путем дистанционного отбора проб жидкостей или газа и их опробования непосредственно в скважинах и используется для определения газового фактора в пластовом флюиде.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при управлении скважиной на нефтяных месторождениях. Технической результат - повышение достоверности контроля обводненности продукции скважины.

Изобретение относится к геологии и горному делу и может быть использовано при геологическом исследовании и изучении хвостохранилищ, эфельных отвалов, иных массивов, сложенных на основе тонко дробленых и/или измельченных минеральных масс, в том числе, химически опасных продуктов.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при разработке нефтяной залежи, представленной коллектором трещинно-порового типа.

Группа изобретений относится к многофункциональному скважинному спускаемому на кабеле инструменту, скважинной системе, способу отбора пробы и способу выпуска напорной струи.

Изобретение относится к гидрогеологическим исследованиям скважин и предназначено для отбора глубинных проб жидкости в скважинах. Пробоотборник пластового флюида включает систему отбора пробы флюида с клапаном отбора и хранения пробы пластовой жидкости, логическую электрогидравлическую систему для фиксации и расфиксации пробоотборника, в состав которой входит первый электродвигатель, который подсоединен к первому насосу, связанному с первым распределителем через первый обратный клапан, с первым фильтром, с первым предохранительным клапаном, связанным с баком, причем напорный порт первого распределителя связан также со вторым распределителем и клапаном отбора и хранения пробы пластовой жидкости, причем первый распределитель подключен к поршневым полостям первого, второго и третьего гидроцилиндров, штоковые полости которых подсоединены к третьему распределителю, к гидроаккумулятору и датчикам, а второй распределитель подключен к сливной полости третьего гидроцилиндра через второй обратный клапан.

Изобретение относится к отбору проб воздуха из грунта в местах подземных переходов магистральных газопроводов под водными и иными преградами, в местах расположения подземных газовых хранилищ, емкостей.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, к области исследования скважин - способу отбора кондиционных проб пластовой воды современными приборами ОПК (опробователи пластов на кабеле) для дальнейшего изучения физико-химических свойств воды и использования полученных данных при подсчете запасов УВС (углеводородного сырья).

Изобретение относится к способу и системе определения величины пористости, связанной с органическим веществом, в скважине или в продуктивных пластах. Техническим результатом является создание усовершенствованного способа оценки величины пористости, связанной с органическим веществом геологического материала.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам высечного типа для отбора проб из напорных трубопроводов. Техническим результатом является повышение достоверности отбираемой пробы при одновременном устранении обратного клапана как отдельного устройства. Ячеечный пробоотборник состоит из корпуса, зонда, поршня, упора поршня, внешнего привода, пробоприёмника, корпус представляет собой цилиндрическую часть трубопровода с направляющей частью для только возвратно-поступательного движения зонда, со сливным каналом, на выходе из которого установлен пробоприёмник, зонд имеет несквозную осевую проточку, в которой подвижно установлен поршень, и упор поршня, который закреплён в выходной части проточки зонда, в боковой стенке зонда в наиболее глубокой точке проточки выполнено сквозное окно, между поршнем и зондом установлена пружина поршня, стремящаяся прижать поршень к наиболее глубокой точке проточки и перекрыть сквозное окно, зонд имеет возможность перемещаться внутри корпуса под действием внешнего привода, зонд имеет два крайних положения, в крайнем положении отбора пробы сквозное окно находится в зоне отбора в центре потока, при этом сквозное окно располагается по ходу движения потока, а в положении слива пробы сквозное окно располагается в зоне слива пробы на уровне сливного канала, между наружной поверхностью зонда и направляющей поверхностью корпуса расположены четыре уплотнения, причём два из этих уплотнений располагаются между зоной отбора и зоной слива пробы и образуют зону отсечения пробы. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх