apr工具取樣技術(shù)的應(yīng)用

1、APR工具取樣技術(shù)的應(yīng)用張鵬劉煥軍胡國軍（試油試采分公司技術(shù)開發(fā)大隊(duì)）摘要：油田井下取樣是測試施工一個很重要的步驟，本文詳細(xì)介紹了APR工具在地層取樣強(qiáng)大的功能性、取樣方式多樣性、取樣數(shù)量可選擇性，主要由RD取樣器，泄壓閥、OMIND閥、RD安全循環(huán)閥配合使用，完全可以實(shí)現(xiàn)施工中所要求各種工藝的取樣要求，具有取樣準(zhǔn)確、施工工期短，取樣過程簡單、安全性高等特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：取樣方式；RD取樣器；泄壓閥；LPRN閥；RD安全循環(huán)閥；操作方法1前

2、言井下取樣技術(shù)相對與地面取樣而言，由于需要采用專門的井下取樣工具—取樣器來完成，因此技術(shù)難度上要大于地面取樣。尤其如果需要取得高壓物性樣品。APR工具測試用于地層鉆桿測試工藝，是一種全開型、全通徑的井筒測試方式。地層取樣作為APR測試技術(shù)的一種功能，是在APR工具基礎(chǔ)上發(fā)展起來的專用不同要求不同井況的取樣方式。主要由專門用于取樣的RD取樣器和有取樣功能的工藝管柱組成，從而實(shí)現(xiàn)了錄取樣品的多樣性、取樣數(shù)量的可選擇性、取樣操作的安全性等功能

3、。具有操作簡單、取樣成功率高、錄取樣品真實(shí)等優(yōu)點(diǎn)，并且該工具結(jié)構(gòu)簡單，易于保養(yǎng)維護(hù)。2工具組成取樣器由取樣心軸、取樣外筒、破裂盤、樣品腔組成。2.1工作原理這種全流動型取樣器是由環(huán)空打壓操作的破裂盤控制，取樣器的取樣心軸上有一個內(nèi)裝式的差動面積，當(dāng)環(huán)空壓力增加到一個預(yù)定值，取樣器的破裂盤受擠壓破裂，環(huán)空壓力作用在取樣心軸的差動面積上，心軸的一端是沒有壓力的空氣腔，另一端是附加了壓力的環(huán)空靜液柱壓力。在這種情況下，取樣心軸就朝著壓力低的空

4、氣腔向上運(yùn)動，并圈閉樣品。當(dāng)取樣器心軸到達(dá)行程的頂部時，它就被鎖定在一組鎖定擋塊中而不能上下運(yùn)動。取樣器樣品腔圈閉的樣品為1200ml，足夠作兩個500ml的PⅥ分析，多余的體積用于轉(zhuǎn)樣時的管線、閥等。轉(zhuǎn)樣時樣品腔里的活塞可以用壓力泵推動轉(zhuǎn)樣用不著壓汞儀轉(zhuǎn)樣。轉(zhuǎn)樣方法簡單易于操作，可以使樣品保持恒定的壓力被轉(zhuǎn)移到取樣品瓶內(nèi)。2.2技術(shù)特性2.2.1時間延遲特性允許RD取樣器在預(yù)定時間之后圈閉樣品，不同的取樣器計(jì)量筒可以用于各種不同的圈閉

5、時間，即可以由現(xiàn)場工程師根據(jù)流體流動情況決定取樣時間，使樣品更為合理。2.2.2當(dāng)樣品已經(jīng)圈閉后，取樣器仍然保持全開，因此可以繼續(xù)進(jìn)行下一步的各種測試，如開關(guān)井操作、繩索作業(yè)、酸化壓裂等措施。這樣既保證了樣品的真實(shí)性，又不耽誤施工作業(yè)進(jìn)程。2.2.3幾支RD取樣器可在同一測試過程中不同時間取到不同樣品，使得樣品更為真實(shí)有效。2.2.4打開RD取樣器破裂盤的操作是環(huán)空打壓，屬于低壓力操作。因此取樣過程簡單、安全。2.2.5樣品的轉(zhuǎn)移：常規(guī)

6、樣品在地面可以依靠樣品本身的壓力被轉(zhuǎn)移到專用的樣瓶或密閉容器中。同時在流程中可以連接壓力表、氣體流量計(jì)等設(shè)備，在轉(zhuǎn)移樣品時計(jì)量樣品3工藝管柱APR取樣技術(shù)的工藝管柱結(jié)構(gòu)組成：LPRNVALVE、泄壓閥、RD安全循環(huán)閥、破裂盤、球閥、樣品腔、球閥空間。3.1工作原理這種全流通性的測試工具組合是由環(huán)空打壓操作破裂盤控制的。RD安全循環(huán)閥上內(nèi)部有安全球閥，當(dāng)環(huán)空壓力增加到一個預(yù)定值，RD安全循環(huán)閥破裂盤受到擠壓破裂，環(huán)空壓力作用在剪切心軸上剪

7、切銷釘，剪切心軸下行帶動安全閥關(guān)閉。同時環(huán)空壓力瞬間下降LPRN測試閥關(guān)閉，圈閉由RD安全球閥、泄壓閥、LPRN測試球閥組成的樣品空間。整個動作流程描述如下：當(dāng)APR工具測試閥（LPRN閥)、以及單次循環(huán)閥（RD安全循環(huán)閥）都帶有球閥。在測試過程中，所有球閥都是打開的，如圖3。測試結(jié)束，首先為了循環(huán)壓井環(huán)空打壓打開RD安全循環(huán)閥的循環(huán)孔同時其球閥關(guān)閉，在打RD安全循環(huán)閥時LPRN閥同開啟地層流體瞬間沖滿樣品腔，當(dāng)循環(huán)閥循環(huán)孔打開時，環(huán)空

8、壓力瞬間下降LPRN測試閥瞬間關(guān)閉，如圖4。這樣兩個關(guān)閉的球閥之間就圈閉了一定體積的地層流體樣品，其流體的量取決于兩個球閥之間的容積。各球閥之間必須放置卸壓閥，用以把圈閉的樣品安全地放出。泄壓閥在整個取樣過程中起到樣品轉(zhuǎn)出的作用。如果地層流體無法自行流出，可選用真空泵取出樣品。RD安全循環(huán)閥（測試位）泄壓閥LPRN閥（測試位）圖33.2技術(shù)特性3.2.1在測試結(jié)束的時候可以取關(guān)井恢復(fù)的后的地層壓力穩(wěn)定的流體樣品使得樣品更為真實(shí)有效。打開

9、RD安全循環(huán)閥的操作是環(huán)空打壓，屬于低壓力操作。3.2.2LPRN測試閥操作簡單可以實(shí)現(xiàn)多次開關(guān)井，這樣可以保證在取樣階段，樣品可以快速的充滿樣品腔。LPRN測試閥打開需要環(huán)空保壓10.34MP，但在打開RD安全循環(huán)閥后無法保壓，所以球閥無法再次開啟。這樣在取樣結(jié)束后可以確保測試球閥一直保持關(guān)閉，以此保證樣品腔完好的封閉。3.2.3.1泄壓閥是在工具串中起到樣品的轉(zhuǎn)出工作.當(dāng)泄壓閥到達(dá)地面后：將泄壓箍安裝在泄壓滑套外泄壓接頭連接泄壓滑套