устройство для контроля заколонных перетоков

Формула изобретения

Устройство для контроля заколонных перетоков, содержащее спускаемый на геофизическом кабеле контейнер для “меченой” жидкости с узлами разгерметизации и подачи, измерительный датчик, отличающийся тем, что устройство оснащено измерительными датчиками более одного, при этом измерительные датчики расположены выше и ниже исследуемого интервала пласта не менее одного с каждой стороны, причем в качестве “меченой” жидкости используется ферромагнитная жидкость, а в качестве измерительных датчиков - устройства для измерения магнитного поля.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к средствам контроля заколонных перетоков жидкости и газа в скважинах. Известно “Устройство для контроля заколонных перетоков” (патент RU №2057926, Е 21 В 47/10, 33/14, опубл. БИ №10, от 10.04.96 г.) жидкости и газа, содержащее колонну, полый контейнер с раствором “меченой” жидкости и узлом разгерметизации контейнера, при этом устройство снабжено гильзой со сквозными радиальными отверстиями, помещенной снаружи колонн и жестко связанной с последней, а контейнер образован наружной поверхностью колонны и гильзой и выполнен с верхним и нижним поршнями, зафиксированными с помощью срезных элементов на колонне и разделяющими полость контейнера на надпоршнекую, межпоршневую и подпоршневую камеру, при этом надпоршневая камера заполнена воздухом, раствор “меченой” жидкости помещен в межпоршневой камере, а узел разгерметизации помещен в подпоршневой камере и выполнен в виде порохового заряда с элементами электрического воспламенения.

Недостатками предлагаемого устройства являются: во-первых, стационарность и одноразовость, то есть невозможность исследования одним устройством нескольких интервалов и несколько раз за период эксплуатации скважины; во-вторых, использование порохового заряда для выброса “меченой” жидкости в заколонном пространстве может привести к нарушениям крепи и, как следствие, провоцировать перетоки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является “Устройство для измерения радиоактивности изотопа атома, введенного в крепь скважины” (US Patent №4771635, Е 21 В 47/10 от 29.01.87 г.), содержащий спускаемый на геофизическом кабеле контейнер для “меченой” радиоактивным изотопом атома жидкости с узлами разгерметизации и подачи, датчика для измерения радиоактивности.

Недостатками данного устройства являются: во-первых, использование радиоактивных веществ, что требует использования дорогостоящих материалов для контейнера, привлечения работников с допуском к выполнению подобных работ и применения повышенных мер безопасности и, как следствие, невозможность выполнения работ силами обслуживающих бригад, что в совокупности требует больших материальных затрат; во-вторых, для измерения параметров требуется перемещение устройства вверх - вниз относительно исследуемого интервала, что исключает возможность изучение процесса во времени в стационарном положении, исходя из чего нельзя сделать вывод о скорости заколонных перетоков.

Технической задачей предполагаемого изобретения является создание устройства дешевого, за счет использования нерадиоактивных веществ для исследования заколонных перетоков скважины, точного, за счет снятия параметров в стационарном положении, и, как результат, простого в эксплуатации.

Предлагаемая задача решается устройством для контроля заколонных перетоков, содержащим спускаемый на геофизическом кабеле контейнер для “меченой” жидкости с узлами разгерметизации и подачи, и измерительный датчик.

Новым является то, что устройство оснащено измерительными датчиками более одного, при этом измерительные датчики расположены выше и ниже исследуемого интервала пласта не менее одного с каждой стороны, причем в качестве “меченой” жидкости используется ферромагнитная жидкость, а в качестве измерительных датчиков устройства для измерения магнитного поля.

Анализ известных аналогичных решений позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков сходных с отличительными признаками в заявляемом устройстве, т.е. о соответствии заявляемого решения критериям “новизна” и “изобретательский уровень”.

На чертеже изображена схема работы устройства с двумя измерительными датчиками.

Устройство для контроля заколонных перетоков состоит из спускаемого на геофизическом кабеле 1 контейнера 2 для “меченой” жидкости (ферромагнитная жидкость) с узлами разгерметизации и подачи (не показаны), измерительный датчик 3. Устройство оснащено измерительными датчиками 3 более одного. Измерительные датчики 3 расположены выше и ниже исследуемого интервала h пласта 4 не менее одного с каждой стороны.

Устройство работает следующим образом.

Устройство в сборе спускают на геофизическом кабеле 1 в скважину 5 и фиксируют так, чтобы измерительные датчики 3 расположились в интервале исследования L соответственно выше и ниже исследуемого интервала h пласта 4, как минимум по одному с каждой стороны. После чего устье (не показано) герметизируют и производят контрольный замер параметров с измерительных датчиков 3 для определения естественного магнитного фона в интервале исследования L. После чего по сигналу с геофизического кабеля 1 контейнер 2 под действием узлов разгерметизации и подачи выбрасывает внутрь скважины 5 ферромагнитную жидкость, при этом одновременно с устья под давлением подается техническая жидкость, которая через перфорационные отверстия 6 скважины 5 задавливает ферромагнитную жидкость в пласт 4. Одновременно измерительные датчики 3 регистрируют изменение сигнала в зависимости от времени каждый в отдельности. Исходя из полученных данных с измерительных датчиков 3, делаются выводы о наличии заколонных перетоков, их направленности и величине, например:

1. отсутствие изменения сигнала показывает об отсутствии заколонных перетоков;

2. изменение сигнала незначительное во времени - незначительные заколонные перетоки;

3. изменения сигнала, нарастающие быстро во времени - заколонные перетоки значительные;

4. изменение сигнала сверху или снизу показывает направленность нарушений от исследуемого интервала h пласта 4.

Для более точного определения глубин заколонных перетоков и их интенсивности интервал исследования L и количество измерительных датчиков 3 с каждой стороны может быть увеличено, причем параметры с каждого измерительного датчика 3 снимаются отдельно, но в одном временном масштабе.

Использование предполагаемого устройства позволяет дешево, просто и точно определить наличие, направление и интенсивность заколонных перетоков в скважине за счет использования нерадиоактивных веществ и за счет снятия параметров с измерительных датчиков, находящихся в стационарном положении.