устройство для проведения геофизических исследований в горизонтальных скважинах

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИНАХ, включающее контейнер для размещения измерительного узла и подвеску контейнера в виде колонны бурильных труб, жестко связанную с контейнером, отличающееся тем, что при использовании в качестве измерительного узла каверномера контейнер выполнен в виде двух разнесенных в осевом направлении верхней и нижней муфт, жестко связанных между собой патрубком с четырьмя продольными сквозными окнами, смещенными по периметру относительно друг друга на 90^o и выполненными под измерительные рычаги каверномера, при этом нижняя муфта выполнена с фигурным посадочным отверстием, а каверномер на нижнем конце выполнен с дополнительным узлом под фигурное посадочное отверстие, обеспечивающим совмещение его измерительных рычагов с продольными сквозными окнами патрубка.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике промыслово-геофизических исследований горизонтальных скважин и может быть использовано для проведения кавернометрии в горизонтальных скважинах с помощью рычажных каверномеров.

Промыслово-геофизические исследования горизонтальных скважин проводят в настоящее время с использованием технологического комплекса "Горизонталь-1", включающего защитный транспортировочный контейнер для установки в нем измерительных зондов и приборов и доставляемого в интервал исследования с помощью бурильных труб [1] Существующие защитные контейнеры [2] принятые за прототип, являются "прозрачными" для основных геофизических методов и обеспечивают их практическую реализацию при исследовании горизонтальных скважин. Так, например, для проведения измерений методами электрометрии используют контейнер, выполненный из стеклопластиковой трубы, в стенке которой просверлены 10-миллиметровые отверстия. Для проведения измерений нейтронными методами защитный контейнер выполнен из дюралюминиевой трубы.

Недостатком данных устройств является невозможность их применения при исследовании методами, требующими непосредственного контакта измерительных систем со стенками скважины, в частности кавернометрия (профилеметрия), с использованием четырехрычажных серийных каверномеров (профилемеров).

Вместе с тем, потребность в информации о техническом состоянии ствола скважины, получаемая методами кавернометрии, особенно актуальна для горизонтальных скважин, что обуславливается усиленными процессами кавернообразования и желобообразования, связанными со специфическими условиями их бурения.

Целью изобретения является создание устройства, позволяющего проводить кавернометрию в горизонтальных скважинах с помощью четырехрычажных каверномеров с использованием защитного контейнера, доставляемого в интервал исследования с помощью бурильных труб.

Цель достигается тем, что в устройстве, включающем контейнер под измерительный узел и подвеску контейнера в виде колонны бурильных труб, жестко связанную с контейнером, при использовании в качестве измерительного узла каверномера, контейнер выполнен в виде двух разнесенных в осевом направлении верхней и нижней муфт, жестко связанных между собой патрубком с четырьмя продольными сквозными окнами, смещенными по периметру друг относительно друга на 90^о и выполненными под измерительные рычаги каверномера, при этом нижняя муфта выполнена с фигурным посадочным отверстием, а каверномер на нижнем конце выполнен с дополнительным узлом под фигурное посадочное отверстие, обеспечивающим совмещение его измерительных рычагов с продольными сквозными окнами патрубка.

Такое решение позволяет при раскрытии измерительных рычагов каверномера обеспечивать свободное прохождение каждого из измерительных рычагов через соответствующие ему сквозное окно контейнера, благодаря чему осуществляется надежное контактирование рычагов каверномера непосредственно со стенками скважины также как и при измерениях в обычных скважинах.

Сопоставительный анализ конструкции заявляемого устройства с прототипом показал, что предлагаемое устройство имеет следующие существенные отличия: контейнер выполнен в виде двух разнесенных в осевом направлении специальных муфт, жестко соединенных между собой посредством патрубка; в корпусе патрубка выполнены четыре продольных сквозных окна, смещенных по периметру относительно друг друга на 90^о; длина окон соответствует длине измерительных рычагов каверномера, что позволяет измерительным рычагам проходить до непосредственного контакта их со стенкой скважины; в нижней муфте выполнено фигурное посадочное отверстие; каверномер на нижнем конце выполнен с дополнительным узлом под фигурное посадочное отверстие, обеспечивающим совмещение его измеpительных рычагов с продольными сквозными окнами патрубка.

На фиг.1-3 показано предлагаемое устройство.

Контейнер 1 состоит из двух разнесенных в осевом направлении специальных муфт, верхней 2 и нижней 3, жестко соединенных между собой посредством патрубка 4. Верхняя и нижняя муфты снабжены жесткими центраторами 5 и 6, служащими для частичного центрирования контейнера в стволе скважины, что обеспечивает улучшение условий работы рычажного каверномера. Верхняя муфта 2 служит для присоединения к нижней части первой бурильной трубы. В нижней муфте 3 выполнено специальное посадочное фигурное отверстие, например, в виде скоса, обеспечивающего установку каверномера в контейнере таким образом, чтобы его измерительные рычаги 8 (фиг.2) были расположены против сквозных окон 9, выполненных в патрубке 4. Для этого в каверномере (фиг.3) в его хвостовике дополнительно установлена ответная деталь 10, соответствующая по конфигурации посадочному отверстию 7.

Длина l сквозных окон 9 выбирается на 20-30 см больше длины рычагов каверномера, а ширина окон превышает ширину рычагов в 3-4 раза, что обеспечивает высокую надежность работы.

Для практической реализации могут быть успешно применены серийные каверномеры-профилемеры типов СКПД-3, КСУ-1, СКП-1, серийно выпускаемых промышленностью.

Устройство работает следующим образом.

Контейнер 1 спускают в скважину на бурильных трубах до глубины интенсивного искривления скважины (50-60^о), затем закрепляют специальный переводник для перевода геофизического кабеля из внутренней полости труб в затрубное пространство; затем производят спуск каверномера на кабеле и установку его в контейнере 1. При этом ответная деталь 10 устанавливается в посадочном отверстии 7 контейнера 1, а измерительные рычаги 8 ориентируются против сквозных окон 9 патрубка 4 контейнера 1. Затем продолжают дальнейший спуск контейнера в интервал исследования. При достижении забоя скважины производят раскрытие измерительных рычагов 8 каверномера. При этом измерительные рычаги 8 проходят через сквозные окна 9 до непосредственного их контакта со стенкой скважины. Затем производят измерения при подъеме бурильных труб и стравливания геофизического кабеля.

Предлагаемое техническое решение позволяет производить в горизонтальных скважинах измерения рычажными каверномерами-профилемерами, которые до настоящего времени из-за невозможности их применения исключены из исследовательского комплекса, что в значительной степени ограничивает получение необходимой информации о техническом состоянии горизонтальных скважин.

Предложенная конструкция устройства проста в реализации. Изготовление составных частей устройства не требует применения специального оборудования и длительных затрат времени.