способ безопасного спуска глубинного прибора в скважину и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ безопасного спуска глубинного прибора в скважину, включающий подъем из скважины глубинно-насосного оборудования, спуск в обсадную колонну хвостовика, глубинно-насосного оборудования, состоящего из колонны насосно-компрессорных труб, скважинного штангового насоса и подвески колонны штанг, и глубинного прибора, отличающийся тем, что после подъема глубинно-насосного оборудования из скважины в нее производят спуск хвостовика с заглушенным концом, затем опускают патрубок со щелевым отводом, через который в хвостовик опускают глубинный прибор так, чтобы геофизический кабель прибора был введен через щелевой отвод патрубка в затрубное пространство скважины, к патрубку подсоединяют трубный насосный фильтр, после чего спускают глубинно-насосное оборудование, на насосно-компрессорных трубах которого закрепляют геофизический кабель прибора.

2. Устройство для безопасного спуска глубинного прибора в скважину, включающее глубинно-насосное оборудование, состоящее из колонны насосно-компрессорных труб, скважинного штангового насоса и подвески колонны штанг, патрубок и хвостовик, отличающееся тем, что хвостовик выполнен с заглушенным концом и жестко соединен с патрубком, который выполнен со щелевым отводом с возможностью пропуска в хвостовик глубинного прибора, при этом патрубок соединен с трубным насосным фильтром, а геофизический кабель закреплен к колонне насосно-компрессорных труб поясками.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при проведении гидродинамических исследований скважин, оборудованных скважинными штанговыми насосами, в частности, предназначено для безопасной доставки исследовательских приборов на требуемую глубину скважины.

Известно устройство для спуска прибора в скважину, оборудованную скважинным штанговым насосом (СШН). Для исследования скважин с СШН их оборудуют эксцентричной планшайбой, служащей для прижатия насосно-компрессорных труб (НКТ) к одной стороне стенки обсадной колонны. К нижнему концу НКТ ниже насоса устанавливают хвостовик, выполненный в виде посаженного на НКТ с возможностью свободного вращения вокруг своей оси патрубка, к которому жестко прикреплено кольцо с наружным диаметром, меньшим внутреннего диаметра обсадной колонны на величину не более диаметра скважинного прибора [1].

При реализации данного способа спуска прибора в скважину из-за наличия наклонов и изгибов в стволе скважины часто наблюдается образование зазора между выступом хвостовика и стенкой обсадной колонны и, как следствие, происходит захлестывание кабеля в этом зазоре. Указанный недостаток может быть вызван или наличием остаточной деформации кабеля в виде спирали пружины, или провисанием кабеля при посадке прибора на забой.

Известно устройство для транспортировки приборов в скважине, содержащее корпус со стопорными элементами, ограничителями хода и приводом с винтом и гайкой с закрепленными на ней опорными элементами, причем устройство снабжено пружиной, кольцом, а гайка привода выполнена разжимной, подпружинена и охвачена кольцом, установленным с возможностью взаимодействия при перемещении с ограничителем хода [2].

К причинам, препятствующим достижению технического результата при использовании известного устройства, относится то, что в известном устройстве не обеспечивается возможность доставки объекта в боковой ствол многоствольной скважины, т.е. с помощью этого устройства можно подать объект в скважину, которая не имеет боковых ответвлений.

Ближайшим аналогом настоящего изобретения, принятым за прототип, является способ спуска прибора в скважину и устройство для его осуществления, включающий оборудование скважины штанговым насосом, спуск в скважину хвостовика и насосно-компрессорных труб и пропуск прибора по межтрубному пространству. Хвостовик спускают посредством ловильного устройства по НКТ и устанавливают его в обсадной колонне до размещения узлов СШН [3].

В устройстве-прототипе, содержащем эксцентричную планшайбу с отверстием для ввода прибора в скважину и хвостовик с ловильным инструментом, наконечником и стаканом, хвостовик установлен в стакане и выполнен в виде башмака с установленным в нем постоянным магнитом с кольцевыми магнитопроводами и соединен посредством троса с наконечником под ловильный инструмент.

Недостатки способа и устройства - трудности, связанные со спуском оборудования в скважину, низкая надежность установки его в скважине, трудоемкость. Часто происходит поломка хвостовика при самом процессе спуска, и, следовательно, хвостовик в таких случаях не может выполнять функцию предотвращения образования петель кабеля.

Цель изобретения - повышение надежности в работе за счет предотвращения обрыва геофизического кабеля в результате коррозии и образования петель геофизического кабеля вокруг НКТ при проведении спуска и подъема глубинного прибора, увеличение длительности исследований на требуемый период времени.

Поставленная цель достигается тем, что в способе безопасного спуска глубинного прибора в скважину, включающем подъем из скважины глубинно-насосного оборудования, спуск в обсадную колонну хвостовика, глубинно-насосного оборудования, состоящего из колонны насосно-компрессорных труб, скважинного штангового насоса и подвески колонны штанг, и глубинного прибора, после подъема глубинно-насосного оборудования из скважины в нее производят спуск хвостовика с заглушенным концом, затем опускают патрубок со щелевым отводом, через который в хвостовик опускают глубинный прибор так, чтобы геофизический кабель прибора был введен через щелевой отвод патрубка в затрубное пространство скважины, к патрубку подсоединяют трубный насосный фильтр, после чего спускают глубинно-насосное оборудование, на насосно-компрессорных трубах которого закрепляют геофизический кабель прибора.

Устройство для осуществления способа включает глубинно-насосное оборудование, состоящее из колонны насосно-компрессорных труб, скважинного штангового насоса и подвески колонны штанг, патрубок и хвостовик. При этом хвостовик выполнен с заглушенным концом и жестко соединен с патрубком, который выполнен со щелевым отводом с возможностью пропуска в хвостовик глубинного прибора и соединен с трубным насосным фильтром, а геофизический кабель закреплен к колонне насосно-компрессорных труб поясками.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлен способ безопасного спуска глубинного прибора в скважину и устройство для его осуществления.

Устройство для осуществления способа содержит колонну НКТ 1, трубный насосный фильтр 2, пояски 3, закрепляющие без провисания геофизический кабель 4 на колонне НКТ 1, патрубок 5 со щелевым отводом 6, хвостовик 7 с заглушенным концом 8 и глубинный прибор 9. Геофизический кабель 4 от глубинного прибора 9 выведен через щелевой отвод 6 в затрубное пространство скважины. Глубинный прибор 9 установлен в хвостовике 7.

Данный способ безопасного спуска глубинного прибора в скважину реализуется следующим образом: все операции по спуску и подъему глубинного прибора 9 проводятся во время подземного ремонта скважины. Глубинный прибор 9 устанавливается в скважине в хвостовике 7 до спуска СШН. После извлечения глубинно-насосного оборудования из скважины во время ПРС производится спуск хвостовика 7 расчетной длины с заглушенным концом 8, в зависимости от глубины интервала перфорации, затем спускается в скважину патрубок 5 со щелевым отводом 6. Далее через щелевой отвод опускается в хвостовик 7 глубинный прибор 9 так, чтобы геофизический кабель 4 был выведен через щелевой отвод 6 в затрубное пространство скважины. Затем патрубок 5 со щелевым отводом 6 жестко соединяется с трубным насосным фильтром 2 по резьбе. В дальнейшем производится спуск глубинно-насосного оборудования: колонны НКТ 1, СШН и колонны штанг. Таким образом, глубинный прибор 9 будет находиться в хвостовике 7, а связь с вторичным прибором будет осуществляться через выведенный геофизический кабель 4, который надежно закреплен к колонне НКТ 1 поясками 3.

Более подробно сущность заявляемого способа безопасного спуска глубинного прибора описывается следующим примером.

Пример. В настоящее время в НГДУ “Заинскнефть” для регистрации физических величин, таких как давление и приращение давления, наличие и скорость движения жидкости в стволе скважины, используются глубинные приборы, где преобразование измеряемой величины осуществляется в глубинном приборе, а регистрация - вторичной аппаратурой, установленной на поверхности. Спуск глубинного прибора в скважину и передача информации на поверхность производятся при помощи геофизического кабеля. Для работы с глубинными приборами разработаны специальные автоматические промысловые электронные лаборатории: “АИСТ”, ПКК-5000. Спуск глубинных приборов в затрубное пространство скважины производится на стальном каротажном кабеле d=4-6,2 мм, который при работе с глубинными приборами является одновременно каналом связи между глубинным прибором и вторичной аппаратурой.

На сегодняшний день в НГДУ “Заинскнефть” на 6-ти скважинах произведен спуск глубинных приборов. В ходе проводимых исследовательских работ выявлена следующая проблема: со временем геофизический кабель (КГ 1-28-130) в условиях скважинной среды корродирует, приходит в негодность и обрывается. Это происходит в результате трения геофизического кабеля об колонну НКТ или эксплуатационную колонну при спуске и подъеме глубинного прибора, а также в искривленных скважинах вследствие влияния кривизны скважины, где геофизический кабель при подъеме обматывает колонну НКТ, в результате чего происходят затяжки. Для извлечения глубинного прибора с забоя скважины производятся трудоемкие ловильные работы при капитальном ремонте скважин (КРС).

Для решения данной проблемы предлагается способ безопасного спуска глубинного прибора 8 в скважину. Все операции проводятся во время подземного ремонта скважины, после извлечения глубинно-насосного оборудования, т.е. подвески колонны штанг, скважинного штангового насоса и колонны НКТ. Производят спуск хвостовика 7 из НКТ 2,5’’ с заглушенным концом, расчетной длины, в зависимости от глубины интервала перфорации; так как глубина колонны НКТ стандартна, а замер пластовых параметров необходим на интервале перфорации, то длину хвостовика 7 выбирают расчетной. Затем опускают в скважину специально изготовленный в условиях трубной базы патрубок 5 со щелевым отводом 6 для геофизического кабеля 4. Патрубок 5 со щелевым отводом 6 изготавливается на трубной базе цеха капитального и подземного ремонта скважин (ЦКПРС) из НКТ, бывших в употреблении. Далее опускают в хвостовик 7 глубинный прибор 9 так, чтобы геофизический кабель 4 был выведен через щелевой отвод 6 в затрубное пространство скважины. В дальнейшем производится спуск необходимого по план-заданию глубинно-насосного оборудования: колонны НКТ 1, СШН и подвески колонны штанг. Таким образом, глубинный прибор 9 будет находиться в хвостовике 7, а связь с вторичным прибором будет осуществляться через выведенный сквозь щелевой отвод 6 патрубка 5 геофизический кабель 4, который закрепляется к колонне НКТ 1 поясками 3. Подъем глубинного прибора 9 осуществляется в обратном порядке при проведении ПРС одновременно с подъемом глубинно-насосного оборудования. При подъеме колонны НКТ 1 одновременно производится наматывание извлекаемого геофизического кабеля 4 на барабан кабеленаматывателя геофизической лаборатории ЦНИПР НГДУ “Заинскнефть”.

Технический эффект предлагаемого изобретения достигается за счет повышения надежности спуска и извлечения глубинных приборов из скважины после проведения исследований из-за предотвращения образования петель кабеля вокруг колонны НКТ. Преимущество данного способа в том, что для его исполнения требуется незначительное количество узлов и деталей, так, для изготовления хвостовика и патрубка необходимо около 3-5 бывших в употреблении НКТ, а осуществление спуска во время ПРС повысит его надежность. Применение данного способа позволит эксплуатировать глубинный прибор в течение длительного периода времени, на установленный исследованием срок, позволит безопасно спускать и извлекать глубинный прибор из скважины, избегать обрыва геофизического кабеля и падения прибора на забой, тем самым исключить капитальный ремонт скважин для проведения ловильных работ. Внедрение безопасного спуска глубинного прибора в скважину и устройство для его осуществления позволит значительно уменьшить производственные затраты на применение и использование специальной техники.

Источники информации:

1. SU №1346771, кл. Е 21 В 47/00, 21.10.1988.

2. SU №1465549, кл. Е 21 В 47/10, 15.03.1989.

3. RU №2029079, кл. Е 21 В 47/10, 20.02.1995 - прототип.