способ шаблонирования скважин перед спуском эцн

Формула изобретения

Способ шаблонирования скважин перед спуском электроцентробежного насоса (ЭЦН), заключающийся в инструментальном замере кривизны скважины по всей траектории спуска ЭЦН, отличающийся тем, что спускают шаблон, выполненный в виде жестко соединенных между собой секций, позволяющих методом различных комбинаций имитировать габаритные размеры ЭЦН, при этом габариты по диаметру секций выполнены таким образом, что формирующие диаметр кольца имеют разрезы и в упругодеформированном состоянии штифтами фиксируются на большем диаметре секции, между секциями в пустотелом модуле монтируют автономное измерительное устройство, измеряющее деформацию шаблона в непрерывном режиме при прохождении его по всему стволу скважины и записывающее информацию в автономном электронном блоке, которая позволяет после расшифровки определить оптимальные габариты ЭЦН, скорости спуска и прогнозировать наработку на отказ.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазодобывающий промышленности, в частности к области подготовки скважин к спуску нефтедобывающего оборудования.

Известен способ шаблонирования скважин с использованием шаблона, имитирующего габарит ЭЦН и спускаемого на насосно-компрессорных трубах в скважину (Патент № 2114302, Е 21 В 47/08, оп.27.06.1998г.). Этот способ позволяет определить возможность или невозможность спуска ЭЦН по мере прохождения шаблона по стволу скважины. Прохождение шаблона означает возможность спуска, а непрохождение - невозможность. Недостатком указанного способа является то, что полученная информация при спуске шаблона не дает промежуточные ответы на изгибающие усилия, возникающие в шаблоне по мере спуска в тех интервалах, где кривизна имеется, а какие изгибающие нагрузки возникают при этом, не известно. При современной технологии эксплуатации ответы на эти вопросы необходимы для расчетов прочности ЭЦН и прогнозирования наработки на отказ.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является способ шаблонирования ствола скважины перед спуском ЭЦН, в котором шаблонирование осуществляется устройством для измерения искривления скважин (РФ, заявка № 94005394, кл. Е 21 В 47/02, оп. 20.10.95 г.), которое спускают на геофизическом кабеле.

Основным недостатком такого способа является то, что спуск осуществляют на кабеле, т.е. верхний конец прибора не жестко закреплен, как происходит при спуске ЭЦН на НКТ, и при этом способе производят только замер кривизны ствола скважины, а не деформации при прохождении криволинейных участков ствола скважины.

Задача изобретения - повышение надежности и производительности измерений параметров траектории ствола скважины.

Поставленная задача решается тем, что способ шаблонирования скважин перед спуском электроцентробежного насоса ЭЦН заключается в том, что спускают шаблон, выполненный в виде жестко соединенных между собой секций, позволяющих методом различных комбинаций имитировать габаритные размеры ЭЦН, при этом габариты по диаметру секций выполнены таким образом, что формирующие диаметр кольца имеют разрезы и в упругодеформированном состоянии штифтами фиксируются на большем диаметре секции, между секциями в пустотелом модуле монтируют автономное измерительное устройство, измеряющее деформацию шаблона в непрерывном режиме при прохождении его по всему стволу скважины и записывающее информацию в автономном электронном блоке, которая позволяет после расшифровки определить оптимальные габариты ЭЦН, скорости спуска и прогнозировать наработку на отказ.

Сопоставительный анализ предлагаемого способа с прототипом показал, что предлагаемый способ отличается от известного тем, что:

способ позволяет получить информацию по стреле прогиба реальной установки в любой точке ствола скважины за счет встроенного в полый корпус прибора, определяющего отклонение от оси с заданной точностью, записать эту информацию в электронный блок и после завершения спускоподъемных операций произвести перерасчет по специальной программе.

На чертеже изображена схема шаблона для активного контроля кривизны скважины.

Шаблон для активного контроля кривизны скважины, применяемый при данном способе измерения кривизны скважины, устроен в виде жестко соединенных между собой секций 2 и 4, позволяющих методом различных комбинаций имитировать габаритные размеры УЭЦН, при этом габариты по диаметру секций выполнены таким образом, что формирующие диаметр кольца 1, 5 имеют разрезы и в упругодеформированном состоянии штифтами фиксируется на большем диаметре секции 2.

Разрез упругого кольца выполнен таким образом, что при возникновении предельно допустимых упругих деформаций и продолжении движения шаблона вниз штифты срезаются и кольцо сползает вдоль модуля, попадая на его меньший диаметр, охватывает его, принимая диаметр наружного кольца.

В пустотелый модуль 3 вмонтировано устройство, определяющее отклонение от оси шаблона за счет его изгиба, автономный блок питания и электронный блок считывания и записи информации.

Перед спуском шаблона производят его сборку по секциям и подбор колец таким образом, чтобы габариты прибора соответствовали габаритам рассчитанного для спуска ЭЦН. Между секциями устанавливают измерительное устройство, включив его автономное питание. Собранный таким образом шаблон затем спускают на НКТ, предназначенных для эксплуатации данного типоразмера ЭЦН, в скважину с расчетными скоростями спуска. После того как шаблон достигает заданной глубины, прибор поднимают на поверхность. Записанную в электронном виде информацию расшифровывают и вносят в базу данных для принятия решения о подборе оптимального оборудования.

Записанная информация считывается, расшифровывается и обрабатывается после подъема шаблона на поверхность.

Полученная информация позволяет определить степень деформации элементов конструкции ЭЦН, оптимизировать габариты ЭЦН и скорость его спуска, уточнить интервал подвески ЭЦН и спрогнозировать его наработку на отказ в выбранном интервале, позволяет обеспечить объективную информацию о величине напряжений в конструкции спускаемого оборудования (электроцентробежного насоса).

Источники информации

1. РФ, патент № 2114302, МПК⁷ Е 21 В 47/08, оп. 27.06.1998 г.

2. РФ, заявка № 94005394, МПК⁷ Е 21 B 47/02, 1995.