Устройство исследования скважин

 

1. УСТРОЙСТВО ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИН, содержащее размещенные в насосно-компрессорной трубе погружной электронасос, глубинный прибор и кабель, отличающееся тем, что, с целью повьциения надежности работы и обеспечения многократного использования, оно снабжено фиксатором, вьтолненным в виде установленного с возможностью взаимодейвСЕСОш; -. MT fiTcU. .q T XU ;-;c; y ftKA ствия с неподвижной втулкой коллектора с кольцевой канавкой и отверстиями с шарами, а неподвижная втулка имеет кольцевую канавку, и внутри коллектора размещена подпружиненная относительно него подвижная втулка с отверстиями, шарами и штоком с двумя кольцевь1ми канавками, при этом фиксатор жестко связан с глубинньм прибором и насосто-компрессорной трубой, а шток расположен с возможностью взаимодействия с шарами подвижной втулки. 2,Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что, с целью повышения надежности работы фиксатора в среде, содержащей твердые час (Л тицы, фиксатор размещен в е осуде с жидкостью большей плотности, чем скважинная жидкость, и не смешиваемой с нею. 3.Устройство по ц. 1, о т л ичающееся тем, что, с целью повышения надежности срабатывания фиксатора, конец кабеля снабжен утяжеляющими грузиками, закрепленными с возможностью изгиба кабеля.

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(531 Е 21 В 47/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (21) 3677906/22-03 (22). 22.12.83 (46) 07.06.85. Бюл. № 21 (72) Ю.Д. Коловертнов, 18.Ф. Саитов, Г.Л. Павлов и В.В. Труфанов (71) Уфимский нефтяной институт и Всесоюзный .научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики (53) 621.315.68(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 819317, кл. Е 21 В 47/00, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 1002545, кл. Е 21 В 47/ОО,. 1983 °

3. Авторское свидетельство СССР № 832077, кл. Е 21 В 47/00, 1975. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ИССЛЕДОВАНИЯ

СКВАЖИН, содержащее размещенные в насосно-компрессорной трубе погружной электронасос, глубинный прибор и кабель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы и обеспечения многократного использования, оно снабжено фиксатором, выполненным в виде установленного с возможностью взаимодей„„SU 11 0016 А ствия с неподвижной втулкой коллектора с кольцевой канавкой и отверстиями с шарами, а неподвижная втулка имеет кольцевую канавку, и внутри коллектора размещена подпружиненная относительно него подвижная втулка с отверстиями, шарами и штоком с двумя. кольцевыми канавками, при этом фиксатор жестко связан с глу-. бинным прибором и насосго-компрессорной трубой, а шток расположен с возможностью взаимодействия с шарами подвижной втулки.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы фиксатора в среде, содержащей твердые частицы, фиксатор размещен в сосуде с жидкостью большей плотности, чем скважинная жидкость, и не смешиваемой с нею.

3. Устройство по п. 1, о т л ич а þ ù å е с я тем, что, с целью повышения надежности срабатывания фиксатора, конец кабеля снабжен утяжеляющимн грузиками, закрепленными с возможностью изгиба кабеля.

1160016

Изобретение. относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при исследовании скважин, оборудованных погружными электронасосами.

Известно устройство исследова ния скважин, оборудованных цогружным электронасосом, соединенным с помощью переходника с насосно-компрессорными трубами, с седлом в нижней части и установленным под насосом cKBRKBHHbIM прибором, KOTO рый связан с лебедкой, размещенной на поверхности, при этом скважинный прибор имеет ролик, через который перекинут гибкий канат, причем один конец каната пропущен в межтрубное пространство и связан с лебедкой„ а второй прикреплен к пробке, установленной в седле Q) i

Недостатком этого устройства является то, что скребковая проволока длительное время находится в агрессивной среде (в.скважинной жидкости), что вызывает интенсйвную корроэию и, следовательно, резко уменьшает надежность устроиства. Кроме того, при исследовании скважины необходимо синхронно спускать каротажный кабель и скребковую проволоку, что усложняет спуско-подъемные операции и нри большей глубине приводит к их скручиванию, т.е. возникновению аварийной ситуации.

Известно устройство исследования скважин, содержащее скважинный прибор, установленный под насосом, выполненный из двух разъемных частей — зонда и блока электрических преобразователей, причем последний установлен с возможностью извлечения из скважины после проведения исследования, осуществляемого следующим образом. При производстве очередного подземного капитального ремонта скважины к хвостовнку насосного агрегата присоединяют скважинный прибор, состоящий из блока электрических преобразовате- лей и зондовой части, соединенных между собой, например, с помощью фиксатора. Прибор спускают в скважину совместно со спуском насосного агрегата. После завершения монтажа, притягивая прибор на каротаж- . ном кабеле в интервалах продуктивных пластов, проводят исследова-. ( ние скважины, Затем прибор поднимают вверх и фиксируют на хвостовике насосного агрегата. После этого освобождают фиксатор, соединяющий между собой блок электрических преобразователей и зондовую часть прибора, а блок электрических преобразователей вытаскивают на кабеле из скважины P).

Однако исследовать скважину этим устройством можно только один раз при капитальном ремонте При необ.ходимости исследовать скважину в межремоитный период, требуется поднимать все подземное оборудование, глубинная часть прибора (по стоимости 2/3 от стоимости комплекта) . находится в скважине и весь межремонтный период не эксплуатируется.

Известно устройство исследования скважины, содержащее размещенные в напорно-компрессорной трубе погружной электронасос, глубинный прибор и кабель. Ь период между исследованиями скважины кабель спущен вниз до посадки муфты на седло.

Муфта жестко соединена с верхним концом кабеля, на нижнем конце которого подвешен глубинный прибор

ЗО ниже продуктивных пластов. Для проведения измерения глубинным прибором. с поверхности устройство спускается на каротажном кабеле, намотанном на барабан лебедки, осуществляет .захват муфты и электрическое подсоединение к электроду поверхностной аппаратуры, после чего на прибор подается ток питания.

Затем производится протяжка прибора (вверх) и исследуются интервалы продуктивного пласта.. По окончании исследований глубинный прибор спускается вниз на всю длину кабеля (муфта ложится на седло), производится отцеп спущенного сверху каро- . тажного кабеля и подъем его на поверхность f33 .

Недостатком известного устройства является нахождение в межремонтный период (время от одного .капи" тального ремонта скважины до следующего около 300 дней) глубинного прибора в подвешенном на кабеле состоянии в агрессивной среде (в скважинкой жидкости). За это время ухудшаются электрические н механические характеристики каротажного кабеля из-за влияния агрессивной среды, 1160 что отражается на надежности и достоверности измерений., Цель изобретения — повышение надежности работы и обеспечение многократного использования устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство исследования скважин, содержащее размещенные в насосно-компрессорной трубе погружной электронасос, глубинный прибор 1Î и кабель, снабжено фиксатором, выполненным в виде установленного с возможностью взаимодействия-с неподвижной втулкой коллектора с кольцевой канавкой и отверстиями с ша-. рами, е неподвижная втулка имеет кольцевую канавку, и внутри коллек= тора размещена подпружиненная относительно него подвижная втулка с . отверстиями, шарами и,штоком с дву- 2б мя кольцевыми канавками, при этом фиксатор жестко связан с глубинным прибором и насоано-компрессорной трубой, а шток расположен с возможностью взаимодействия с шарами подвижной втулки.

При этом с @елью повышения надежности работы фиксатора в среде. содержащей твердые частицы, фиксатор размещен в сосуде с жидкостью большей плогности, чем скважинная жидкость, и не смешиваемой с нею.

Кроме того, с целью повышения надежностй срабатывания фиксатора, конец кабеля снабжен утяжеляющими грузиками„ закрепленными с возмож35 ностью изгиба кабеля.

На фиг. 1 схематично показано устройство исследования скважины в момент, когда кабель с наконечником (верхним штоком) опущен, нофиксатор пока не сработал; на фиг. 2 — то же, когда кабель соединен с глубинным прибором при помощи фиксатора и глубинный прибор отсое45 динен от насоСа, т.е. устройство готово для исследования скважины.

Устройство расположено в эксплуатационной колонне 1. На насоснокомпрессорных трубах 2 подвешен

50 электронасос 3. Глубинный прибор 4 подвешен под насосом с помощью фиксатора.

Фиксатор состоит из коллектора 5 в виде полого цилиндра с установлен- 55 ными в его отверстиях большими шариками б и с внутренней кольцевой канавкой А для взаимодействия с малы016 4 ми шариками 7, из верхней неподвижной втулки 8 с внутренней кольцевой канавкой Б, которая механически соединена с направляющей 9 и с насосом

3 (направляющая 9 механически соедианена с насосно-компрессорной трубкой 2), из нижней подвижной втулки

10, которая подгружинена относительно коллектора 5 большой пружиной 11, жесткость пружины может быть соизмерима, но меньше силы обрыва кабеля.

На нижней втулке смонтирован электрический контакт-штырь 12, который электрически соединен с глубинным прибором 4 приводом 13 (глубинный прибор. 4 механически соединен с коллектором 5 с помощью штырей 14).

Фиксатор также состоит из верхнего штока 15, который имеет верхнюю канавку В для фиксации с коллектором 5 с помощью больших шариков 6 и нижнюю канавку Г для фиксации с нижним штоком с помощью малых шариков 7, и гнездо электрического контакта, заполненное диэлектрической жидкостью 16 и герметизированной эластичной мембраной 17, из нижнего штока 18 в виде полого цилиндра с отверстиями под малые шарики 7, которые взаимодействуют с нижней проточкой верхнего штока. 15. Нижний шток 18 подпружинен относительно коллектора 5 малой пружиной 19, жесткость которой подобрана так, что фиксатор легко- срабатывает от веса опущенного кабеля с наконечником (верхним штоком). Для надежного срабатывания фиксатора на кабеле после кабельного наконечника закреплены грузики 20. Грузики закреплены на таком расстоянии один от другого, чтобы не терялась гибкость кабеля.

Для надежной работы фиксатора в среде, где могут присутствовать твердые частицы (металлические опилки, окись металла и др.), фиксатор помещен в сосуд 21 с жидкостью

22 большей плотности (например, ртуть), чем скважинная жидкость, что приводит к выталкиванию на йоверхность твердых, частиц. Выше грузиков на кабеле расположен сальник

23, разобщающий всасывающую и нагнетательную линии.

Устройство работает следующим образом.

Глубинный прибор 4 с фиксатором устанавливаются под насосом при ка! 160016 питальном ремонте скважины. В период между исследованиями скважины глубинный прибор находится в подвешенном положейии.

При исследовании скважины отключают от электросети насосный агрегат, при этом автоматически открывается задвижка, выполняющая роль пробки (не показано). Далее открывают буферную задвижку, и при помощи лебадки спускают в скважину кабель грузиками 20, кабельным .наконечником и сальником 23 через насосно-компрессорную трубу 2. Кабель. мимо насоса проходит по направляющей 9. Верхний шток 15, кабель и грузики 20 своим весом давят на нижний шток 18. При этом сжимается малая пружина 19, малый шарик 7 выходит из внутренней кольцевой канавки коллектора 5 и занимает место в нижней наружной кольцевой канавке Г верхнего штока 15 и s отверстии нижнего шток@ 18 и двигается вместе с ними вниз. После достижения верхней кольцевой канавки В верхнего штока. 15 большого шарика

6, последний помещается в верхнюю кольцевую канавку В верхнего штока

15 и продолжает двигаться вниз, находясь совместно в верхней кольцевой канавке В верхнего штока 15 и s отверстии коллектора 5, разжимается большая пружина 11, и подвижная нижняя втулка 10 снаружи фиксирует большой шарик 6, а штырь электрического контакта 12 от силы раз жатия большой пружины 11 пробивает ьуембрану 17, обеспечивая надежный электрический контакт между ка.белем и глубинным прибором 4.

Когда штырь 12 входит в гнездо, диэлектрическая жидкость вытесняется через, зазор между штырем 12 и эластичной мембраной 17, препятствуя попаданию скважинной жидкости в гнездо электрического контакта.

После остановки движения штыря из-эа эластичности мембраны зазор между мембраной и штырем самоуплотняется.

Таким обрзом, все фиксирующее устройство с закрепленным на нем глубинным прибором 4 освобождается от верхней неподвижной втулки 8. При дальнейшем спуске глубинного прибора 4 фиксатора, кабеля с грузиками

1!!: 20 и сальника 23, последний садится на седло 24, разобщая всасывающую и нагнетательную линии. Устройство готово для проведения исследования.

После проведения исследования подьем глубинного прибора производится прн помощи кабеля. При подъеме, когда нижняя подвижная втулка 10 упирается на верхнюю неподвижную втулку

8, сжимается большая пружина 11, после достижения большого шарика 6 ,кольцевой канавки на верхней неподвижной втулке 8 освобождается верхний шток 15 от большого шарика 6.

По мере движения вверх верхний шток

15 тянет за собой нижний цилиндрический шток 18, так как они зафиксированы между собой малым шариком

7. Когда малый шарик 7 дойдет до внутренней кольцевой канавки А коллектора 5, верхний шток 15 освобождается и с кабелем поднимается сво= бодно. Кольцевая канавка В на коллекторе 5 выполнена так (на таком расстоянии), что верхний шток 15 освобождается от большого шарика б только тогда. когда большой шарик б зафиксирован. нижним цилиндрическим штоком 18, Глубинный прибор 4 с фиксатором остается. в скважине до проведения следующих скважинных измерений.

Используя предлагаемое устройство, можно исследовать. скважины в любое время. Это позволяет новысить информативность и надежность исследований и сэкономить каротажный кабель.

1160036

И

Г, Составитель В. Сидоров

Тещ>ед.A, Öàáèíåö Корректор Л. Пилипенко

Рвдактор А. Шишкина

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 3708/27 Тираж 540 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ..313035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 .