Устройство для вскрытия обсадной колонны

 

Изобретение относится к геофизическим методам и предназначено для контроля за цементированием обсаженных скважин. Цель - обеспечение ремонта дефекта изоляции обсадной колонны. Устройство содержит цилиндрический корпус 1 с размещенным в нем выдвижным сверлом 6 с приводом и тампонирующим узлом, пульт управления. Корпус 1 выполнен в виде емкости 10 с тампонирующей жидкостью, сообщенной с источником давления и каналом для сообщения ее с каналом выхода сверла 6. Последний выполнен с управляемым клапаном 14. Устройство имеет индикатор 3 дефекта изоляции обсадной колонны, выполненный с углом раскрытости в горизонтальной плоскости не более 30°. Индикатор 3 выполнен в виде датчика шумового акустического поля. Сверло 6 выполнено на цилиндрическом стержне 8 меньшего диаметра, чем само сверло. Наличие дефекта в затрубье подтверждается наличием анамалии на записи интенсивности. При этом повторно вращают корпус 1 до того момента, пока регистрируемая запись не достигнет максимальных значений, соответствующих записи первого контрольного замера. В этот момент вращение корпуса 1 останавливают, что соответствует положению индикатора 3 напротив дефекта изоляции. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЭ СОВЕТСНКХ

СОЦИАЛИСТИЧ ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) (М 4 Е 21 В 33/13 47/10 43/11

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

t (21) 4289483/23-03 (22) 27,07.87 (46) 07.09.89. Бюл. )) 33 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин (72) Г.Н. Фипнди, А.А. Молчанов, Ю.А. Гуторов, А.Н. Бочаров, А.Г. Ахметшин, А.Г. Корженевский, Р.К, Яруллин н Г.Н. Хайдаров (53) 622.245.42.14.241(088.8) (56) Патент США 11 2646252 кл, 175-51, опублик. 1953.

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВСКРЫТИЯ ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ (57) Изобретение относится к геофизическим методам н предназначено для контроля э а цеме нти ров анием обсаженных скважин. Цель — обеспечение ремонта дефекта изоляции обсадной колонны.

Устройство содержит цилиндрический корпус 1 с размещенным в нем вь(цвижным сверлом 6 с приводом и тампонирующим узлом, пульт управления . Корпус l выполнен в виде емкости 10 с тампонирующей жидкостью, сообщенной

1506078 с источником давления и каналом для сообщения ее с каналом выхода сверла

6.Последний выполнен с управляемым клапаном 14.Устройство имеет индикатор

3 дефекта изоляции обсадной колонны, выполненный с углом раскрытости н го0 риэонтальной плоскости не более 30

Индикатор 3 выполнен в виде датчика шумового акустического поля. Сверло 10

6 выполнено на цилиндрическом стержне

8 меньшего диаметра, чем само сверло.

Наличие дефекта в затрубье подтверждается наличием аномалии на записи интенсивное ти . При з том повторно нращают корпус l до того момента, пока регистрируемая запись не достигнет максимальных значений, соответствующих записи первого контрольного замера. В этот момент вращение корпуса

1 останавливают, что соответствует положению индикатора 3 напротив дефекта изоляции. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

30 разом.

45

Изобретение относится к геофизическим методам и оборудованию, применяемым для контроля цементирования обсаженных скважин и вскрытия колонн для ремонтных работ с целью изоляции заколонного пространства.

Целью изобретения является обеспечение ремонта дефекта изоляции обсадной колонны.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2-4 — примеры распределения различных физических полей, возникающих на дефекте изоляции эаколонного пространства, возбуждаемых при движении по нему пластовых флюидов.

Устройство выполнено в форме цилиндрического вращающегося в горизонтальной плоскости корпуса 1, спускаемого в скважину на каротажном кабеле или насосно-компрессорных трубах и содержит: нращатель 2 (реверсинно управляемый механизм),индикатор 3 дефекта изоляции обсадной колонны при) вод 4 вьднижного сверла, приводящий через карданный вал 5 вьдвижное в горизонтальной плоскости сверло 6 и выдвигающий прижимной рычаг (фиксатор1 7, осуществляющий подачу сверла (привод, пульт управления механизм прижатия устройства и подачи сверла общеиэнестны и на чертеже не раскрываются). Сверло 6 выполнено на конце цилиндрического стержня 8 меньшего диаметра, герметизированного от внутренней полости устройства сальником

9. В нижней части устройства размещен тампонирующий узел (цилиндрическая емкость 10 с тампонирующей жидкостью), соединенная каналом К с полостью А, которая изолируется от внутреннего пространства обсадной колонны герметизирующим башмаком 11 в период прижатия устройства и стенке скважины. В цилиндрической части емкости 10 размещены поршень 12, на который воздействует давление Р, создаваемое гидросистемой устройстна или иным источником давления, например наземным гидравлическим агрегатом, в зависимости от того, работает ли устройство на каротажном кабеле или по насосно-компрессорным трубам.

В устройстве предусмотрен датчик 13 давления и расхода тампонирующей жидкости. В канале К установлен управляемый клапан 14.

Устройство опускают в обсадную колонну 15, изолированную цементным кольцом 16 от породы 17. Полость Б образована в результате дефекта цементнровання и заполняется тампоннрующей жидкостью из емкости 10 тампонирующего узла через канал 18 выхода сверла.

Устройство работает следующим обУстройство протягивается вверх с нижней точки исследуемого интервала, при этом вращатель 2 вращает корпус а индикатором 3 контролируется состояние цементного кольца. При обнаружении эаколонного дефекта выключается вращатель, устройство останавливается. Включается привод 4, приводящий прижимной механим, который посредством рычага 7 осуществляет прижатие устройства к стенке скважины .

В момент прижатия полость А изолиру ется от внутреннего пространства обсадной колонны герметизирующим 6am" маком ll. Одновременно привод вращает через 5 сверло 6 и создает ему осевую подачу для высверливания отверстия н обсадной трубе и сообщения полости А с полостью Б — дефекта в це5 15060 ментном кольце. После того как в обсадной трубе высверлено отверстие, создают давление под поршнем 12, в результате чего тампонирующая жидкость емкости 10 поступает в полость

А и через отверстие в обсадной трубе заполняет полость Б дефекта. После заполнения полости Б, о чем судят по положениям датчика 13 давления, вклю- 1ð чают вращатель 2 и, протягивая устройство вверх, производят дальнейший контроль качества цементирования.

В случае наличия в заколонном пространстве дефектов цементного кольца, 15 которые служат причиной нарушения межпластовой изоляции по ним, происходит циркуляция пластовых флюидов, которые вызывают появление температу—

P ныл (t ) и шумовых (А,„) аномалий вбли-20. зи дефектов, ориентированных в колонне под определенным аэимутальным углом по периметру (фиг. 2-4) ° Направление на локально расположенный дефект изоляции определяется с помощью 25 индикатора, выполненного в виде дат4 чика шумового акустического поля

t имеющего остронаправленную характеристику чувствительности, обладающую минимальной раскрытостью в гориэон- 30 тальной плоскости (фиг. 2). Экспериментально угол раскрытости выбран не более 30

На фиг, 3 и 4 показано, что экстремальные значения температурного и

35 гидрошумового полей имеют аномалии, расположенные против дефекта изоляции заколонных пространств.

40

45 1. Устроиство для вскрытия обсадной колонны, содержащее цилиндрический корпус с размещенными в нем выдвижным сверлом, приводом выдвижного сверла и тампонирующим узлом и пульт управления о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения ремонта дефекта изоляции обсадной колонны, оно снабжено индикатором дефекта изоляции обсадной колонны, причем

55 корпус выполнен с возможностью вращения в горизонтальной плоскости, тампонирующий узел — в виде емкости с тампонирующей жидкостью, сообщенной с источником давления и с каналом для

Величина аномалии зависит от интенсивности расхода жидкости по дефекту герметичности эаколонного про странства. При этом устройство опускают в скважину на кабеле на глубину, где обнаружено местонахождение дефекта цементирования и изоляции с помощью известных геофизических методов (АКЦ, СГДТ и др.). В этом случае основной задачей является обнаружение положения дефекта по периметру (ипи азимуту) колонны. После достижения заданной глубины устройство жестко фиксируют относительно колонны с помощью управляемых фиксаторов

7. Затем начинают поиск положения .дефекта по периметру колонны, для чего включают с поверхности вращени корпуса 1 и осуществляют контрольную запись распределения интенсивности температурного илп «кустического полей по периметру колонны.

Поскольку, аномальное значение регистрируемого параметра соответствует местоположению дефекта в затрубье, то контрольная запись покажет, есть ли дефекты изоляции на выбранной глубине. Если есть, что подтверждается наличием аномалии на записи интенсивности, то включают повторное вращение корпуса и следят за тем, когда регистрируемая запись достигнет максимальных значений, соответствующих записи первого контрольного замера. В этот момент вращение корпуса останавливают, что соответствует положению индикатора против дефекта изоляции. Включают привод режущего инструмента, который выдвигается из корпуса I и начинает сверление стенки колонны против выбранного дефекта. Поскольку оси выдвижного сверла 6 и индикатора

3 лежат на одной образующей корпуса, то высверленное отверстие канала

18 выхода сверла (фиг.1) вскрывает полость заколонного дефекта. При этом давление под поршнем 12 обеспечивает подачу тампонирующей жидкости в полость А и через отверстие канала 18 жидкость заполняет полость Б дефекта.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет выполнять селективное обнаружение и вскрытие полости дефектоВ изоляции в заколонном пространстве, что повышает производительность ремонтных работ и снижает стоимость затрат на проведение ремонтно-изоляционных работ в скважинах.

Формула изобретения 1506078 поп. l,о тли тем, что выдвижное на цилиндрическом диаметра, чем само ИИСУС лин сообщения ее с каналом выхода сверл», выполненным с управляемым клапаном, а индикатор дефекта изоляции обсадной колонны выполнен с углом раскры— тости в горизонтальной плоскости не более 30 и установлен с выдвижным сверлом на одной образующей корпуса.

2. Устройство по п. l о т л и ч а ю щ е е с я тем, что индикатор дефекта изоляции обсадной колонны выполнен в виде датчика шумового акустического поля.

3. Устройство чающее с я сверло выполнено стержне меньшего

l0 сверло.

1506078

0,7

Редактор Г. Волкова

Заказ 5401/32

Тирам 514

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Ю

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Уигород, ул. Гагарина, 101

A>,eV Ракс

Составитель Г. Маслова

Техред М.дндык Корректор.О. Кравцова