Способ исследования действующих скважин и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к геофизическим и гидродинамическим исследованиям действующих скважин. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности и снижение затрат при исследовании действующих скважин. Для этого исследования действующих скважин проводят путем измерения и регистрации дебита и забойного давления автономным скважинным прибором. При этом прибор опускают на забой в режиме свободного падения, а извлекают из скважины потоком восходящей жидкости, действующей на раскрываемый в необходимый момент времени пакер. Устройство для реализации способа содержит упругий уплотняющий элемент с двумя патрубками, перекрывающими боковые окна в корпусе прибора. Привод пакера выполнен в виде пружины с фиксатором, удерживающим пакер в сложенном состоянии до момента срабатывания электромагнитного спускового затвора, освобождающего фиксатор. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при исследовании действующих скважин.

Известен способ исследования действующих скважин методом установившихся отборов, путем одновременного измерения (и регистрации) забойного давления и дебита (производительности) скважины в нескольких режимах ее работы. При этом для измерения забойного давления в скважину ниже точки разгазирования на скребковой проволоке спускают самопишущий (или на кабеле дистанционный) манометр. А дебит скважины измеряют с помощью устьевого дебитомера. Изменение режима работы скважины осуществляют обычно путем смены штуцера, устанавливаемого на выкидной линии (трубе) /1/.

Недостатком данного способа является низкая точность измерения величины дебита скважины. Основным фактором, искажающим показания приборов для измерения дебита скважины, является изменяющееся во времени содержание газа в продукции скважины. Изменение режима работы (следовательно, забойного давления) скважины при проведении исследований усугубляет вопрос точного измерения величины дебита скважины.

Известен способ измерения дебита добывающих скважин, снижающий влияние на показания дебитомера содержания газа в продукции /2/. Суть способа заключается в том, что для измерения дебита на каротажном кабеле в скважину ниже точки разгазирования спускают скважинный дебитомер с турбинным датчиком расхода.

Таким образом, измерение (и регистрация) дебита скважины и забойного давления производится в таком случае с помощью комплексного скважинного прибора, спускаемого в скважину с помощью каротажного подъемника на кабеле (или скребковой проволоке, если прибор с автономным регистратором показаний).

Недостатком этого способа (и всех известных способов) исследования действующих скважин является необходимость привлечения спуско-подъемных механизмов для спуска и подъема скважинного прибора.

Цель данного изобретения - повышение эффективности и снижение затрат при исследовании действующих скважин.

Поставленная цель достигается тем, что в способе исследования действующих скважин путем спуска автономного скважинного прибора с электронным накопителем информации, установленного в лубрикаторе, находящемся на устье скважины, и содержащего датчик расхода восходящего потока жидкости по стволу скважины и программатор с таймером, управляющий режимом работы прибора, до ограничителя, находящегося ниже точки разгазирования нефти, измерения и регистрации дебита по заданной программе, и подъем прибора к устью скважины, спуск автономного скважинного прибора осуществляют в режиме свободного падения, дополнительно измеряют и регистрируют забойное давление по заданной программе установленным в автономном скважинном приборе датчиком давления, после проведения измерений поток жидкости перекрывают установленным в автономном скважинном приборе пакером, срабатывающим от электрического сигнала, поступающего от программатора в заданное время, и осуществляют подъем автономного скважинного прибора в режиме его всплытия к устью под действием напора на него снизу.

Это позволяет проводить исследование скважины без привлечения спуско-подъемных механизмов, вследствие чего повышается эффективность исследований и снижаются при этом затраты.

Устройство исследования действующих скважин содержит автономный скважинный прибор, включающий корпус, размещенные в его герметичном отсеке электронный накопитель информации, датчик расхода восходящего потока жидкости по стволу скважины и программатор с таймером, управляющий режимом работы, которое для осуществления предложенного способа снабжено пакером с приводом и датчиком забойного давления, размещенным в герметичном отсеке корпуса, в котором выполнены боковые окна для пропуска потока жидкости через датчик расхода, причем пакер выполнен в виде двух патрубков с боковыми окнами, надетых на корпус и служащих для перекрытия боковых окон корпуса при срабатывании пакера, и упругого уплотняющего элемента, прикрепленного к патрубкам снизу и сверху и перекрывающего при срабатывании пакера кольцевое пространство между внутренней стенкой ствола скважины и корпусом скважинного прибора, а привод пакера выполнен в виде электромагнитного спускового затвора, обмотка которого подключена к программатору, и цилиндрической пружины с фиксатором, удерживающим пакер в исходном сложенном состоянии до момента срабатывания электромагнитного спускового затвора.

На фиг. 1 изображено устройство в сложенном состоянии пакера, а на фиг. 2 - то же, в раскрытом состоянии пакера. В герметичном отсеке его корпуса размещены: электронный накопитель информации 1, программатор с таймером 2, преобразователи 3 и 4 датчика давления 5 и расхода 6. На корпус 7 прибора надеты верхний 8 и нижний 9 патрубки, к которым прикреплен упругий уплотнительный элемент 10.

В качестве привода для раскрытия пакера служит пружина 11, удерживаемая в сжатом состоянии за счет фиксатора с собачками 12, срабатывающего (отпускающего пружину) при подаче электрического тока в обмотку 13 электромагнитного затвора с якорем 14, удерживающим собачки 12 в рабочем состоянии, когда они своими кончиками установлены в кольцевую канавку A нижнего патрубка 9.

Прибор в сложенном состоянии пакера устанавливается в лубрикатор скважины и для проведения исследования из полости лубрикатора запускается вниз по стволу (по колонне насосно-компрессорных труб) скважины. После достижения прибором ограничителя по заданной программе производятся измерение и регистрация дебита и давления. При этом окна Б и Б^, В и В^, выполненные соответственно в корпусе 7 и патрубках 8 и 9, совмещаются и поток жидкости пропускается через датчик расхода 6.

Изменение режима работы скважины осуществляется при этом на устье скважины путем смены штуцера на выкидном трубопроводе.

После завершения заданного цикла измерений по команде программатора производится подача электрического тока в обмотку 13 затвора и якорь 14 освобождает собачки 12, вследствие чего под действием пружины 11 патрубки 8 и 9 с прикрепленным к ним уплотнительным элементом 10 устремляются вверх относительно корпуса 7. При этом происходит деформация упругого уплотнительного элемента 10 до упора в стенку ствола скважины 15, перекрытие окон Б и В. Таким образом, восходящий поток перекрывается пакером прибора и под действием создавшегося перепада давления прибор поднимается вверх до лубрикатора.

Расшифровка и обработка результатов исследования скважины производятся после извлечения прибора из лубрикатора по данным электронного накопителя информации.

Перечень фигур - фиг. 1. Устройство в сложенном состоянии пакера.

Фиг. 2. Устройство в раскрытом состоянии пакера.

Источники информации.

1. Васильевский В.Н. Петров А. И. "Исследование нефтяных скважин и пластов". Изд. "Недра", М. 1973 г.

2. Решение о выдаче патента на изобретение по заявке N 94020978/03 (0206680) от 06.06.94 г. "Способ измерения дебита добывающих скважин". Заявитель - ПО "Татнефть", авторы: Габдуллин Т.Г., Муслимов Р.X., Богданов X.У., Абдулхаиров Р.М., Заляев 3.М.

Формула изобретения

1. Способ исследования действующих скважин, включающий спуск по стволу скважины установленного в лубрикаторе, находящемся на устье скважины, автономного скважинного прибора, содержащего электронный накопитель информации, датчик расхода восходящего потока жидкости по стволу скважины и программатор с таймером, управляющий режимом работы, до ограничителя, находящегося ниже точки разгазирования нефти, измерение и регистрацию дебита по заданной программе и подъем прибора к устью скважины, отличающийся тем, что спуск автономного скважинного прибора осуществляют в режиме свободного падения, дополнительно измеряют и регистрируют забойное давление по заданной программе установленным в автономном скважинном приборе датчиком давления, после проведения измерений поток жидкости перекрывают установленным в автономном скважинном приборе пакером, срабатывающим от электрического сигнала, поступающего от программатора в заданное время, и осуществляют подъем автономного скважинного прибора в режиме его всплытия к устью под действием напора на него снизу.

2. Устройство исследования действующих скважин, содержащее автономный скважинный прибор, включающий корпус, размещенные в его герметичном отсеке электронный накопитель информации, датчик расхода восходящего потока жидкости по стволу скважины и программатор с таймером, управляющий режимом работы, отличающееся тем, что оно снабжено пакером с приводом и датчиком забойного давления, размещенным в герметичном отсеке корпуса, в котором выполнены боковые окна для пропуска потока жидкости через датчик расхода, причем пакер выполнен в виде двух патрубков с боковыми окнами, надетых на корпус и служащих для перекрытия боковых окон корпуса при срабатывании пакера, и упругого уплотняющего элемента, прикрепленного к патрубкам снизу и сверху и перекрывающего при срабатывании пакера кольцевое пространство между внутренней стенкой ствола скважины и корпусом скважинного прибора, а привод пакера выполнен в виде электромагнитного спускового затвора, обмотка которого подключена к программатору, и цилиндрической пружины с фиксатором, удерживающим пакер в исходном сложенном состоянии до момента срабатывания электромагнитного спускового затвора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2