Скважинная насосная установка для испытания и исследования пластов

 

Изобретение относится к струйным установкам для добычи нефти из скважин. Установка содержит струйный насос, установленный на колонне труб в скважине с обсадной колонной. В корпусе насоса соосно установлены активное сопло с камерой смешения и выполнен проходной канал с посадочным местом для установки герметизирующего узла с осевым каналом или сменных функциональных вставок с автономными приборами. Выход насоса подключен к затрубному пространству колонны труб, вход канала подачи рабочей среды в активное сопло насоса - к внутренней полости колонны труб выше герметизирующего узла. Канал подвода откачиваемой из скважины среды подключен к внутренней полости колонны труб ниже герметизирующего узла. Установка снабжена излучателем и приемником-преобразователем физических полей и пакером. Насос и пакер размещены в скважине ниже обсадной колонны. Колонна труб снабжена поворотным устройством, расположенным между насосом и пакером. Участок колонны труб выше поворотного устройства установлен с возможностью проворачивания относительно расположенного ниже поворотного устройства участка колонны труб посредством расположенного на поверхности привода. Поворотное устройство расположено над пакером на расстоянии не менее внешнего диаметра пакера. Изобретение направлено на повышение производительности и достоверности получаемой информации при проведении исследований. 1 ил.

Изобретение относится к области насосной техники, преимущественно к скважинным струйным установкам для добычи нефти из скважин.

Известна скважинная струйная установка, содержащая установленные на колонне труб пакер, обратный клапан и струйный насос с активным соплом, камерой смешения, диффузором, центральным каналом подвода пассивной среды и запорным элементом, а на пропущенном через запорный элемент каротажном кабеле установлен геофизический прибор (см. RU 2121610 С1, 10.11.98).

Данная установка позволяет проводить откачку из скважины различных добываемых сред, например нефти, с одновременной обработкой добываемой среды и прискважинной зоны пласта, однако данная установка не позволяет предотвращать повторное загрязнение пласта рабочей средой после прекращения работы насосной установки, что сужает область использования данной установки.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является скважинная струйная установка, содержащая струйный насос, установленный на колонне труб в скважине с обсадной колонной, в корпусе струйного насоса соосно установлены активное сопло с камерой смешения и выполнен проходной канал с посадочным местом для установки герметизирующего узла с осевым каналом или сменных функциональных вставок с установленными под ними автономными приборами, выход струйного насоса подключен к затрубному пространству колонны труб, вход канала подачи рабочей среды в активное сопло струйного насоса подключен к внутренней полости колонны труб выше герметизирующего узла и канал подвода откачиваемой струйным насосом из скважины среды подключен к внутренней полости колонны труб ниже герметизирующего узла, при этом установка снабжена излучателем и приемником-преобразователем физических полей и пакером, установленными, соответственно на кабеле и на колонне труб ниже струйного насоса (см. патент RU 2129671, МПК 6 F 04 F 5/02, 27.04.99).

Данная скважинная струйная установка позволяет производить исследование скважин. Однако при расположении струйного насоса в скважине ниже обсадной колонны возможны прихваты оборудования, что связано с тем, что стенки скважины не закреплены и при проведении исследований в скважине в результате перепадов давлений резко возрастает опасность обвала стенок скважины, что может привести к увеличению сроков проведения исследования скважины в связи с необходимостью извлечения струйного насоса на поверхность для ликвидации прихватов, а также снижается достоверность получаемой при проведении исследований информации.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение производительности при проведении исследований и испытании пластов в скважинах с неукрепленными обсадной колонной стенками и повышение достоверности получаемой информации.

Указанная задача решается за счет того, что скважинная насосная установка для испытания и исследования пластов содержит струйный насос, установленный на колонне труб в скважине с обсадной колонной, в корпусе струйного насоса соосно установлены активное сопло с камерой смешения и выполнен проходной канал с посадочным местом для установки герметизирующего узла с осевым каналом или сменных функциональных вставок с установленными под ними автономными приборами, выход струйного насоса подключен к затрубному пространству колонны труб, вход канала подачи рабочей среды в активное сопло струйного насоса подключен к внутренней полости колонны труб выше герметизирующего узла и канал подвода откачиваемой струйным насосом из скважины среды подключен к внутренней полости колонны труб ниже герметизирующего узла, при этом установка снабжена излучателем и приемником-преобразователем физических полей и пакером, установленными соответственно на кабеле и на колонне труб ниже струйного насоса, причем струйный насос и пакер размещены в скважине ниже обсадной колонны, колонна труб снабжена поворотным устройством, расположенным между струйным насосом и пакером, а участок колонны труб выше поворотного устройства установлен с возможностью его проворачивания относительно расположенного ниже поворотного устройства участка колонны труб посредством расположенного на поверхности привода, а поворотное устройство расположено над пакером на расстоянии не менее внешнего диаметра пакера.

В ряде случаев приходится проводить исследование и испытание пластов в скважинах на участках, где обсадная колонна не установлена. В результате приходится располагать струйный насос и пакер ниже обсадной колонны в зоне с неукрепленными стенками скважин. В результате перепадов давлений, которые создаются в скважине, например, при создании депрессии или в результате прокачки среды из подпакерной зоны скважины, возможны обвалы стенок скважины, что приводит к прихвату находящегося в скважине оборудования. В первую очередь это относится к колонне труб и струйному насосу. Как показали проведенные исследования, периодическое проворачивание участка колонны труб со струйным насосом, расположенного выше пакера, позволяет избежать их прихвата. Это связано с тем, что в процессе проворачивания колонны труб удается предотвратить образование плотной пробки из обваливающейся породы, что позволяет организовать вынос обваливающей породы на поверхность с потоком среды, истекающим из струйного насоса. Кроме того, проворачивание колонны труб со струйным насосом позволяет поддерживать зазор между стенками скважины и колонной труб со струйным насосом, что исключает проведение дополнительных работ по прочистке скважины, а следовательно, позволяет сократить сроки проведения исследования и испытания пластов в скважинах с неукрепленными обсадной колонной стенками.

На чертеже представлен продольный разрез скважинной насосной установки для испытания и исследования пластов.

Скважинная насосная установка для испытания и исследования пластов содержит струйный насос 1, установленный на колонне труб 2 в скважине с обсадной колонной 3. В корпусе 4 струйного насоса 1 соосно установлены активное сопло 5 с камерой смешения 6 и выполнен проходной канал 7 с посадочным местом для установки герметизирующего узла 8 с осевым каналом или сменных функциональных вставок с установленными под ними автономными приборами (функциональные вставки с установленными под ними приборами устанавливаются вместо герметизирующего узла в проходном канале и на чертеже не показаны). Установка снабжена установленным на кабеле 9 излучателем и приемником-преобразователем физических полей 10, размещенным ниже струйного насоса 1. Выход струйного насоса 1 подключен к затрубному пространству колонны труб 2, вход канала 12 подачи рабочей среды в активное сопло 5 подключен к внутренней полости колонны труб 2 выше герметизирующего узла 8 и канал 11 подвода откачиваемой из скважины струйным насосом 1 среды подключен к внутренней полости колонны труб 2 ниже герметизирующего узла 8. Пакер 13 размещен на колонне труб 2 ниже струйного насоса 1. Струйный насос 1 и пакер 13 размещены в скважине ниже обсадной колонны 3. Колонна труб 2 снабжена поворотным устройством 14, расположенным между струйным насосом 1 и пакером 13. Участок колонны труб выше поворотного устройства 14 установлен с возможностью проворачивания относительно расположенного ниже поворотного устройства 14 участка колонны труб посредством расположенного на поверхности привода, а поворотное устройство 14 расположено над пакером 13 на расстоянии L не менее внешнего диаметра D пакера 13.

В скважине на колонне труб 2 устанавливают струйный насос 1 и размещенные ниже струйного насоса 1 поворотное устройство 14 и пакер 13. Затем проводят установку пакера 13 в затрубном пространстве колонны труб 2, что позволяет разъединить пространство скважины. Далее устанавливают на кабеле 9 излучатель и приемник-преобразователь физических полей 10. После этого по колонне труб 2 подают жидкую рабочую среду в активное сопло 5 струйного насоса 1, что позволяет начать откачку струйным насосом 1 из подпакерной зоны скважины пластовой среды. Параметры в подпакерной зоне скважины контролируют с помощью излучателя и приемника-преобразователя физических полей 10 и при этом создают различные депрессии на пласт. В процессе работы периодически проводят проворачивание с помощью привода участка колонны труб 2 со струйным насосом 1, что предотвращает их прихват в скважине в результате обвала стенок скважины. Струйный насос 1 продолжает откачку пластовой среды. Проводится контроль депрессии, величины дебита и состава пластового флюида. После установления стабильного притока добываемой из скважины среды, например нефти, прекращают подачу рабочей среды в струйный насос 1.

Изобретение может быть использовано в нефтедобывающей и горной промышленности при испытании поисковых и разведочных скважин.

Формула изобретения

Скважинная насосная установка для испытания и исследования пластов, содержащая струйный насос, установленный на колонне труб в скважине с обсадной колонной, в корпусе струйного насоса соосно установлены активное сопло с камерой смешения и выполнен проходной канал с посадочным местом для установки герметизирующего узла с осевым каналом или сменных функциональных вставок с установленными под ними автономными приборами, выход струйного насоса подключен к затрубному пространству колонны труб, вход канала подачи рабочей среды в активное сопло струйного насоса подключен к внутренней полости колонны труб выше герметизирующего узла и канал подвода откачиваемой из скважины струйным насосом среды подключен к внутренней полости колонны труб ниже герметизирующего узла, при этом установка снабжена излучателем, приемником-преобразователем физических полей и пакером, установленными соответственно на кабеле и на колонне труб ниже струйного насоса, отличающаяся тем, что струйный насос и пакер размещены в скважине ниже обсадной колонны, колонна труб снабжена поворотным устройством, расположенным между струйным насосом и пакером, и участок колонны труб выше поворотного устройства установлен с возможностью проворачивания относительно расположенного ниже поворотного устройства участка колонны труб посредством расположенного на поверхности привода, а поворотное устройство расположено над пакером на расстоянии не менее внешнего диаметра пакера.

РИСУНКИ

Рисунок 1