Устройство для гидродинамического каротажа в обсаженных скважинах

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при исследовании гидродинамических характеристик пластов в нефтяных скважинах. Техническим результатом является повышение эффективности выделения проницаемых пластов и точности определения их гидродинамических характеристик. Устройство включает цилиндрический корпус с отверстием для входа встречного потока скважинной жидкости, внутри которого размещены впускная и выпускная камеры, соединенные патрубком, диаметр которого существенно меньше диаметра отверстия для входа скважинной жидкости. При этом патрубок на концах имеет конические раструбы, а нижний конец патрубка оборудован соплом, проходное отверстие которого сужается в направлении сверху вниз, а выпускная камера гидродинамически через изолированные гидравлические каналы связи соединена с областью между стенкой скважины и корпусом. Причем часть этой области, расположенная напротив корпуса, изолирована от остальной части скважины уплотнительными элементами, размещенными по образующей корпуса, причем изолированная область между стенкой скважины и корпусом и пространство внутри патрубка соединены изолированными гидравлическими каналами связи с манометрами, регистрирующими изменения давлений вблизи стенки скважины и внутри патрубка. 1 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при исследовании гидродинамических характеристик пластов в нефтяных скважинах.

Известно устройство для гидродинамического каротажа [1], в котором манометрами, установленными на кабеле с заданным шагом, измеряют давление вдоль ствола скважины в отдельных точках. По результатам измерений выделяют проницаемые пласты в разрезе скважины, определяют их проницаемость и пластовое давление и, в итоге, оценивают коллекторские свойства пластов и эффективную мощность исследуемого интервала.

При таких измерениях гидродинамическая связь в системе скважина-пласт слаба, что является недостатком устройства [1].

Другой недостаток состоит в том, что при точечных измерениях всегда присутствует риск пропуска пластов, особенно пластов малой мощности.

Устройство [1] не может быть принято за прототип, так как оно не имеет признаков, общих с предлагаемым техническим решением, хотя оно и является устройством того же назначения.

С другой стороны, известно устройство (глушитель для двигателя внутреннего сгорания) [2], которое включает цилиндрический корпус с отверстием для входа потока отработавших газов, в котором размещены впускная и выпускная камеры, соединенные между собой через систему промежуточных камер, щелевых завихрителей, центральной трубки, диаметр которой существенно меньше диаметра отверстия для входа потока отработанных газов, и периферийных трубок так, что в устройстве происходит разделение потока отработанных газов на две составляющие: газ высокого давления и газ низкого давления, причем газ высокого давления, имеющий большую скорость, в соответствии с законом Бернулли, создает на оси центральной трубки разрежение, способствующее эжекции газа низкого давления через эту трубку в выхлопную трубу.

Устройство [2] не может быть использовано напрямую, без каких-бы то ни было изменений, для гидродинамического каротажа, однако совокупность целого ряда признаков, общих с признаками предлагаемого технического решения, а также принцип создания разрежения по закону Бернулли, справедливому не только для газов, но и для жидкостей, что используется в предлагаемом техническом решении, позволяет рассматривать устройство [2] в качестве прототипа.

Целью изобретения является повышение эффективности выделения проницаемых пластов и точности определения их гидродинамических характеристик.

На чертеже показан схематический разрез предлагаемого устройства вдоль его оси.

Устройство включает цилиндрический корпус 1 с центраторами 2, установленными с торцов корпуса 1, и отверстием 3 для входа скважинной жидкости. Внутри корпуса 1 размещены впускная 4 и выпускная 5 камеры, соединенные патрубком 6, диаметр которого существенно, в несколько раз, меньше диаметра корпуса 1. Диаметр отверстия 3 выбран равным внутреннему диаметру корпуса 1, т. е. максимально возможным, с тем, чтобы скважинная жидкость при входе во впускную камеру 4 не встречала излишних препятствий. Патрубок 6 на концах имеет верхний 7 и нижний 8 конические раструбы и, кроме того, нижний конец патрубка 6 оборудован соплом 9, проходное отверстие 10 которого сужается в направлении сверху вниз. Выпускная камера 5 гидродинамически, через изолированные гидравлические каналы связи 11 соединена с областью 12 между стенкой скважины 13 и корпусом 1, причем часть области 12, расположенная напротив корпуса 1, изолирована от остальной части скважины 14 уплотнительными элементами 15, размещенными по образующей корпуса. Изолированная область 12 и пространство 16 внутри патрубка 6 соединены изолированными гидравлическими каналами связи с манометрами, регистрирующими изменения давлений вблизи стенки скважины 13 и внутри патрубка 6 (гидравлические каналы и манометры условно не показаны). Показания первого из них определяются проницаемостью перфорационных каналов, а второго - скоростью потока внутри патрубка.

Устройство работает следующим образом.

После подсоединения к кабелю устройство перемещают вдоль ствола скважины вверх и непрерывно регистрируют показания манометров в исследуемом интервале. При этом центраторы 2, установленные с торцов корпуса 1, удерживают устройство на оси скважины так, чтобы между стенкой скважины 13 и корпусом 1 сохранялся зазор. Встречный поток скважинной жидкости через отверстие 3 устремляется во впускную камеру 4 и далее, через верхний конический раструб 7, патрубок 6 и отверстие 10 в сопле 9, выходит в выпускную камеру 5. На этом пути скорость потока скважинной жидкости увеличивается и достигает максимума на выходе из отверстия 10 в сопле 9, так как диаметр выходного отверстия 10 существенно меньше входного отверстия 3. По закону Бернулли истекающая с большой скоростью из сопла 9 струя увлекает за собой скважинную жидкость, заполняющую выпускную камеру 5 под нижним коническим раструбом 8, и создает в выпускной камере 5 разрежение. Поскольку выпускная камера 5 гидродинамически соединена с областью 12, вблизи стенки скважины 13 также создается разрежение, которое усиливает гидродинамическую связь в системе скважина-пласт, что повышает эффективность выделения проницаемых пластов и точность определения их гидродинамических характеристик.

Источники информации 1. Шакиров А.Ф. Каротаж, испытание, перфорация и торпедирование скважин. М., Недра, 1987, стр.40.

2. Дерявко А. Экономия на выхлопе (глушитель для двигателя внутреннего сгорания). Изобретатель и рационализатор, N 9, 1980, стр.14-15.

Формула изобретения

Устройство для гидродинамического каротажа в обсаженных скважинах, включающее цилиндрический корпус с отверстием для входа встречного потока скважиной жидкости, внутри которого размещены впускная и выпускная камеры, соединенные патрубком, диаметр которого существенно меньше диаметра отверстия для входа скважинной жидкости, отличающееся тем, что патрубок на концах имеет конические раструбы, а нижний конец патрубка оборудован соплом, проходное отверстие которого сужается в направлении сверху вниз, а выпускная камера гидродинамически через изолированные гидравлические каналы связи соединена с областью между стенкой скважины и корпусом, причем часть этой области, расположенная напротив корпуса, изолирована от остальной части скважины уплотнительными элементами, размещенными по образующей корпуса, причем изолированная область между стенкой скважины и корпусом и пространство внутри патрубка соединены изолированными гидравлическими каналами связи с манометрами, регистрирующими изменения давлений вблизи стенки скважины и внутри патрубка.

РИСУНКИ

Рисунок 1