УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРА НЕФТЕГАЗОНАСЫЩЕННОСТИ КОЛЛЕКТОРА

Полезная модель относится к нефтегазовой промышленности и предназначено для исследования скважин с целью оценки характера насыщенности коллектора, интервалов обводнения продукции и интервалов дренирования скважин.
Известно устройство для определения характера насыщенности коллектора описанное в (Пат. РФ 2187636, МПК E21B 47/00, опубл. 20.08.2002), которое опирается на описание геофизического прибора построенного на основе «Аппаратуры акустического воздействия ААВ-320 для очистки призабойной зоны пласта», (НТВ “Каротажник”, Тверь ГЕРС, 1998 Вып. 46, С. 74-76). В этот прибор, в соответствии с описанием реализации способа по пат.№2188736, добавлены датчики акселерометры для приема сигналов акустической эмиссии, однако не указывается их месторасположения в приборе и их связи с другими узлами прибора, например с акустическим излучателем, которые должны обеспечить работоспособность этого устройства в целом.
Известно устройство для акустического воздействия на призабойную зоны продуктивных пластов (RU 2026970 C1, МПК E21B 43/25, опубл. 20.01.1995), которое содержит наземный блок, соединенный посредством кабеля со скважинным прибором, в котором, в свою очередь, находится акустический излучатель, и генератор, для его питания. В этом устройстве, в соответствии с заявленными пунктами, располагаются локатор муфт и датчик информации. Этот датчик может быть любого типа, и предназначен для выработки решения о продолжительности и интенсивности акустического излучения с целью достижения наибольшего результата по повышению производительности работы скважины.
Недостатком данного устройства является то, что данное устройство, получает информацию об изменении фильтрационных свойств призабойной зоны пласта, но не имеет в своем составе технических средств для оценки насыщенности этой зоны на момент обработки ее акустическим воздействием. Это объясняется тем что, стандартный набор измерительных датчиков (давление, температура) могут обеспечить информацию только о профиле притока и его составе. В то время как перед началом акустического воздействия на любой заранее выбранный интервал продуктивного пласта, необходимо знать его фактическую насыщенность, вода или нефть, для того чтобы предотвратить увеличения обводнения продукции методом акустического воздействия.
Наиболее близкое по технической сущности к заявляемому устройству является устройство для определения параметров коллектора по патенту РФ №2188940, МПК E21B 47/00, опубл. 28.11.2000 для определения параметров коллектора, содержащее источник акустических волн, радиоантенну и регистрирующий прибор, которое снабжено блоком измерения и спектрального анализа сигнала. Радиоантенна подключена к блоку измерения, и продольная ось радиоантенны установлена перпендикулярно продольной оси скважины, а также радиоантенна выполнена в виде металлической обсадной трубы. Устройство возбуждает в околоскважинном пространстве акустические волны и регистрирует волны электромагнитного излучения и по изменению их частотного и амплитудного спектра судят о типе и количественном составе флюида в породе.
Недостатком технического решения по данному устройству является недостаточная разрешающая способность измерений по геологическому разрезу объектов исследования и надежность определения параметров флюидонасыщенности коллектора. Разрешающая способность должна обеспечиваться точностью привязки к разрезу и точностью разделения границ объектов, насыщенных различными типами и количеством флюида в породе.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является разработка устройства, обеспечивающего получение текущей нефтегазонасыщенности пласта и повышение разрешающей способности измерений по геологическому разрезу пласта.
При осуществлении заявляемого технического решения поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в повышении надежности определения параметров нефтегазонасыщенности пласта.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для определения насыщенности продуктивного пласта, выполненное с возможностью спуска в скважину, характеризуется тем, что содержит источник акустических волн, блок измерения сигнала, микроконтроллерный блок управления и датчик акселерометр, при этом источник акустических волн выполнен в виде генератора высокой частоты с управляющим входом и акустического излучателя, блок измерения сигнала подключен к датчику акселерометру, блок управления имеет один вход и два выхода, первый выход соединен с управляющим входом генератора высокой частоты, второй его выход соединен с блоком измерения сигнала, а вход блока управления соединен с наземной станцией управления через геофизический кабель, при этом датчик акселерометр расположен в корпусе устройства на расстоянии от акустического излучателя, не превышающего три длины акустической волны в скважине, а его ось чувствительности расположена перпендикулярно оси излучения акустического излучателя.
На фиг. 1 показана компоновка устройства, на фиг. 2 структурная схема устройства для определения характера нефтегазонасыщенности коллектора.
Устройстве для определения насыщенности продуктивного пласта содержит установленные в корпусе микроконтроллерный блок управления (МБУ) 1, блок измерения сигнала (БИС) 2, датчик акселерометр (ДА) 4, источник акустических волн, выполненный в виде акустического излучателя (АИ) 5 и генератора высокой частоты генератор (Г) 3, который имеет управляющий вход. Блок измерения сигнала 2 подключен к датчику акселерометру 4. Микроконтроллерный блок управления 1 имеет один вход и два выхода, первый выход соединен с управляющим входом генератора высокой частоты 3, второй его выход соединен с блоком измерения сигнала 2, а вход микроконтроллерного блока управления 2 соединен с наземной станцией управления (не показан на фиг.) через геофизический кабель. Датчик акселерометр 4 расположен в корпусе устройства на расстоянии от акустического излучателя 5, не превышающего три длины акустической волны в скважине, а его ось чувствительности расположена перпендикулярно оси излучения акустического излучателя, на фиг. 1 показано направление 6 оси чувствительности датчика акселерометра 4.
Устройство для определения характера нефтегазонасыщенности коллектора работает следующим образом.
Устройство спускают в скважину, например, через лубрикатор в зону прискважинного пространства продуктивного пласта. Устройство работает в циклическом режиме, который задается блоком управления. По командам от наземной геофизической станции блок управления 1 устройства поочередно выдает сигналы разрешения работы на блок измерения сигнала 2 и на генератор высокой частоты 3. При поступлении разрешающего сигнала на блок измерения сигнала 2 последний включается и производит измерение сигнала, поступающего от датчика акселерометра 4 и передачи этого сигнала в наземную геофизическую станцию, при этом разрешение на работу генератора высокой частоты 3 не выдается в течение всего периода работы блока измерения сигнала 2. Во время второй части цикла происходит изменение порядка работы элементов устройства. При этом включается в работу высокочастотный генератор 3 и подключенный к нему акустический излучатель 5, а измерение сигнала датчика акселерометра 4 не производится. Таким образом, осуществляется поочередный цикл работы устройства в режиме приема сигнала с датчика акселерометра 4 и в режиме возбуждения акустических волн в околоскважинном пространстве пласта. Благодаря такой синхронизации режимов приема и излучения в устройстве обеспечивается надежная регистрация происходящих в пласте физических процессов под действием акустических волн и тем самым обеспечивается процесс получения полезной геофизической информации о насыщенности пласта.
Второй важный фактор обеспечения надежности работы устройства состоит в расположении датчика акселерометра в непосредственной близости к зоне излучения акустического излучателя на расстоянии, не превышающем три длины в жидкости заполняющей скважину. Это позволило максимально приблизить источник информации о волновых процессах из прискважинного пространства продуктивного пласта подверженного акустическому волновому воздействию к приемнику упругих колебаний - датчику акселерометру.