УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИЗУАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИН, ЗАПОЛНЕННЫХ МУТНОЙ СРЕДОЙ

Полезная модель относится к геофизическим устройствам для исследования скважин и может быть использована при инженерно-геологических, гидрогеологических изысканиях и нефтепромысловых работах, а также при аварийно-ликвидационных и ремонтных скважинных работах, требующих проведения визуального наблюдения внутреннего объема скважин с мутной средой.
Прямое визуальное наблюдение в мутных средах невозможно. Для получения оптического изображения мутную среду необходимо заменить оптически прозрачной жидкостью.
Известно устройство для визуального исследования скважин, заполненных мутной средой. Устройство содержит спускаемую в скважину оптическую систему и наземное оборудование, которое устанавливается на устье скважины. Для подачи оптически прозрачной жидкости (воды) в зону исследования применяют шланг, укрепленный внутри каротажного кабеля (А.с. СССР №309122). Для передачи изображения внутреннего объема скважины на поверхность используют световод, который состоит из нескольких сотен нитей оптического стекловолокна с высоким показателем преломления и светоизолирующей оболочки с низким показателем преломления.
Однако данное устройство позволяет передавать оптическую информацию на расстояние нескольких десятков метров и не может быть использовано для исследования технического состояния глубоких скважин. Причина тому - большой коэффициент оптического поглощения световода. Световые лучи, несущие изображение и спроецированные на входной торец такой жилы, за счет многократного внутреннего отражения на границе раздела стекловолокно-оболочка, передаются к противоположному, выходному торцу, претерпевают при этом поглощение и изображение стенки скважины не может быть выведено пользователю.
Наиболее близким техническим решением, взятым в качестве прототипа, является «Система визуального контроля технического состояния эксплуатационных колонн» (С.А.Журиков, С.А.Муратов НТВ «Каротажник». Тверь: Изд. АИС. 2007. Вып.2 С.79-84). Система содержит спускаемую в скважину видеокамеру и наземное оборудование, которое устанавливается на устье скважины. Наземное оборудование включает крестовину, устройство герметизации, геофизический ролик, подвеску насосных компрессорных труб (НКТ), элеватор, штроп, подъемник с крюком, каротажный кабель и каротажную станцию. Наземное оборудование предназначено для спуска видеокамеры в зону исследования и подачи туда оптически прозрачной жидкости через подвеску НКТ.
Недостатком известного устройства является то, что оптически прозрачная зона образуется непосредственно у нижнего обреза подвески насосных компрессорных труб, а используемое наземное оборудование не позволяет перемещать НКТ вдоль ствола скважины одновременно со скважинной видеокамерой, что резко ограничивает диапазон исследования. Поэтому для получения видеоизображения в другой точке скважины необходимо извлечь видеокамеру на поверхность, переустановить подвеску насосных компрессорных труб в другую точку скважины и повторить цикл исследования. Таким образом, проведение каротажа с использованием известного устройства приводит к пропуску необходимой полезной информации, продлевает процесс исследования, что приводит к существенным экономическим потерям, кроме того перемещение видеокамеры вдоль ствола скважины повышает вероятность возникновения аварийной ситуации с возможной потерей подвески НКТ и видеокамеры.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение эффективности исследования и сокращение времени проведения исследования с одновременным снижением затрат.
Поставленная задача достигается тем, что устройство для исследования скважины, содержащее спускаемую в скважину видеокамеру и наземное оборудование, включающее крестовину, устройство герметизации, сальниковое устройство с быстроразъемным соединением, геофизический ролик, подвеску насосно-компрессорных труб (НКТ), элеватор, штроп, подъемник с крюком,
каротажный кабель, каротажную станцию, дополнительно содержит подвесной геофизический ролик и лубрикатор, соединенный с ведущей сальниковой трубой.
Внутри видеокамеры дополнительно внутри видеокамеры установлены датчики температуры с возможностью непрерывного вывода информации о состоянии температурного режима видеокамеры по геофизическому кабелю на пульт оператора.
На фиг.1 представлена схема предлагаемого устройства.
На фиг.2 представлена схема видеокамеры
Устройство для исследования скважины содержит видеокамеру 1, каротажный кабель 2, крестовину 3, устройство герметизации 4, геофизический ролик 5, подвеску насосно-компрессорных труб 6, элеватор 7, штроп 8, подъемник с крюком 9, сальниковое устройство с быстроразъемным соединением 10, ведущую сальниковую трубу 11, лубрикатор 12 и подвесной геофизический ролик 13.
Внутри видеокамеры 1 в электронных блоках 14 установлены датчики 15 температурного контроля видеокамеры в режиме реального времени (фиг.2).
Устройство работает следующим образом. На устье скважины последовательно укрепляют крестовину 3, подвесной геофизический ролик 13 и устройство герметизации 4. Затем к подвеске НКТ 6 подсоединяют ведущую сальниковую трубу 11 и сажают на элеватор 7. На крюк подъемника 9 подвешивают штроп 8 и устанавливают сальниковое устройство с быстроразъемным соединением 10 для соединения с промывочным шлангом. После чего на сальниковое устройство с быстроразъемным соединением 10 наворачивают лубрикатор 12. Видеокамеру 1 соединяют с каротажной станцией каротажным кабелем 2. Пропускают видеокамеру 1 и каротажный кабель 2 через подвесной геофизический ролик 13, затем через геофизический ролик 5 и лубрикатор 12, после чего спускают видеокамеру до низа подвески НКТ и захватывают элеватор 7 штропами 8. Далее промывочный шланг соединяют с сальниковым устройством 10 через быстроразъемное соединение и проводят закачку оптически прозрачной жидкости в зону исследования. Обратный выброс жидкости производят из приемной емкости через шланг, укрепленный на крестовине 3. Проводят видеонаблюдение в потоке закачиваемой жидкости с одновременным (синхронным) перемещением подвески НКТ и видеокамеры вдоль
ствола скважины в интервале исследования. Диапазон перемещения подвески НКТ и видеокамеры вдоль ствола скважины зависит от типа подъемного агрегата и составляет до 12-20 м.
Датчики 15 в электронных блоках 14 видеокамеры 1 подсоединены таким образом, что изменения температурных значений видеокамеры выводятся по геофизическому кабелю на пуль оператора.
Температурный контроль позволяет оператору в формате реального времени непрерывно получать информацию о температурном режиме работы видеокамеры. Исходя из получаемых данных, оператор имеет возможность вести исследования при критических (высоких) температурах скважинной среды, увеличивая объем закачиваемой охлаждающей оптически прозрачной жидкости, или при необходимости срочно выводить видеокамеру из горячей зоны при показаниях температуры выше допустимого.
Дополнительная установка лубрикатора с сальниковой трубой позволяет осуществить перемещение подвески НКТ одновременно со скважинной видеокамерой вдоль ствола скважины в момент подачи оптически прозрачной жидкости, а установка на крестовине дополнительного подвесного геофизического ролика меняет вектор нагрузки с радиальной на осевую, что исключает возможность поломки подвески НКТ.
Таким образом, предлагаемое устройство дает возможность увеличить диапазон единовременного непрерывного исследования участка скважины в оптически прозрачной среде на длину перемещения подвески НКТ. В результате за один цикл исследования, возможен сбор информации на всем диапазоне исследования скважины. Как правило, этот диапазон может составлять длину до 20 метров, и в большинстве случаев, указанный диапазон достаточен для наиболее полного видеоисследования аварийного участка скважины. В результате чего резко сокращается количество циклов исследования, следовательно, сокращается время проведение операции. Следовательно, исключаются простои, возникающие при переустановке видеокамеры, что приводит к получению существенного экономического эффекта. Непрерывная видеосъемка в исследуемом диапазоне обеспечивает получение информации в полном объеме, без пропусков, что повышает достоверность получаемых результатов. Контроль температурного
режима, осуществляемого с помощью температурных датчиков внутри видеокамеры, позволяет исследовать скважины с высокими температурными показателями и дает возможность предохранить видеокамеру от работы при запредельных температурных режимах, которые могут привести к выходу ее из строя.