УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ СКВАЖИНЫ

Полезная модель относится к геологии и преимущественно предназначена для глубинного видеонаблюдения, например, при осуществлении визуального контроля и автоматизированной дефектоскопии состояния буровых скважин.
В процессе бурения скважины, добычи нефти и газа довольно часто возникает необходимость получения информации о состоянии внутри скважины в режиме реального времени. Например, получение данных о монтажных и/или эксплуатационных условиях работы оборудования, находящегося в скважине для определения начала коррозионных повреждений обсадных труб и др., чтобы своевременно ввести антикоррозионные вещества в скважину. А также при работах по техническому обслуживанию эксплуатационной скважины, таких как замена различных регуляторов потока или контроль положения и состояния перфораций обсадной трубы. Для этого используются различные устройства для наблюдения, которые содержат видеокамеру (US 5140319, опубл. 1992, WO 9938315, опубл. 1999). Но процесс видеонаблюдения осложняется вследствие непрозрачности скважинной жидкости, поэтому в зону видеонаблюдения закачивают оптически прозрачную жидкость, плотность которой подбирают максимально приближенной к плотности скважинной жидкости для уменьшения гравитационного перемешивания жидкостей.
Наиболее близким является устройство (US 5419188, МПК Е21В 47/00, опубл. 1995), содержащий резервуары с оптически прозрачной жидкостью, блок управления, насос, шлангокабель на конце которого закреплен прибор для наблюдения и приспособление для закачивания оптически прозрачной жидкости.
Недостатком известного устройства является невысокое качество видеокартинки из-за низкой степени прозрачности в исследуемом интервале при повышенном расходе оптически прозрачной жидкости вследствие гравитационного и турбулентного смешивания скважинной жидкости с оптически прозрачной жидкостью.
Задачей описываемой полезной модели является создание устройства для видеонаблюдения скважины, позволяющего создать стабильный оптически прозрачный участок в зоне видеонаблюдения, уменьшить расход закачиваемой оптически прозрачной жидкости и времени на подготовку и проведения видеонаблюдения.
Задача решается за счет того, что устройство для видеонаблюдения содержит резервуары с оптически прозрачной жидкостью, насос, блок управления, шлангокабель, на конце которого закреплен видеоприбор и приспособление подачи оптически прозрачной жидкости. На видеоприборе установлен разделитель потоков жидкости. Разделитель потоков жидкости может быть выполнен в виде пакера, который может быть зонтичным. Разделитель потоков жидкости также может быть выполнен в виде эластичного полого кольца, гидравлически связанного с приспособлением подачи оптически прозрачной жидкости, которое может быть выполнено в виде полых трубок. Причем торцы полых трубок, на которых могут быть дополнительно установлены жиклеры, расположены ниже разделителя потоков жидкости.
Описываемое устройство позволяет создать стабильный оптически прозрачный участок в зоне видеонаблюдения за счет применения разделителя потоков жидкости.
Фиг.1 - устройство для видеонаблюдения скважины с зонтичным пакером;
Фиг.2 - устройство для видеонаблюдения скважины с пакером в виде эластичного полого кольца.
Устройство видеонаблюдения содержит резервуары 1, 2 и 3 (фиг.1 и фиг.2). Резервуар 1 - с оптически прозрачной жидкостью пониженной плотности, 2 - с оптически прозрачной жидкостью повышенной плотности. Резервуар 3 для смешивания жидкостей разной плотности сообщается с резервуарами 1 и 2, а также с насосом 4 посредством труб и кранов. Шлангокабель 5 представляет собой шланг 6, внутри которого проходит каротажный геофизический кабель 7. На конце шлангокабеля, посредством узла крепления 10, закреплен видеоприбор 8 и приспособление подачи оптически прозрачной жидкости 9, которое может быть выполнено, например, в виде полых трубок. На видеоприборе 8 установлен разделитель потоков жидкости 11.
В предпочтительном варианте исполнения устройства, разделитель потоков жидкости выполнен в виде зонтичного пакера (фиг.1). В другом варианте исполнения разделитель потоков жидкости может быть выполнен в виде эластичного полого кольца (фиг.2), которое может быть изготовлено, например, из резины и способно
увеличивать объем (раскрываться) при нагнетании в него жидкости. При таком исполнении, приспособление подачи оптически прозрачной жидкости в виде полых трубок гидравлически связано с эластичным полым кольцом посредством отверстий 12, а на концах трубок установлены жиклеры для создания рабочего давления раскрытия в эластичном полом кольце.
Шлангокабель размещен на барабане 13 и направляющем ролике 14, которые закреплены на станине 15.
Функционирование устройства для видеонаблюдения а также фиксирование видеонаблюдения осуществляется блоком управления 16.
Устройство для видеонаблюдения работает следующим образом.
Перед видеонаблюдением, берут пробу скважинной жидкости, определяют ее плотность, подбирают плотность оптически прозрачной жидкости для закачивания в скважину максимально приближенной к скважинной для того, чтобы избежать гравитационного смешивания жидкости.
В предпочтительном варианте исполнения, когда устройство выполнено с разделителем потока жидкости в виде зонтичного пакера (фиг.1), видеоприбор 8 опускают в скважину 17 заполненную скважинной, оптически непрозрачной жидкостью 18. По достижении видеоприбором 8 зоны видеонаблюдения, раскрывают зонтичный пакер для уменьшения турбулентного и гравитационного смешивания и с помощью насоса 4 начинают закачивать оптически прозрачную жидкость, которую предварительно подготавливают в резервуаре 3 путем смешивания двух жидкостей разной плотности, поступающих из резервуаров 1 и 2. Плотность готовой жидкости максимально приближена к плотности скважинной жидкости для предотвращения гравитационного смешивания жидкостей. Из резервуара 3 оптически прозрачная жидкость поступает в насос 4, который направляет ее по шлангокабелю 5 в приспособление подачи оптически прозрачной жидкости 9 и далее - в зону видеонаблюдения непосредственно перед видеокамерой. Таким образом формируется участок оптически прозрачной жидкости 19.
В другом варианте исполнения устройства - с разделителем потока жидкости в виде эластичного полого кольца (фиг.2), работа устройства происходит аналогичным образом, за исключением того, что раскрытие разделителя потока жидкости происходит при подаче оптически прозрачной жидкости. При прохождении оптически
прозрачной жидкости через приспособление подачи в виде полых трубок, жиклеры обеспечивают перепад давления в несколько атмосфер между давлением в приспособлении подачи и скважинной жидкостью, окружающей видеоприбор. В результате, через отверстие 12 приспособления подачи, в эластичное полое кольцо начнет поступать жидкость, раскрывая его и ограничивая зону видеонаблюдения.
2
3
Ограничение зоны видеонаблюдения от общей массы скважинной жидкости с помощью разделителя потока жидкости позволяет значительно сократить влияние температуры окружающей среды на погрешность в выравнивании плотности между скважинной и закачиваемой жидкостью и, как следствие, сократить гравитационное смешивание. Кроме того уменьшается турбулентное смешивание жидкостей, так как ограничение зоны видеонаблюдения устраняет перемешивание потоков жидкости, вызванное высокой скоростью закачиваемой под давлением струи оптически прозрачной жидкости (скорость струи порядка 1 м/сек при сечении шланга порядка 3-4 см и производительности 1 м/чac). Сокращение потерь закачиваемой жидкости на гравитационное и турбулентное смешивание позволило также значительно уменьшить расход закачиваемой оптически прозрачной жидкости и сократить время на подготовку и проведение видеонаблюдения.