ВИЗУАЛЬНЫЙ СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРА ПОВРЕЖДЕНИЯ СТЕНОК ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ СКВАЖИНЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ
VISUAL METHOD OF INVESTIGATION OF KIND OF DAMAGE TO WALLS OF CASING STRING OF WELL, AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использована для визуального контроля состояния стенок обсадной колонны (ОК) скважины для определения характера заколонных перетоков флюида.
Известен способ, аналогичного назначения, реализуемый в устройстве для наблюдения стенок буровой скважины, заключающийся в расположении на каротажном кабеле телевизионной камеры и источника света и фототелерегистрации стенок исследуемой ОК с последующей обработкой полученных видеоматериалов /Пат. РФ №2387826, кл. Е21В 47/00, Е21В 49/00, 2010/.
Известно устройство того же назначения, содержащее телевизионную камеру и источник света, установленные на каротажном кабеле /Пат. РФ №2387826, кл. Е21В 47/00, Е21В 49/00, 2010/.
Недостатком известных способа и устройства является длительный поиск места расположения заколонных перетоков флюида для его фототелерегистрации и связанные с этим длительным поиском излишний расход электроэнергии.
Известен визуальный способ исследования характера повреждения стенок ОК скважины, заключающийся в импульсном освещении и регистрации стенок обсадной колонны скважины с помощью импульсного источника света и фототелекамеры с последующей обработкой полученных видеоматериалов, по которым определяют место и характер повреждения стенки обсадной колонны скважины /Пат. РФ №2389873, кл. Е21В 47/10, 2010/.
Известно устройство того же назначения, содержащее фототелекамеру, синхронизированную с импульсным источником света, установленную на каротажном кабеле и подключенную выходом к компьютеру, установленному на наземном оборудовании /Пат. РФ №2389873, кл. Е21В 47/10, 2010/.
Данные способ и устройство приняты за прототипы предлагаемых технических решений.
Недостатком известных способа и устройства является длительный поиск мест расположения заколонных перетоков флюида в скважине и связанные с этим излишние затраты электроэнергии.
Техническим результатом, получаемым от внедрения изобретений, является устранение недостатка прототипов, т.е. повышение результативности поиска мест расположения течи в ОК скважины.
Данный технический результат в части способа достигают за счет того, что в известном способе, заключающемся в импульсном освещении и регистрации стенок обсадной колонны скважины с помощью импульсного источника света и фототелекамеры с последующей обработкой полученных видеоматериалов, по которым определяют место и характер повреждения стенки обсадной колонны скважины, перед визуальными исследованиями проводят акустические исследования интенсивности шумоизлучения по глубине и азимутальному углу скважины с помощью остронаправленного преобразователя интенсивности шумоизлучения с диаграммой направленности, совпадающей по направлению с диаграммой направленности импульсного источника света, при этом регистрацию стенок обсадной колонны скважины с помощью фототелекамеры проводят в моменты превышения выходным сигналом с преобразователя интенсивности шумоизлучения заданного порогового значения.
Пороговое значение выходного сигнала с преобразователя интенсивности шумоизлучения задают на уровне фонового значения интенсивности шумоизлучения в скважине.
Для достижения поставленного технического результата в части устройства известное устройство, содержащее фототелекамеру, синхронизированную с импульсным источником света, установленную на каротажном кабеле и подключенную выходом к компьютеру, установленному на наземном оборудовании, дополнительно содержит головные телефоны и остронаправленный преобразователь интенсивности шумоизлучения, диаграмма направленности которого совпадает по направлению с диаграммой направленности импульсного источника света, а его выход через усилитель подключен к головным телефонам наземного оборудования.
Устройство дополнительно содержит экстремальный регулятор, подключенный входом через усилитель к выходу преобразователя шумоизлучения, а выходом - к синхронизирующим входам импульсного источника питания и фототелекамеры.
Устройство дополнительно содержит спектроанализатор, установленный в наземном оборудовании и подключенный параллельно к головным телефонам.
Изобретения поясняются чертежом, на котором представлены схемы наземного и скважинного оборудования для реализации способа с помощью устройства того же назначения.
Устройство для реализации способа содержит наземное оборудование 1 и скважинный прибор 2, установленный в исследуемой скважине, стенка которой обозначена под позицией 3.
В состав скважинного прибора 2 входит фототелекамера 4, импульсный источник 5 света с источником 6 питания, остронаправленный преобразователь 7 интенсивности шумоизлучения, усилитель 8 и экстремальный регулятор (ЭР) 9. Имеются также электронный ключ 10 и поворотное зеркало 11 с отверстием для согласования оптического и акустического каналов прибора.
Электрические связи блоков скважинного прибора 2 представлены на чертеже.
Наземное оборудование 1 включает в себя головной телефон 12, спектроанализатор 13, компьютер 14, блок 15 управления и датчик 16 глубины.
Электрические связи внутри наземного оборудования 1 и между наземными и скважинными блоками также представлены на чертеже.
Выход фототелекамеры 4 подключен к компьютеру 14, к которому подключен также датчик 16 глубины. Если электронный ключ 10 включен, то выход преобразователя 7 интенсивности шумоизлучения через усилитель 8 и ЭР 9 подключен к запускающим входам источника 6 питания и фототелекамеры 4. Если электронный ключ 10 выключен, то скважинный прибор 2 работает в ручном режиме. От головного телефона 12 к оператору поступает сигнал, по которому оператор включает в нужный момент синхронизированные источник питания 6 и фототелекамеру 4.
Ручное управление этими блоками осуществляется через блок 15 управления.
Способ исследования характера повреждения 17 стенки 3 скважины с помощью представленного устройства реализуется следующим образом.
Скважинный прибор 2 опускается на каротажном кабеле (на чертеже не обозначен) в скважину с предполагаемым повреждением 17, через которое в скважину из заколонного пространства поступает поток флюида, образуя гидро или газодинамический источник шума 18.
При ручном режиме работы устройства (электронный ключ 10 разомкнут) оператор следит за появлением в головном телефоне 12 шума, при максимальном значении которого он посылает на запускающие входы источника питания 6 импульсного источника 5 света и фототелекамеры 4 командные сигналы от блока 15 управления.
При этом на монитор компьютера 14 от фототелекамеры 4 поступает изображение повреждения 17.
За все время перемещения скважинного прибора 2 вдоль скважины и по азимутальному углу фототелекамера 4 не работает до момента точной установки светового поля источника 5 света и поля визирования фототелекамеры 4 напротив источника 17 шумоизлучения.
Поскольку диаграммы 18, 19 направленности преобразователя 7 интенсивности шумоизлучения и источника 5 света согласованы через поворотное зеркало 11 (т.е. совпадают между собой), то данное условие легко реализовать.
При замыкании электронного ключа 10 скважинный прибор 2 работает в автоматическом режиме. Контроль работы прибора в обоих режимах его работы можно осуществлять с помощью спектроанализатора 13 и компьютера 14.
Таким образом с помощью заявленных способа и устройства повышается результативность поиска течи в ОК скважины и экономится электроэнергия, необходимая для осуществления этого поиска.
Этим достигается поставленный технический результат.