КОМПЛЕКТ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ МНОГОПЛАСТОВЫХ ОБЪЕКТОВ

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей отрасли и может быть использована при эксплуатации многопластовых объектов для исследования нефтяных и газовых скважин.
Известно оборудование для исследования нефтяных и газовых скважин, включающее геофизические подъемники с кабелем, на конце которого закреплен кабельный наконечник для крепления к нему различных приборов (Н.Н.Кривко, В.Д.Шароварин, В.Н.Широков. Промыслово-геофизическая аппаратура и оборудование. М.: Недра, 1981, 280 с.).
Недостатком известного оборудования является то, что оно не позволяет проводить исследования в работающих скважинах ниже установленных насосов или проводить исследования в процессе бурения, обсадки, цементирования и освоения скважин из-за невозможности спуска исследовательских приборов на кабеле ниже работающих насосов или агрегатов. Этот недостаток устранен в известном, принятом за прототип, оборудовании для исследования нефтяных и газовых скважин, содержащем геофизические подъемники с кабелем, на конце которого смонтирован кабельный наконечник для закрепления на нем приборов и устройств, автономные приборы, якори с контейнерами для установки приборов, приводы, ловители якорей, шаблоны (А. Ипатов, М.И.Кременецкий. Геофизический и гидродинамический контроль разработки месторождений углеводородов. М.: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика». Институт компьютерных исследований. 2005, с.219-224).
Недостатками прототипа являются:
- оборудование по прототипу не позволяет выполнить исследования в появившихся в последнее время скважинах с многопластовыми объектами, так как требуется знать дебит, температуру, давление, влажность, химсостав, электрическое сопротивление и подобные геофизические характеристики каждого отдельного пласта для создания наиболее оптимального процесса добычи нефти или газа в каждой отдельной скважине. Но как это достигнуть известным оборудованием и известными технологиями пока что неясно.
Трудности заключаются в том, что каждый пласт имеет свои характеристики, но в скважине находится смесь продуктов всех пластов с характеристиками, отличающимися
от характеристик продукта в каждом отдельном пласте. Выделить же продукт отдельного пласта из смеси продуктов всех пластов не представляется возможным;
- неизвестно, сколько единиц каждого оборудования требуется иметь в комплекте оборудования для выполнения исследований в запланированном количестве скважин с многопластовыми объектами, так как в таких скважинах исследования требуется проводить во всех скважинах без исключения в отличие от существующих скважин с одним эксплуатируемым пластом.
Задачей предлагаемой полезной модели является устранение указанных недостатков и создание комплекта оборудования, позволяющего выполнять исследования в запланированном количестве скважин с многопластовыми объектами.
Техническим результатом, достигаемым при использовании предложенной полезной модели, является создание комплекта оборудования с таким эффектом в нем, который позволяет выполнять исследование продукта как из каждого отдельного пласта, так и совокупного продукта из всех пластов как в каждой отдельной скважине, так и в запланированном количестве скважин с многопластовыми объектами, при этом комплект имеет минимально возможное количество оборудования.
Указанный технический результат достигается тем, что в комплекте оборудования для исследования нефтяных и газовых скважин при эксплуатации многопластовых объектов, содержащем геофизический подъемник с кабелем, на конце которого смонтирован кабельный наконечник для закрепления на нем приборов и устройств, автономные приборы, якори с контейнерами для установки приборов, приводы, ловители якорей, шаблоны, согласно полезной модели, для обеспечения каждой скважины необходимым количеством оборудования в комплект включено количество якорей, количество подвешенных на них контейнеров, количество размещенных в контейнерах приборов каждого типа, пропорциональное для каждого типа и вида указанного оборудования количеству эксплуатируемых в скважине пластов, для чего количество указанного оборудования в комплекте определено по формуле:
где Я - общее количество якорей;
К - общее количество контейнеров, подвешенных на якорях,
П - общее количество приборов каждого типа отдельно, размещенных в контейнерах,
N - годовое количество скважин, запланированных к проведению в них исследований предложенным комплектом оборудования,
л
П - среднее количество пластов в скважине,
12 - количество месяцев в году,
n - среднее количество месяцев нахождения в скважине одного якоря с подвешенными на нем контейнерами с приборами (среднее время работы оборудования в скважинах),
при этом количество каждого вида оборудования, а именно подъемников с кабелем, приводов, ловителей якорей, шаблонов в составе комплекта определено по формуле:
где ПК - количество подъемников с кабелем,
Пр - количество приводов,
Л - количество ловителей якорей,
Ш - количество шаблонов,
N - годовое количество скважин, запланированных к проведению в них исследований предложенным комплектом оборудования,
1
T - среднее время установки всех якорей в одной скважине,
2
Т - среднее время извлечения всех якорей из одной скважины,
365 - количество суток в году,
24 - количество часов в одних сутках,
а для определения в каждой скважине характеристик как отдельных, так и всех пластов в совокупности в комплекте оборудования предусмотрено одновременное, взаимоувязанное и суммарное использование результатов исследований всех приборов, установленных в скважине над каждым пластом с вычитанием из показаний каждого прибора показаний нижерасположенного прибора.
Включение в комплект количества оборудования из расчета обеспечения каждой скважины количеством якорей, подвешенных на них контейнеров, размещенных в контейнерах приборов каждого типа, пропорционального для каждого типа и вида указанного оборудования годовому количеству скважин, количеству эксплуатируемых в скважинах пластов, времени работы оборудования в скважине позволяет включить в состав комплекта наиболее эффективное количество оборудования, позволяющее выполнять исследования продукта как из каждого пласта, так и совокупного продукта в каждой скважине, а также выполнить исследования в запланированном количестве скважин, эффективно используя извлеченное из скважин оборудование после выполнения запланированных работ для повторных спусков с целью выполнения исследований в следующих скважинах. Эффективное использование оборудования при повторных спусках позволяет иметь в комплекте минимальное количество оборудования.
Определение необходимого количества в комплекте каждого вида и типа указанного выше оборудования, спускаемого и оставляемого в скважине для проведения исследований, по формуле
обеспечивает расчет оборудования пропорционально годовому количеству запланированных к исследованию скважин, пропорционально среднему количеству эксплуатируемых в скважине пластов, пропорционально среднему времени работы оборудования в скважине, что позволяет наиболее эффективно использовать это оборудование с учетом главных производственных факторов, в том числе запланировать минимально возможное количество оборудования за счет его многократного использования путем размещения в другой скважине после извлечения из первой скважины по окончании времени его работы.
Определение необходимого в комплекте количества подъемников с кабелем, приводов, ловителей якорей, шаблонов по формуле:
обеспечивает определение минимально необходимого количества указанного оборудования на основе учета времени его работы, что в итоге позволяет иметь самый оптимальный состав оборудования, позволяющий выполнять все запланированные исследования во всех скважинах минимальным числом оборудования, а, следовательно, с минимальными затратами.
Одновременное, взаимосвязанное, отдельное и суммарное использование результатов исследований всех приборов, установленных в скважине над каждым пластом с вычитанием из показаний каждого прибора показаний нижерасположенного прибора для определения в каждой скважине характеристик как отдельных, так и всех пластов в совокупности позволяет, с одной стороны, выполнить исследования продукта как из каждого отдельного пласта, так и совокупного продукта из всех пластов в каждой отдельной скважине, а, с другой стороны, конкретно определить характеристики как отдельных пластов, так и их совокупности по данным результатов исследований.
Так как в комплекте используется известное оборудование, то рисунок не приводится.
Ниже показан пример использования комплекта в работе.
л
Годовой план многопластовых скважин, в которых требуется выполнять исследования продукта из всех пластов и во всех скважинах, составляет N=200 штук. Среднее количество пластов в скважине П=4 пласта. Среднее количество месяцев нахождения якоря
1
2
с подвешенными контейнерами с приборами в скважине составляет n=3 месяца. Среднее время установки всех якорей в одной скважине с учетом времени подъезда и отъезда составляет T=16 часов. Среднее время извлечения всех якорей из одной скважины с учетом времени подъезда и отъезда составляет Т=16 часов.
Необходимое количество в комплекте якорей Я, подвешенных на якорях контейнеров К, приборов каждого типа П, размещенных в контейнерах, определено по формуле:
Необходимое количество в комплекте подъемников ПК с кабелем, приводов Пр, ловителей Л, шаблонов Ш определено по формуле:
Результат округляем и принимаем:
ПК=Пр=Л=Ш=1 штука.
Следовательно, количество подъемников ПК с кабелем, приводов Пр, ловителей Л, шаблонов Ш в комплекте будет по одной штуке, и коэффициент их использования составит 0,73, что позволяет иметь некоторое время на выполнение осмотров и ремонтов этого оборудования.
Данные исследования продукта приборами, установленными в скважине над каждым из 4-х пластов, приведены в таблицах 1 и 2.
Таблица 1.Показания приборов, установленных над каждым пласте
Порядковый номер пласта, из которого извлекается продукт, над которым установлены приборы
Суточный дебит, м<sup>3</sup>/сутки
Температура продукта, Т°С
Давление продукта, Р кгс/см<sup>2</sup>
Влажность продукта (процентное содержание воды), %
Первый пласт снизу
70
105
320
0
Второй пласт снизу
160
97
315
0
Третий пласт снизу
210
88
311
12
Четвертый пласт снизу (суммарное значение показателей всех пластов)
250
79
305
16
Таблица 2.Характеристики пластов, вычисленные путем вычитания из показаний каждого прибора показаний нижерасположенного прибора (кроме давления температуры, так как они определяются глубиной расположения пласт
Порядковый номер пласта
Суточный дебит пласта, м<sup>3</sup>/сутки
Температура продукта пласта, Т°С
Давление продукта пласта, Р кгс/см<sup>2</sup>
Влажность продукта пласта, %
Первый пласт снизу
70
105
320
0
Второй пласт снизу
90
<97
315
0
Третий пласт снизу
50
<98
311
12
Четвертый пласт снизу
60
<79
305
4
ИТОГО:
250
79
305
16
Данные таблицы 2 показывают, что следует принять меры к гидроизоляции пластов №3 и №4 и обратить внимание на более глубокое снижение температуры по сравнению с ее падением в пласте №2, что является дополнительным свидетельством наличия воды в пластах №3 и №4. при этом снижение температуры в каждом вышерасположенном пласте означает, что он имеет более низкую температуру, чем фиксирует прибор, ибо смесь продукта каждого вышерасположенного пласта с продуктами из нижерасположенных пластов с более высокими температурами имеет более низкую температуру как раз из-за смешивания продуктов с разными температурами. При этом температуры каждого вышерасположенного пласта ниже, чем температура смеси.
Таким образом, все приведенное подтверждает получение технического результата, так как предложенный комплект оборудования обладает эффектом, позволяющим выполнять исследования продукта как из каждого отдельного пласта, так и совокупного продукта из всех пластов, как в каждой отдельной скважине, так и в запланированном количестве скважин с многопластовыми объектами, при этом комплект включает минимально возможное количество оборудования.