СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТАТИЧЕСКОГО И ДИНАМИЧЕСКОГО УРОВНЕЙ ЖИДКОСТИ В МЕЖТРУБНОМ ПРОСТРАНСТВЕ СКВАЖИНЫ, ОБОРУДОВАННОЙ ЭЛЕКТРОЦЕНТРОБЕЖНЫМ НАСОСОМ
METHOD OF EVALUATION OF STATIC AND DYNAMIC LEVELS OF FLUID IN ANNULAR SPACE OF WELL EQUIPPED WITH ELECTRIC CENTRIFUGAL PUMP

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при исследовании скважин.
Известен способ определения уровня в трубах, поднимающегося через испытатель пластов при опробовании (испытании) скважины, который содержит измерение шайбным измерителем докритического течения газа, секундомером и барометром-анероидом расхода воздуха из труб и абсолютного начального давления в них (мм вод. ст.), закрытие шайбы и замер времени подъема давления в трубах до конечного значения. Вычислив величину изменения объема пустых труб как произведение расхода воздуха на время закрытия шайбы, по закону Бойля-Мариотта определяют начальный объем пустых труб, разделив который на их удельной объем, определяют уровень в трубах (патент РФ №2104395, опублик. 1998.02.10).
Известный способ неточен вследствие непрямого определения уровня.
Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является способ определения статического и динамического уровней жидкости в межтрубном пространстве нефтяной скважины, оборудованной электроцентробежным насосом, включающий определение уровней геофизическими методами по данным измерений гамма-гамма плотномером по рассеянию и высокочувствительным термометром в период работы электроцентробежного насоса. Перед запуском электроцентробежного насоса производят дополнительно фоновый замер гамма-гамма плотномером по рассеянию, сравнивают этот замер с замером при определении уровней в период работы электроцентробежного насоса и по результатам показаний делают вывод о наличии нефти или нефти с газом-пены в интервале полученных расхождений или об отсутствии нефти или нефти с газом-пены при отсутствии расхождений в показаниях (заявка на изобретение РФ №2004125694, опублик. 2006.02.10 - прототип).
Способ предусматривает также непрямое определение уровня и требует применения высокоточных приборов опосредованного замера типа термометрии, способ сложен, многостадиен.
В предложенном изобретении решается задача прямого определения уровня жидкости в скважине, упрощения операций.
Задача решается тем, что в способе определения статического и динамического уровней жидкости в межтрубном пространстве скважины, оборудованной электроцентробежным насосом, включающем определение уровней геофизическими методами, согласно изобретению перед определением уровней в планшайбе выполняют отверстие, при спуске колонны насосно-компрессорных труб с насосом вместе с колонной спускают перфорированную пластмассовую трубу с сужением в нижней части, закрепляя ее на внешней поверхности колонны, низ пластмассовой трубы устанавливают на 0,5-1,0 м выше насоса, верхний конец пластмассовой трубы выводят на поверхность через отверстие в планшайбе, герметизируют зазор между пластмассовой трубой и отверстием планшайбы, внутри пластмассовой трубы спускают замерную ленту с датчиком уровня, контактируют с поверхностью жидкости, замеряют уровень и извлекают замерную ленту из пластмассовой трубы. Признаками изобретения являются:
1) определение уровней геофизическими методами;
2) выполнение отверстия в планшайбе;
3) при спуске колонны насосно-компрессорных труб с насосом вместе с колонной спуск перфорированной пластмассовой трубы, закрепляя ее на внешней поверхности колонны;
4) пластмассовая труба с сужением в нижней части;
5) низ пластмассовой трубы установлен на 0,5-1,0 м выше насоса;
6) вывод верхнего конца пластмассовой трубы на поверхность через отверстие в планшайбе;
7) герметизация зазора между пластмассовой трубой и отверстием планшайбы;
8) спуск внутри пластмассовой трубы замерной ленты с датчиком уровня;
9) контактирование с поверхностью жидкости;
10) замер уровня;
11) извлечение замерной ленты из пластмассовой трубы.
Признак 1 является общим с прототипом, признаки 2-11 являются существенными отличительными признаками изобретения.
Сущность изобретения
Существующие способы замера уровня жидкости в скважине являются непрямыми или не обеспечивают достаточной точности измерения, способы сложны, многостадийны. В предложенном способе решается задача прямого определения уровня жидкости в скважине, упрощения операций, задача решается следующим образом.
Перед определением уровней в планшайбе выполняют отверстие. При спуске колонны насосно-компрессорных труб с насосом вместе с колонной спускают перфорированную пластмассовую трубу с сужением в нижней части, закрепляя ее на внешней поверхности колонны, например, ремнями, хомутами и т.п. Низ пластмассовой трубы устанавливают на 0,5-1,0 м выше насоса. Верхний конец пластмассовой трубы выводят на поверхность через отверстие в планшайбе. Герметизируют зазор между пластмассовой трубой и отверстием планшайбы, например, заливкой герметикой, простановкой внутреннего расширяющего кольца и т.п. Внутри пластмассовой трубы спускают замерную ленту с датчиком уровня, контактируют с поверхностью жидкости, замеряют уровень и извлекают замерную ленту из пластмассовой трубы.
Для отбивки динамического уровня необходимо, чтобы скважина находилась в работе. Для отбивки статического уровня необходимо, чтобы скважина находилась в простое. Благодаря перфорации, т.е. просверленным отверстиям в пластмассовой трубе, заполнение трубы жидкостью происходит быстрее, чем время, необходимое для восстановления или падения уровня. Поэтому при исследовании можно не учитывать время заполнения или время освобождения от жидкости пластмассовой трубы.
В качестве пластмассовой трубы может быть использована полиэтиленовая, полипропиленовая, поливинилхлоридная, фторопластовая труба, или труба из прочих термопластичных полимеров и их сополимеров.
Спуск замерной ленты вне пластмассовой трубы приводит к обвиванию колонны насосно-компрессорных труб и кабеля на ней и невозможности продвижения ленты ни вниз, ни вверх.
Установка низа пластмассовой трубы на 0,5-1,0 м выше насоса способствует полному охвату всего возможного изменения уровня в скважине.
Диаметр грузика замерной ленты составляет 14-16 мм. Достаточный внутренний диаметр пластмассовой трубы 18-20 мм. Для быстрого заполнения пластмассовой трубы жидкостью в ней просверливаются отверстия диаметром 7-9 мм через каждые 1-2 м. Для исключения падения грузика с лентой в скважину при обрыве ленты низ трубы должен иметь сужение или может быть частично затушен. Пример конкретного выполнения
Проводят определение статического уровня жидкости в межтрубном пространстве водозаборной скважины, оборудованной электроцентробежным насосом. Внутренний диаметр обсадной колонны составляет 154 мм. Наружный диаметр колонны насосно-компрессорных труб составляет 73 мм. Электроцентробежный насос марки ЭЦНВ 5-8-100 должен быть размещен на глубине 70 м.
Перед определением уровней в планшайбе выполняют отверстие диаметром 30 мм. При спуске колонны насосно-компрессорных труб с насосом вместе с колонной спускают кабель для питания насоса и перфорированную пластмассовую трубу из полиэтилена с внутренним диаметром 20 мм, толщиной стенки 2,5 мм и с сужением в нижней части до диаметра 8 мм. Пластмассовая труба снабжена отверстиями диаметром 8 мм через каждые 1,5 м. Закрепляют пластмассовую трубу через каждые 2 м на внешней поверхности колонны ремнями. Низ пластмассовой трубы устанавливают на 0,7 м выше насоса. Верхний конец пластмассовой трубы выводят на поверхность через отверстие в планшайбе. Герметизируют зазор между пластмассовой трубой и отверстием планшайбы заливкой герметиком. Внутри пластмассовой трубы спускают замерную ленту злектроконтактного уровнемера типа УСК-ТЭ с электродом и грузиком. При фиксировании уровня воды в скважине на встроенном в уровнемер электронном блоке появляется звуковой и световой сигналы. Контактируют с поверхностью жидкости, замеряют уровень и извлекают замерную ленту из пластмассовой трубы. Определяют, что статический уровень жидкости в скважине находится на глубине 40,85 м.
Запускают скважину в работу. Подают питание по кабелю на электроцентробежный насос и откачивают из скважины воду в течение 2 суток. Внутри пластмассовой трубы спускают замерную ленту, контактируют с поверхностью жидкости, замеряют уровень и извлекают замерную ленту из пластмассовой трубы. Определяют, что динамический уровень жидкости в скважине находится на глубине 58,12 м.
Таким образом удается прямым способом определить с высокой точностью статический и динамический уровень жидкости в скважине.
Применение предложенного способа позволит решить задачу прямого определения уровня жидкости в скважине и упростить операции по замеру. Предложение позволяет также вести точный мониторинг запасов пресной, в т.ч. питьевой, воды при использовании ее в народном хозяйстве.