КОМПЛЕКС ДЛЯ ДОСТАВКИ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ

Полезная модель относится к геофизическим и гидродинамическим исследованиям наклонных и горизонтальных скважин приборами на кабеле.
Известен технологический комплекс доставки приборов «Горизонталь-4» (опубл. 2001 г. «Геофизические исследования горизонтальных нефтегазовых скважин» А.А.Молчанов, Э-ЕЛукьянов, В.А.Ралин Санкт-Петербургский горный институт, стр.141, 142), включающий геофизический кабель, кабельный зажим, движитель из бурильных труб, набор легких полиэтиленовых труб, в нижней из которых располагается каротажный прибор, хвостовик.
Недостатком данного решения является сложность, недостаточная прочность материала труб, и, как следствие, их разрушение в местах их соединений, что приводит к авариям на скважинах. Большой диаметр полиэтиленовых труб также не позволяет проводить исследования в добывающих скважинах и в боковых горизонтальных стволах, пробуренных из ранее построенных скважин. Конструкция комплекса не позволяет проводить исследования без помещения приборов внутрь полиэтиленовых труб, что приводит к погрешностям при измерениях.
Известен технологический комплекс доставки приборов «Горизонталь-5» (опубл. 2001 г. «Геофизические исследования горизонтальных нефтегазовых скважин» А.А.Молчанов, Э.Е.Лукьянов, В.А.Рапин Санкт-Петербургский горный институт, стр.141, 142), включающий геофизический кабель, легкие металлические трубы с внутренним тоководом и комплексный каротажный прибор.
Недостатком данной конструкции является низкая надежность электрического канала связи с каротажным прибором из за сложности обеспечения герметизации большого числа соединений труб при сборке и эксплуатации. Комплекс не предусматривает возможность исследований скважин электрическими методами при помощи гибких зондов.
Предлагаемой полезной моделью решается задача создания комплекса для доставки геофизических приборов и аппаратов, независимо от их массы и длины, к забоям наклонных и горизонтальных скважин с условно горизонтальными участками большой протяженности, выдерживающего перепад температур, обеспечивающего надежную работу при значительных осевых нагрузках.
Для достижения технического результата комплекс для доставки геофизических приборов включающий геофизический кабель, движитель, устройство осуществления электрической связи, устройство крепления движителя к геофизическому кабелю,
контейнер, содержит удлинитель, состоящий из стальных бесшовных насосно-компрессорных труб условным диаметром 33 или 42 мм, который расположен между контейнером и движителем, причем в движителе расстояние от концов наружной зафиксированной трубы до концов внутренней трубы составляет не менее 0,35 м, а контейнер состоит из труб из непроводящего материала, с просверленными отверстиями в местах расположения электродов гибкого зонда, причем, внутренний диаметр труб из которых состоит контейнер превышает диаметр кабельной головки и меньше диаметра приборной головки зонда.
Отличительными признаками предлагаемого комплекса для доставки геофизических приборов от указанного выше известного, содержит удлинитель, состоящий из стальных бесшовных насосно-компрессорных труб условным диаметром 33 или 42 мм, который расположен между контейнером и движителем, причем в движителе расстояние от концов наружной зафиксированной трубы до концов внутренней трубы составляет не менее 0,35 м, а контейнер состоит из труб из непроводящего материала, с просверленными отверстиями в местах расположения электродов гибкого зонда, причем, внутренний диаметр труб из которых состоит контейнер превышает диаметр кабельной головки и меньше диаметра приборной головки зонда.
Техническим результатом является обеспечение возможности гарантированной доставки каротажных приборов и гибких зондов к забоям всех категорий горизонтальных скважин и боковых горизонтальных стволов, повышение достоверности результатов измерений и надежности работы устройства в скважинах с высоким давлением и температурой.
Предлагаемый комплекс для доставки геофизических приборов иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-2.
На фиг.1 показан общий вид комплекса для доставки геофизических приборов.
На фиг.2 контейнер для измерения гибкими зондами.
Комплекс доставки приборов к забоям горизонтальных скважин (фиг.1) представляет собой набор следующего оборудования: удлинитель 1, движитель 2, устройство осуществления электрической связи («мокрый контакт») 3, устройство крепления движителя к геофизическому кабелю 4, контейнер из труб 5, кабель 6.
1 - удлинитель - соединенные между собой насосно-компрессорные трубы (НКТ) заданной длины условным диаметром 33 или 42 мм (часть труб, которые будут находиться в нижней части - на условно горизонтальном участке);
2 - движитель (монтируется над удлинителем и предназначен для создания усилия на преодоление сил трения геофизическим прибором и удлинителем на условно
горизонтальном участке) - представляет собой набор труб двух диаметров - НКТ диаметром 33 мм и надетых на них труб с наружным диаметром, не превышающим диаметр муфтовых соединений удлинителя (42,8 мм). Притом расстояние от концов наружной трубы до муфтовых и резьбовых соединений внутренней НКТ, для обеспечения их спуска в скважину и подъема при помощи стандартного оборудования (элеватора), должно составлять не менее 0,35 м. Наружные трубы необходимо зафиксировать. Такая конструкция движителя увеличивает его массу, уменьшает длину и, соответственно, затраты времени на сборку при проведении исследований.
3 - устройство осуществления электрической связи («мокрый контакт») предназначено для электрической связи глубинных приборов с геофизическим кабелем в скважинной жидкости независимо от степени ее минерализации. Неподвижная часть устройства крепится к нижней трубе удлинителя, к которому, в свою очередь, подсоединяется скважинный прибор. Подсоединение к устройству приборов малого диаметра, имеющих приборную головку с резьбой диаметром 36 мм, производится при помощи специального наконечника, который имеет усиленную резьбу и обеспечивает надежное механическое крепление и электрическое подключение геофизических приборов и аппаратов. Для подключения приборов большого диаметра с резьбовым соединением под приборную головку диаметром 60 мм используется наконечник соответствующего диаметра или специальный переходник. Подвижная часть устройства осуществления электрической связи (наконечник) крепится к геофизическому кабелю, притом конструкция заделки геофизического кабеля предусматривает возможность отсоединения его от устройства при создании усилия разрыва 5,0 кН. Наконечник с целью создания электрической связи доставляется к неподвижной части устройства под собственным весом и фиксируется в нем.
4 - устройство крепления движителя к геофизическому кабелю должно обеспечивать надежное механическое крепление движителя к грузонесущим геофизическим кабелям различных марок, а также освобождение кабеля при аварийных ситуациях в скважинах (прихватах геофизического прибора, удлинителя или движителя). Конструкция устройства с целью предотвращения обрыва кабеля обеспечивает его освобождение при осевом усилии на 10 кН меньше разрывного усилия используемого кабеля;
5 - контейнер из труб, изготовленных из непроводящего материала (стеклопластика или другого непроводящего материала, диэлектрика), предназначенный для проведения скважинных измерений электрическими методами при помощи гибких зондов. Конструктивно контейнер для придания ему гибкости состоит из отрезков труб 1 (фиг.2). Длина каждого отрезка подбирается в зависимости
от конструкции гибкого зонда, исходя из условия, что стыки труб не должны попадать на места расположения электродов зонда 2, а внутренний диаметр труб должен на 1-2 мм превышать диаметр кабельной головки гибкого зонда 3 и быть меньше диаметра приборной головки зонда 4. Для прохождения токовых линий от питающих электродов зонда к вскрытым скважиной горным породам и регистрации разности потенциалов на приемных электродах на трубах контейнера в местах расположения электродов, на протяжении их длины, по окружности сверлятся отверстия 5 диаметром 4-5 мм. Сборка контейнера на гибком зонде производится посредством монтажа на него труб в определенной последовательности, первая (нижняя) из которых упирается в приборную головку зонда 1, а последняя (верхняя) крепится к кабельной головке зонда при помощи специального зажима 6, конструкция которого также предусматривает и поджим труб для придания жесткости контейнеру.
Исследования выполняются в следующей последовательности. К удлинителю подсоединяются каротажный прибор и неподвижная часть устройства осуществления электрической связи. Спуск в скважину удлинителя и движителя, с предварительно рассчитанными при помощи программы для ЭВМ «Программа выбора способов доставки геофизических приборов к забоям горизонтальных скважин» (ЕНОТ-2002), длиной и весом, выполняется работниками буровой бригады. При достижении расчетной глубины, внутрь труб движителя помещают смонтированный на геофизическом кабеле кабельный наконечник. Наконечник вместе с кабелем под собственным весом доставляется к неподвижной части устройства электрической связи и фиксируется в нем. Далее колонна труб (движитель и удлинитель) при помощи устройства крепления движителя, крепится к кабелю, на котором опускается на заданную глубину. Критерием успешной доставки является превышение веса движителя над усилием сопротивления трению при движении геофизического прибора и удлинителя, находящихся в горизонтальной части в 1,4-1,5 раза. Измерения в скважине проводятся посредством выполнения необходимого количества спускоподъемых операций каротажного прибора.
Комплекс для доставки геофизических приборов обеспечивает проведение полного комплекса исследований эксплуатируемых и бурящихся скважин стандартными геофизическими приборами, а также с использованием специального контейнера при измерениях гибкими зондами (боковое каротажное зондирование, боковой каротаж).