УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ РАБОТЫ СКВАЖИН

Полезная модель относится к нефтегазовой промышленности и может быть использована для измерения физических параметров среды при исследовании скважин, регулировании режима работы скважин.
Известно устройство для измерения внутрискважинных параметров, включающее спущенное в скважину на колонне труб посадочное гнездо в виде скважинной камеры, в которой расположен глубинный прибор /RU 2249108 C1, E21В 47/00, опубл. 27.03.2005/.
Известно устройство для исследования скважин, содержащее корпус, выполненный с возможностью спуска в скважинную камеру и с возможностью установки, по меньшей мере, одного прибора/RU 75690 U1, E21В 47/00, опубл. 20.08.2008/.
Расположение измерительной системы или измерительного прибора для исследования скважин в корпусе или на корпусе устройства снижает его функциональные возможности.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является разработка такой конструкции устройства для исследования скважин, которая увеличила бы его функциональные возможности и могла быть применена для исследования и регулирования проходящего через корпус регулятора потока флюида.
Поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в повышении функциональности, в упрощении конструкции, увеличения надежности и эффективности измерения физических величин в полости труб и/или затрубном пространстве в добывающих нагнетательных скважинах с одним или несколькими эксплуатационными объектами (пластами). Впервые появляется возможность производить исследования потока флюида, проходящего через корпус устройства, в том числе непосредственно за регулирующим элементом.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве для исследования и регулирования работы скважин, содержащем корпус с захватной головкой и/или хвостовиком, выполненный с возможностью спуска в скважинную камеру, при этом корпус имеет гидравлический осевой канал, соединяющийся с гидравлическими осевыми каналами и боковыми отверстиями, выполненными в захватной головке и/или хвостовике, и, по меньшей мере, один измерительный прибор или измерительную систему, особенностью является то, что измерительный прибор или измерительная система расположены в осевом канале захватной головки и/или хвостовика, а в корпусе установлены регулирующие и/или запорные элементы, предназначенные для регулирования потока флюида, проходящего через него.
Кроме того, корпус и/или захватная головка, и/или хвостовик могут быть выполнены составными с переводниками и/или с переходниками, в которых может быть выполнено осевое или боковое штуцерное отверстие или установлен боковой штуцер. Устройство может быть снабжено цангозахватным устройством, удерживающим его в эксцентричном канале скважинной камеры, или соединено с хвостовиком, с размещенной на нем цангой. В гидравлическом осевом канале или в боковом отверстии корпуса и/или хвостовика, и/или в захватной головке может быть установлена сетка и/или фильтр, а в корпусе установлена разделительная перегородка с обтекаемой конусной формой. Осевой канал, где установлен, по меньшей мере, один прибор и/или измерительная система может быть проточным и/или гидравлически изолированным.
Размещение измерительных систем и приборов в захватной головке либо в хвостовике позволит применить корпус устройства для решения других дополнительных задач, например, использовать для регулирования или штуцирования потока. Кроме того, позволит производить исследования свойств жидкости непосредственно в потоке при движении частиц, в особенности на входе или выходе из регулирующего элемента (штуцера).
За счет расположения измерительного прибора или приборов или измерительной системы или систем в захватной головке или хвостовике высвобождается место в корпусе для установки в нем регулирующих элементов, что значительно повышает функциональность устройства. Канал/отверстие в захватной головке, соединяющий чувствительный элемент/датчик с гидравлическим каналом, по которому происходит фильтрация флюида, позволяет производить исследования параметров фильтрующегося флюида через корпус устройства.
Размещение в захватной головке и/или хвостовике измерительных приборов или измерительной системы оптимизирует технологический режим устройства за счет экономии пространства/места для их размещения.
Устройство для исследования и регулирования работы скважины поясняется чертежами, представленные на фиг.1, 2, 3, 4.
Устройство для исследования и регулирования работы скважин содержит захватную головку 1, корпус 2, выполненный в виде полой трубки и с возможностью установки в скважинной камере, и хвостовик 3. Захватная головка 1, корпус 2 и хвостовик 3 имеют гидравлические осевые каналы 4 (в корпусе), 5, 6 (в головке), 7 (в хвостовике) и боковые отверстия 8 (в головке), 9 (в корпусе), 10 (в хвостовике) для соединения трубного и затрубного пространств, а также регулирующие элементы, например, в виде штуцера 11 и запорные элементы в виде седла 12 и шара 13.
Снаружи на боковой поверхности устройства для исследования и регулирования работы скважин установлены уплотнительные элементы 14.
В осевом канале головки 1 и/или в хвостовике 3 размещается, по меньшей мере, один измерительный прибор 15 (Фиг.1) или, по меньшей мере, одна измерительная система, например, включающая, по меньшей мере, один чувствительный элемент 16, управляющую микросхему 17 с проводами и батарейку/аккумулятор 18 (Фиг.2). При этом головка 1 и хвостовик 3, внутри которых размещается измерительная система, выступают в качестве корпуса измерительного прибора. Измерительный прибор 15 и измерительная система с элементами 16, 17, 18 предназначены для измерения скважинных параметров в трубном и/или затрубном пространстве скважины.
В зависимости от технических условий в устройстве головка 1, корпус 2 и хвостовик 3 выполняются составными, части которых соединяются между собой, например, с помощью переводников или переходников 19. При этом переходник/переводник 19 с боковым отверстием нередко выступает в качестве штуцера или штуцирующего элемента.
Устройство, например, на хвостовике 3 содержит цангу 20 для фиксации и удерживания устройства с приборами в эксцентричном кармане скважинной камеры.
В осевом канале 4, 5, 6, 7 и/или боковом отверстии 8, 9, 10 и/или на чувствительном элементе 16 устанавливается защитная сетка/фильтр/кожух 21. В условиях, когда через устройство проходит значительный объем агрессивной среды (флюида), в корпус 2 и/или переходнике /переводнике 19 устанавливают, по меньшей мере, одну разделительную перегородку 22 с обтекаемой конусообразной формой, предохраняющую размыв и повреждение измерительного прибора 15. При этом в осевом канале 6 головки 1 на Фиг.1 установлены герметично два прибора 15, на Фиг.2 - одна измерительная система, а на Фиг.4 помещен в проточный осевой канал 6 один прибор 15, расположенный на демпферных резинометаллических удерживающих устройствах 23, например, в виде шасси. На фиг.3 для герметизации элементов 16, 17, 18 измерительной системы в головке 1 используют резиновые (фторопластовые, резинометаллические) элементы 24.
Измерительный прибор 15, например, автономный или измерительная система включают в себя, по меньшей мере, один чувствительный элемент, например, для определения давления, температуры или плотности, сопротивления фильтрующейся среды и других параметров.
Устройство для исследования и регулирования работы скважин работает следующим образом.
В скважину спускают на колонне труб одну или несколько скважинных камер в зависимости от геолого-промысловых условий и требуемых задач исследований. С помощью канатной или каротажной техники спускают и устанавливают в скважинной камере устройство с запорными элементами.
Регулирующие элементы 11 (штуцера) и/или запорные элементы 12, 13 настраивают на определенный режим регулирования потока флюида, который проходит через гидравлически связанные осевые 4, 7 и боковые каналы 9, 10. При этом измерительным прибором 15 или измерительной системой через осевой канал 5 определяют параметры проходящего флюида, а через осевой канал 6 и боковое отверстие 8 определяют параметры флюида, омывающего снаружи головку 1 или хвостовик 3 устройства.