Метод за подаване на геофизичен инструмент в хоризонтален кладенец

Изобретението се отнася до областта на сондажни хоризонтални и силно наклонени кладенци. Долният край на сондажната колона е снабден със специална дюза със задържащ пръстен и е спуснат до горната граница на интервала на изследване. Геофизичният инструмент е фиксиран в долния край на низ от тръбни елементи и е спуснат на геофизичен кабел в низ от сондажни тръби. На горната тръба на колоната е монтиран задържащ пръстен с външен диаметър, надвишаващ вътрешния диаметър на задържащия пръстен, който е спуснат върху кабела, което позволява колоната от тръбни елементи да бъде захваната и надеждно отстранена от хоризонталната секция в случай на залепване. Използването на изобретението увеличава надеждността и безпроблемните операции за доставяне на геофизични инструменти в хоризонтален ствол на кладенеца по време на геофизични проучвания. 1 кал.

Настоящото изобретение се отнася до областта на сондирането на дълбоки нефтени кладенци, по-специално до сондиране на хоризонтални и силно наклонени кладенци.

Известен е метод за доставяне на геофизични инструменти в хоризонтални кладенци [1], при който геофизичен инструмент се спуска в кладенец и се премества в хоризонтална сондаж в защитен контейнер, "прозрачен" за геофизични изследователски методи, фиксиран в долния край на сондажната струна.

В същото време сондажните тръби се използват като двигател за преместване на геофизичното устройство, а регистрацията на геофизична информация се извършва при повдигане на сондажния инструмент и синхронно повдигане и навиване на геофизичния кабел.

Методът осигурява висока надеждност и безпроблемна работа при извършване на геофизични проучвания на хоризонтални кладенци.

В същото време този метод има редица съществени недостатъци: ниска производителност и сложност на работата, тъй като доставката и движението на устройството се извършва върху сондажни тръби; бързо износване на геофизичния кабел, разположен в пръстена; сложността на синхронизирането на скоростта на повдигане на сондажни тръби и регистрация на диаграми, което води до значителни грешки при „обвързването“ на диаграмите от дълбочината на кладенеца; необходимостта от използване на специални защитни контейнери, ограничаващи използването на геофизични методи, изискващи директен контакт на измервателни системи със стената на сондажа (шублер, GGC, микро сонди и др.).

Известен метод за доставяне на геофизични инструменти с помощта на товар, окачен на дървен кабел над геофизичния инструмент. Този метод е приет като прототип [2], като най-близък по техническа същност и постигнатия резултат. Товарът е направен под формата на секции, състоящи се от тръбни елементи, свързани помежду си посредством подвижни заключващи връзки и свободно поставени върху кабела. Геофизичен инструмент заедно с товар върху геофизичен кабел се спуска в отворен отвор на кладенеца до предварително определена дълбочина. Поради твърдостта, прикрепена към кабела, геофизичният инструмент се движи по хоризонталната и отклонена част на кладенеца.

Посоченият метод до голяма степен не съдържа недостатъците, присъщи на метода (патент на САЩ N 4082144), изброени по-горе.

Въпреки това, за разлика от него, този метод има значителен недостатък - това е ниска надеждност и висока честота на аварии по време на геофизични работи върху кладенец, особено при трудни геоложки и технически условия (голяма дълбочина на кладенеца, голяма дължина на хоризонталния участък на стволът на кладенеца, наличието на рохки скали и др. P.).

Това се дължи на факта, че натоварването, състоящо се от набор от тръбни елементи, свързани помежду си, има доста голямо тегло и дължина (около 400-600 m), което създава голяма вероятност за залепването му в отворен ствол на кладенеца и аварийна ситуация, тъй като геофизичният кабел не позволява да се даде голямо теглително усилие (повече от 4-6 тона), което е необходимо за изваждане на колоната от тръбни елементи в случай на залепване. С увеличаване на силите на изтегляне на геофизичния кабел, той ще се скъса и в кладенеца ще бъде зазидана поредица от заседнали тръби с дължина около 400-600 m. Както показва практиката, аварийната работа за извличане на заседнали тръби от хоризонтален сондаж е много трудоемка и трудна и в повечето случаи не дава положителни резултати.

Целта на изобретението е да подобри надеждността и безпроблемната работа по доставката на геофизични инструменти в хоризонтален ствол на кладенеца по време на геофизични проучвания.

Задачата се постига от факта, че при метода за доставяне на геофизични инструменти в хоризонтален кладенец, който включва окачване на тръбни елементи върху геофизичен кабел, които придават твърдост на кабела, свързвайки ги заедно в низ, прекарвайки кабела вътре в струната и спускане на геофизично устройство и низ от взаимно свързани тръби в кладенеца на геофизичен кабел, съгласно изобретението, низ от сондажни тръби предварително се спуска в сондажа до горната граница на интервала на изследване на хоризонтална сондаж, докато долният край на колоната от сондажни тръби е оборудван със специална тръба със свободен проходен отвор, вътре в който е монтиран задържащ пръстен с вътрешен диаметър, надвишаващ диаметъра на геофизичния инструмент, и низ от тръби, спуснати в кладенеца на геофизичен кабел, а на горната тръба на колоната, спусната в кладенеца на геофизичен кабел, е монтиран контрадържащ пръстен с външен диаметър, надвишаващ вътрешния диаметър на задържащия пръстен, инсталиран вътре в специален разклонителен тръбопровод, докато спускането на геофизичното устройство и низ от свързани разклонителни тръби в хоризонтален кладенец на геофизичен кабел се осъществява чрез низ от сондажни тръби, предварително спуснати в кладенеца.

Надеждността и безпроблемната работа на предложения метод се постига поради факта, че низът от тръби, спуснат на геофизичен кабел през струната от сондажни тръби, изпитва значително по-малко спирачно съпротивление поради силата на триене, в сравнение с напълно отворен дупка, в допълнение, вероятността от забиване на тръби, спуснати по кабел в отворения участък на сондажа, тъй като особено опасните интервали на кладенеца, разположени над хоризонталния участък, ще бъдат покрити от сондажната колона, докато предложеният метод позволява, ако е необходимо, в трудни ситуации, измиване на сондажа чрез циркулация на сондажната кал през предварително спукани сондажни тръби, което също би трябвало да допринесе значително за нормализиране на условията на работа.

Най-важното предимство на предложения метод е фактът, че дори в случай на сложно залепване на тръбната колона, спусната върху геофизичен кабел в отворената част на ствола на кладенеца, когато не е възможно да се извлекат с помощта на кабел, аварийната ситуация може лесно да бъде елиминирана чрез повдигане на сондажната тръба. В този случай долният край на сондажните тръби, оборудван със специална разклонителна тръба, надеждно захваща горната тръба на струната, окачена на геофизичен кабел, и последният лесно се извлича от кладенеца заедно със сондажните тръби.

По този начин предложеният метод, като запазва основните предимства на всеки от горните методи, е свободен от недостатъците, присъщи на всеки от тях.

Сравнителният анализ с прототипа показва, че заявеният метод се различава от известния по това: сондажната колона предварително се спуска в кладенеца до горната граница на хоризонталния интервал на изследване на ствола на сондажа; долният край на сондажната тръба е снабден със специална дюза със свободен отвор, вътре в която е монтиран задържащ пръстен с вътрешен диаметър, надвишаващ диаметъра на геофизичния инструмент и тръбната струна, която се спуска в кладенеца на геофизичен кабел; на горната тръба на низа, спусната в кладенеца на геофизичен кабел, вътре в специален разклонителен тръбопровод е монтиран контрадържащ пръстен с външен диаметър, надвишаващ вътрешния диаметър на задържащия пръстен; спускането на геофизичен инструмент и низ от взаимно свързани тръби в хоризонтален кладенец по геофизичен кабел се извършва през низ от сондажни тръби, предварително спуснати в кладенеца.

По този начин предложеният метод отговаря на критерия "новост". Кандидатът не е запознат с технически решения, съдържащи подобни характеристики, които отличават заявеното решение от прототипа, което дава възможност да се направи заключение в съответствие с заявения критерий за решение „изобретателски етап“.

Приложението на метода е показано на чертежа и се извършва в следната последователност от операции.

Конец от сондажни тръби 2 се спуска в кладенец 1 до горната граница на интервала за изследване на хоризонтален ствол на кладенеца, долният край на който преди пускане е снабден със специална дюза 3 със свободен отвор, вътре в която задържащ пръстен 4 с вътрешен диаметър, надвишаващ външния диаметър на геофизично устройство 5.

След това набор от тръбни елементи 7, свързани помежду си в твърда струна, се спуска в сондажните тръби 2 на геофизичен кабел 6, в долния край на който е фиксирано геофизично устройство 5.

За да се намали теглото, тръбните елементи 7 са направени от относително лек материал, като дюралуминий.

В колоната от тръбни елементи се прокарва електропроводим кабел 9, с помощта на който се осъществява електрическият контакт на геофизичното устройство 5 с геофизичния кабел 6.

В края на горната тръба 10 е монтиран противозадържащ пръстен 11 с външен диаметър, надвишаващ вътрешния диаметър на задържащия пръстен 4, монтиран вътре в дюзата 3.

Дължината на низа 7, спусната върху геофизичния кабел 6, е избрана малко по-голяма от разстоянието между дюзата 3 на сондажната тръба 2 и дъното на кладенеца 12.

С лоша пропускливост на инструмента 5 и струната 7, окачена на геофизичен кабел по отворения отвор на хоризонталния участък на кладенеца 13, предложеното решение ви позволява да създадете допълнително тягово усилие чрез циркулация на изпомпване на сондажен флуид от устието на 14 през сондажните тръби 2, като по този начин значително увеличава надеждността на доставката на геофизично устройство 5 в интервала на изследване. След края на доставката на геофизичното устройство 5 в интервала на изследване, регистрацията на геофизична информация се извършва чрез повдигане с помощта на геофизичния кабел 6 колоната от тръби 7, окачена върху него с геофизичното устройство 5.

В случай на сложно залепване на струната 7 и геофизичното устройство 5 в отворената част на ствола на кладенеца 13, когато не е възможно да се извлекат от кладенеца с помощта на геофизичния кабел 6 поради относително ниското му скъсване сила, аварийната ситуация може лесно и надеждно да бъде елиминирана по следния начин.

Геофизичният кабел 6 е опънат със сила, надвишаваща максимално допустимата за този тип кабели. В този случай на мястото на свързването му с тръбната колона 7 (точка 15) най-вероятно ще се получи избухване на геофизичния кабел, тъй като в най-слабото място. Тъй като геофизичният кабел по принцип не може да бъде захванат, тъй като никога не излиза от сондажните тръби в отворената част на кладенеца, след като е отделен от тръбната колона 7, той лесно се извлича на повърхността в безопасност и звук.

След това сондажните тръби се повдигат 2. Тъй като външният диаметър на задържащия пръстен 11, монтиран на горната тръба 10 на залепения низ от тръбни елементи 7, надвишава вътрешния диаметър на задържащия пръстен 4, монтиран вътре в специалната дюза 3, тогава когато низ от сондажни тръби 2 се повдига, низът от тръбни елементи 7 и ще бъде надеждно извлечен от кладенеца заедно със сондажната колона 2.

В сравнение с прототипа, предложеният метод за доставяне на геофизични инструменти в хоризонтален кладенец позволява: значително да се увеличи надеждността и безпроблемната работа на кладенеца;
в случай на сложно забиване в отворен отвор на хоризонтален кладенец, низ от тръбни елементи ви позволява лесно и надеждно да премахнете аварийната ситуация и да я извлечете от кладенеца.

Метод за доставяне на геофизично устройство в хоризонтален кладенец, включително окачване на тръбни елементи върху геофизичен кабел, който укрепва кабела, свързването им заедно в низ, преминаване на кабел вътре в струната и спускане на геофизично устройство и низ от взаимосвързани тръби в кладенец на геофизичен кабел, характеризиращ се с това, че сондажът на сондажната тръба се спуска предварително в сондажа до горната граница на хоризонталния интервал за проучване на сондажа, докато долният край на сондажната тръба е снабден със специална дюза с свободен отвор, вътре в който задържащ пръстен с вътрешен диаметър, надвишаващ диаметъра на геофизичния инструмент и тръбната колона, спусната в кладенец на геофизичен кабел, и на горната тръба на колоната, спусната в кладенеца на геофизичен кабел, монтиран е противоположният задържащ пръстен с външен диаметър, който надвишава вътрешния диаметър на задържащия пръстен, монтиран вътре в специална тръба ka, докато спускането на геофизичния инструмент и нишката от тръби, свързани помежду си, в хоризонтален кладенец на геофизичен кабел се извършва през низ от сондажни тръби, предварително спуснати в кладенеца.