СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИНЫ, ОБОРУДОВАННОЙ ШТАНГОВЫМ НАСОСОМ Российский патент 2006 года по МПК E21B47/00 E21B47/01 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при геофизических исследованиях действующих скважин.

Известен способ исследования скважин, оборудованных штанговыми вставными насосами, включающий спуск геофизических приборов на каротажном кабеле в скважину для определения интервалов притока в насосно-компрессорные трубы после извлечения вставного насоса с фильтром, при этом вызов притока осуществляют свабированием или компрессирование через клапанный узел одностороннего действия (Заявка RU № 2003112724 А, кл. Е 21 В 47/00, опубл. 2004.12.10).

Известный способ не позволяет анализировать ситуацию в межтрубном пространстве скважины.

Известен способ спуска прибора в скважину, включающий оборудование скважины штанговым насосом, спуск в скважину хвостовика и насосно-компрессорных труб и пропуск прибора по межтрубному пространству. Хвостовик спускают посредством ловильного устройства по колонне насосно-компрессорных труб и устанавливают его в обсадной колонне до размещения узлов скважинного штангового насоса (RU № 2029079 С1, кл. Е 21 В 47/00, 20.02.1995).

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является способ исследования скважины, оборудованной колонной насосно-компрессорных труб и штанговым насосом, включающий остановку работы станка-качалки при работах на устье скважины и штангового насоса, спуск в скважину по межтрубному пространству на кабеле прибора, запуск станка-качалки и штангового насоса в работу, проведение после выхода на рабочий режим работы станка-качалки и штангового насоса и извлечение прибора из скважины(RU № 2052089, кл. Е 21 В 47/00, 10.01.1996).

Известный способ не позволяет проводить полный комплекс исследований в скважине.

Недостатком способа являются трудности, связанные со спуском оборудования в скважину, низкая надежность установки его в скважине, трудоемкость, возможность образования петель кабеля.

В изобретении решается задача повышения надежности в работе за счет предотвращения образования петель геофизического кабеля вокруг колонны насосно-компрессорных труб при проведении спуска и подъема глубинного прибора, повышение достоверности результатов исследований за счет проведения определений при рабочем режиме скважины.

Задача решается тем, что в способе исследования скважины, оборудованной колонной насосно-компрессорных труб и штанговым насосом, включающем остановку работы станка-качалки при работах на устье скважины и штангового насоса, спуск в скважину по межтрубному пространству на кабеле прибора, запуск станка-качалки и штангового насоса в работу, проведение после выхода на рабочий режим работы исследования скважины, остановку после проведения исследований работы станка-качалки и штангового насоса и извлечение прибора из скважины, согласно изобретению для спуска прибора работу штангового насоса останавливают на время не более чем 20 мин, затем прибор на кабеле опускают через кабельную головку на два метра, после запуска станка-качалки и штангового насоса прибор продолжают спускать вниз, при этом восстанавливают работу штангового насоса до рабочего уровня в процессе и после спуска прибора в скважину, при подъеме прибора к устью скважины после проведения исследований его останавливают за 100 метров до устья скважины, затем работу станка-качалки и штангового насоса останавливают, извлекают прибор из скважины и восстанавливают работу станка-качалки и штангового насоса.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Достоверному исследованию скважины мешает ряд причин, таких как определение параметров при нерабочем режиме насосного оборудования, зависание прибора в межтрубном пространстве, образование петель каротажного кабеля и др. Известные технические решения устраняют эти причины лишь частично. В предложенном способе решается задача повышения надежности в работе за счет предотвращения образования петель геофизического кабеля вокруг колонны насосно-компрессорных труб при проведении спуска и подъема глубинного прибора, повышение достоверности результатов исследований за счет проведения определений при рабочем режиме скважины. Задача решается следующим образом. При исследовании скважины, оборудованной колонной насосно-компрессорных труб и штанговым насосом, спускают в скважину по межтрубному пространству на каротажном кабеле прибор и проводят исследования. В качестве каротажного кабеля используют толстый каротажный кабель диаметром более 14 мм. Такой кабель, обладая жесткостью и достаточной толщиной, не подвержен петлеобразованию, легко проходит через сальник на устье скважины и без проблем проталкивается в скважину и извлекается из скважины.

В качестве прибора используют малогабаритный прибор диаметром не более 32 мм. Такой прибор легко проходит по межтрубному пространству вверх и вниз.

Для этого подходят приборы СОВА-3/28, СОВА-С3-28-60, ЭМДСТ-МП, АГАТ-28. В качестве кабеля могут быть использованы кабели марок КГ3×0,75-60-180; КГс1×1,5-150-150-4; КГ7×0,75-75-150.

Кабель типа КГс1×1,5-150-150-4 имеет следующие характеристики:

Характеристика кабеля КГс1×1,5-150-150-4:

Разрывное усилие, не менее 150 кН.

Наружный диаметр кабеля 14,4 мм.

Диаметр верхней части кабеля 10,2-16,4 мм.

Диаметр нижней части кабеля 20-38 мм.

Для спуска прибора останавливают работу станка-качалки на устье скважины. Соответственно останавливается работа штангового насоса. Данная остановка связана с техникой безопасности работ, предусматривающей остановку станка-качалки при работах на устье скважины. Открывают сальник, опускают прибор на кабеле на два метра в межтрубное пространство скважины. Закрывают сальник, охватывающий кабель, запускают станок-качалку и опускают прибор на кабеле вниз. В процессе спуска прибора и после восстанавливают работу штангового насоса до рабочего уровня. Исследования проводят при работающем штанговом насосе после выхода на рабочий режим работы. За счет этого добиваются достоверности данных работы скважины, увеличения информативности. Кроме того, при такой организации работы сохраняется продуктивность скважины. После проведения исследований поднимают прибор к устью скважины и останавливают его за 100 метров до устья скважины, затем останавливают работу станка-качалки и соответственно штангового насоса, извлекают прибор из скважины и восстанавливают работу станка-качалки и штангового насоса.

Подобные исследования возможно проводить также и при свабировании скважины, при перерывах в работе с колонной насосно-компрессорных труб в скважине (предварительно извлекая насос и спустив НКТ со свабоограничителем). Геофизические исследования по межтрубному пространству и при свабировании решают следующие задачи:

- Определение профиля притока жидкости из эксплуатируемых пластов.

- Определение нарушения целостности обсадной колонны.

- Определение нарушения целостности колонны насосно-компрессорных труб.

- Определение заколонных перетоков.

- Определение положения динамического уровня в затрубном пространстве.

- Определение толщины стенок колонны, величины износа, участки коррозии, продольные и поперечные разрывы, смятия, вздутия.

- Определение водонефтераздела.

- Определение температуры пласта и по всему стволу скважины.

- Определение эффективной мощности пласта.

- Определение удельного веса жидкости в колонне поинтервально.

- Определение глубины забоя.

- Определение муфт эксплуатационной колонны и насосно-компрессорных труб.

- Определение естественной гамма-активности горных пород.

- Определение обводненности пласта подошвенной водой (радиогеохимический эффект).

Пример конкретного выполнения

Проводят исследования нефтедобывающей скважины со следующими характеристиками: глубина 1730 м, диаметр обсадной колонны 146 мм, диаметр колонны насосно-компрессорных труб 73 мм, глубина подвески колонны насосно-компрессорных труб 1300 м, используемый штанговый насос 20-125-RHAM-12-4-3, кабель типа KTc1×1,5-150-150-4 толщиной 14 мм, прибор СОВА-3/28 (назначение глубинного прибора: для контроля за разработкой и ремонтом нефтяных и газовых скважин, в том числе и через межтрубье) диаметром 28 мм. Скважина работает в режиме число качаний в минуту 3,7, длина хода полированного штока 2,1 м, дебит 6,4 м³/сут, динамический уровень 230 м.

Для спуска прибора останавливают работу станка-качалки на устье скважины. Соответственно останавливается работа штангового насоса. Через кабельную головку соединяют кабель и прибор. Открывают сальник, опускают прибор на кабеле на 2 м в межтрубное пространство скважины. Закрывают сальник, охватывающий кабель, запускают станок-качалку и опускают прибор на кабеле вниз. Прибор размещают на глубине 1730 м. В процессе спуска прибора и после восстанавливают работу штангового насоса до рабочего уровня. Исследования проводят при работающем штанговом насосе после выхода на рабочий режим работы скважины.

При исследованиях определяют: профиль притока жидкости из эксплуатируемых пластов, целостность обсадной колонны, целостность колонны насосно-компрессорных труб, заколонные перетоки, положения динамического уровня в затрубном пространстве, толщину стенок колонны, величину износа, участки коррозии, продольные и поперечные разрывы, смятия, вздутия, водонефтераздел, температуру пласта и по стволу скважины, эффективную мощность пласта, удельный вес жидкости в колонне поинтервально, глубину забоя, муфты эксплуатационной колонны и насосно-компрессорных труб, естественную гамму-активность горных пород, обводненность пласта подошвенной водой (радиогеохимический эффект).

После проведения исследований поднимают прибор и останавливают за 100 м до устья скважины. Останавливают работу станка-качалки и соответственно штангового насоса, извлекают прибор из скважины и восстанавливают работу станка-качалки и штангового насоса.

В результате исследований добиваются достоверности данных работы скважины, увеличения информативности, заключающейся в кратковременной остановке станка-качалки и как следствие сохранение рабочего режима системы "пласт-скважина" (депрессии, установившегося теплового режима в скважине) в процессе исследования, безпроблемного спуска глубинного прибора по межтрубью, с одновременным исследованием по всему стволу скважины до забоя без образования петель геофизического кабеля за счет жесткости его и малогабаритности глубинного прибора (не используя дополнительного утяжелителя). При обычном способе спуска прибора происходит захлест глубинного прибора и геофизического кабеля, в результате станок-качалку вынужденно остановливают для "расхаживания" прибора с целью извлечения и повторного спуска, на что уходит дополнительное время и результаты исследований искажаются.

Применение предложенного способа позволит повысить надежность работы и достоверность результатов исследований.

Предлагаемое изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при геофизических исследованиях действующих скважин, оборудованных колонной насосно-компрессорных труб (НКТ) и штанговым насосом (ШН). Техническим результатом изобретения является повышение надежности в работе за счет предотвращения образования петель геофизического кабеля (ГК) вокруг колонны НКТ и повышение достоверности результатов исследований за счет проведения измерений при рабочем режиме скважины. Для проведения исследований в скважину опускают прибор. Для спуска прибора останавливают работу станка-качалки при работах на устье скважины и ШН на время не более чем 20 мин. Затем прибор на ГК опускают через кабельную головку на два метра, запускают станок-качалку и ШН и продолжают спуск прибора на ГК в скважину. В процессе спуска и после спуска прибора восстанавливают работу ШН до рабочего уровня. Проводят исследования при работающем ШН после выхода на рабочий режим работы. После проведения исследований поднимают прибор к устью скважины и останавливают его за сто метров до устья скважины, останавливают работу станка-качалки и ШН, извлекают прибор из скважины и восстанавливают работу станка-качалки и ШН.

Способ исследования скважины, оборудованной колонной насосно-компрессорных труб и штанговым насосом, включающий остановку работы станка-качалки при работах на устье скважины и штангового насоса, спуск в скважину по межтрубному пространству на кабеле прибора, запуск станка-качалки и штангового насоса в работу, проведение после выхода на рабочий режим работы исследования скважины, остановку после проведения исследований работы станка-качалки и штангового насоса и извлечение прибора из скважины, отличающийся тем, что для спуска прибора работу штангового насоса останавливают на время не более чем 20 мин, затем прибор на кабеле опускают через кабельную головку на два метра, после запуска станка-качалки и штангового насоса прибор продолжают спускать вниз, при этом восстанавливают работу штангового насоса до рабочего уровня в процессе и после спуска прибора в скважину, при подъеме прибора к устью скважины после проведения исследований его останавливают за 100 м до устья скважины, затем работу станка-качалки и штангового насоса останавливают, извлекают прибор из скважины и восстанавливают работу станка-качалки и штангового насоса.