ВИЗУАЛЬНЫЙ СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРА ПОВРЕЖДЕНИЯ СТЕНОК ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ СКВАЖИНЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ Российский патент 2015 года по МПК E21B47/02 E21B47/107 

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использована для визуального контроля состояния стенок обсадной колонны (ОК) скважины для определения характера заколонных перетоков флюида.

Известен способ, аналогичного назначения, реализуемый в устройстве для наблюдения стенок буровой скважины, заключающийся в расположении на каротажном кабеле телевизионной камеры и источника света и фототелерегистрации стенок исследуемой ОК с последующей обработкой полученных видеоматериалов /Пат. РФ №2387826, кл. Е21В 47/00, Е21В 49/00, 2010/.

Известно устройство того же назначения, содержащее телевизионную камеру и источник света, установленные на каротажном кабеле /Пат. РФ №2387826, кл. Е21В 47/00, Е21В 49/00, 2010/.

Недостатком известных способа и устройства является длительный поиск места расположения заколонных перетоков флюида для его фототелерегистрации и связанные с этим длительным поиском излишний расход электроэнергии.

Известен визуальный способ исследования характера повреждения стенок ОК скважины, заключающийся в импульсном освещении и регистрации стенок обсадной колонны скважины с помощью импульсного источника света и фототелекамеры с последующей обработкой полученных видеоматериалов, по которым определяют место и характер повреждения стенки обсадной колонны скважины /Пат. РФ №2389873, кл. Е21В 47/10, 2010/.

Известно устройство того же назначения, содержащее фототелекамеру, синхронизированную с импульсным источником света, установленную на каротажном кабеле и подключенную выходом к компьютеру, установленному на наземном оборудовании /Пат. РФ №2389873, кл. Е21В 47/10, 2010/.

Данные способ и устройство приняты за прототипы предлагаемых технических решений.

Недостатком известных способа и устройства является длительный поиск мест расположения заколонных перетоков флюида в скважине и связанные с этим излишние затраты электроэнергии.

Техническим результатом, получаемым от внедрения изобретений, является устранение недостатка прототипов, т.е. повышение результативности поиска мест расположения течи в ОК скважины.

Данный технический результат в части способа достигают за счет того, что в известном способе, заключающемся в импульсном освещении и регистрации стенок обсадной колонны скважины с помощью импульсного источника света и фототелекамеры с последующей обработкой полученных видеоматериалов, по которым определяют место и характер повреждения стенки обсадной колонны скважины, перед визуальными исследованиями проводят акустические исследования интенсивности шумоизлучения по глубине и азимутальному углу скважины с помощью остронаправленного преобразователя интенсивности шумоизлучения с диаграммой направленности, совпадающей по направлению с диаграммой направленности импульсного источника света, при этом регистрацию стенок обсадной колонны скважины с помощью фототелекамеры проводят в моменты превышения выходным сигналом с преобразователя интенсивности шумоизлучения заданного порогового значения.

Пороговое значение выходного сигнала с преобразователя интенсивности шумоизлучения задают на уровне фонового значения интенсивности шумоизлучения в скважине.

Для достижения поставленного технического результата в части устройства известное устройство, содержащее фототелекамеру, синхронизированную с импульсным источником света, установленную на каротажном кабеле и подключенную выходом к компьютеру, установленному на наземном оборудовании, дополнительно содержит головные телефоны и остронаправленный преобразователь интенсивности шумоизлучения, диаграмма направленности которого совпадает по направлению с диаграммой направленности импульсного источника света, а его выход через усилитель подключен к головным телефонам наземного оборудования.

Устройство дополнительно содержит экстремальный регулятор, подключенный входом через усилитель к выходу преобразователя шумоизлучения, а выходом - к синхронизирующим входам импульсного источника питания и фототелекамеры.

Устройство дополнительно содержит спектроанализатор, установленный в наземном оборудовании и подключенный параллельно к головным телефонам.

Изобретения поясняются чертежом, на котором представлены схемы наземного и скважинного оборудования для реализации способа с помощью устройства того же назначения.

Устройство для реализации способа содержит наземное оборудование 1 и скважинный прибор 2, установленный в исследуемой скважине, стенка которой обозначена под позицией 3.

В состав скважинного прибора 2 входит фототелекамера 4, импульсный источник 5 света с источником 6 питания, остронаправленный преобразователь 7 интенсивности шумоизлучения, усилитель 8 и экстремальный регулятор (ЭР) 9. Имеются также электронный ключ 10 и поворотное зеркало 11 с отверстием для согласования оптического и акустического каналов прибора.

Электрические связи блоков скважинного прибора 2 представлены на чертеже.

Наземное оборудование 1 включает в себя головной телефон 12, спектроанализатор 13, компьютер 14, блок 15 управления и датчик 16 глубины.

Электрические связи внутри наземного оборудования 1 и между наземными и скважинными блоками также представлены на чертеже.

Выход фототелекамеры 4 подключен к компьютеру 14, к которому подключен также датчик 16 глубины. Если электронный ключ 10 включен, то выход преобразователя 7 интенсивности шумоизлучения через усилитель 8 и ЭР 9 подключен к запускающим входам источника 6 питания и фототелекамеры 4. Если электронный ключ 10 выключен, то скважинный прибор 2 работает в ручном режиме. От головного телефона 12 к оператору поступает сигнал, по которому оператор включает в нужный момент синхронизированные источник питания 6 и фототелекамеру 4.

Ручное управление этими блоками осуществляется через блок 15 управления.

Способ исследования характера повреждения 17 стенки 3 скважины с помощью представленного устройства реализуется следующим образом.

Скважинный прибор 2 опускается на каротажном кабеле (на чертеже не обозначен) в скважину с предполагаемым повреждением 17, через которое в скважину из заколонного пространства поступает поток флюида, образуя гидро или газодинамический источник шума 18.

При ручном режиме работы устройства (электронный ключ 10 разомкнут) оператор следит за появлением в головном телефоне 12 шума, при максимальном значении которого он посылает на запускающие входы источника питания 6 импульсного источника 5 света и фототелекамеры 4 командные сигналы от блока 15 управления.

При этом на монитор компьютера 14 от фототелекамеры 4 поступает изображение повреждения 17.

За все время перемещения скважинного прибора 2 вдоль скважины и по азимутальному углу фототелекамера 4 не работает до момента точной установки светового поля источника 5 света и поля визирования фототелекамеры 4 напротив источника 17 шумоизлучения.

Поскольку диаграммы 18, 19 направленности преобразователя 7 интенсивности шумоизлучения и источника 5 света согласованы через поворотное зеркало 11 (т.е. совпадают между собой), то данное условие легко реализовать.

При замыкании электронного ключа 10 скважинный прибор 2 работает в автоматическом режиме. Контроль работы прибора в обоих режимах его работы можно осуществлять с помощью спектроанализатора 13 и компьютера 14.

Таким образом с помощью заявленных способа и устройства повышается результативность поиска течи в ОК скважины и экономится электроэнергия, необходимая для осуществления этого поиска.

Этим достигается поставленный технический результат.

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использована для визуального контроля стенок обсадной колонны (ОК) скважины для определения характера заколонных перетоков флюида. Техническим результатом является повышение результативности поиска мест расположения повреждений ОК. Способ заключается в импульсном освещении и регистрации стенок обсадной колонны скважины с помощью импульсного источника света и фототелекамеры с последующей обработкой полученных видеоматериалов, по которым определяют место и характер повреждения стенки обсадной колонны скважины. Перед визуальными исследованиями проводят акустические исследования интенсивности шумоизлучения по глубине и азимутальному углу скважины с помощью остронаправленного преобразователя интенсивности шумоизлучения с диаграммой направленности, совпадающей по направлению с диаграммой направленности импульсного источника света. При этом регистрация стенок обсадной колонны скважины с помощью фототелекамеры проводят в моменты превышения выходным сигналом с преобразователя интенсивности шумоизлучения заданного порогового значения. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Визуальный способ исследования характера повреждения стенок обсадной колонны скважины, заключающийся в импульсном освещении и регистрации стенок обсадной колонны скважины с помощью импульсного источника света и фототелекамеры с последующей обработкой полученных видеоматериалов, по которым определяют место и характер повреждения стенки обсадной колонны скважины, отличающийся тем, что перед визуальными исследованиями проводят акустические исследования интенсивности шумоизлучения по глубине и азимутальному углу скважины с помощью остронаправленного преобразователя интенсивности шумоизлучения с диаграммой направленности, совпадающей по направлению с диаграммой направленности импульсного источника света, при этом регистрация стенок обсадной колонны скважины с помощью фототелекамеры проводят в моменты превышения выходным сигналом с преобразователя интенсивности шумоизлучения заданного порогового значения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что пороговое значение выходного сигнала с преобразователя интенсивности шумоизлучения задают на уровне фонового значения интенсивности шумоизлучения в скважине.

3. Устройство для исследования характера повреждения стенок обсадной колонны скважины, содержащее фототелекамеру, синхронизированную с импульсным источником света, установленную на каротажном кабеле и подключенную выходом к компьютеру, установленному на наземном оборудовании, отличающееся тем, что дополнительно содержит головные телефоны и остронаправленный преобразователь интенсивности шумоизлучения, диаграмма направленности которого совпадает по направлению с диаграммой направленности импульсного источника света, а его выход через усилитель подключен к головным телефонам наземного оборудования.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что дополнительно содержит экстремальный регулятор, подключенный входом через усилитель к выходу преобразователя шумоизлучения, а выходом - к синхронизирующим входам импульсного источника питания и фототелекамеры.

5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что дополнительно содержит спектроанализатор, установленный в наземном оборудовании и подключенный параллельно головным телефонам.