Устройство исследования скважин Советский патент 1985 года по МПК E21B47/00 E21B23/00 

а

Изобретение относится к нефтедо бывающей гфомьшшенности и может.бы использовано при исследовании сква жин , оборудованных погружными элек ронасосами. Известно устройство исследования скважин, оборудованных погружным электронасосом, соединенным с помощью переходника с насосно-компрессорными трубами, с седлом в нижней части и устаяовленньм под насосом скважинным прибором, который связан с лебедкой, размещенной на поверхности, при. этом скважиннь прибор имеет ролик, через который перекинут гибкий канат, причем один конец каната пропущен в меж-трубное пространство в связан с лебедкой, а второй прикреплен к пробке, установленной в седле . Недостатком этого устройства является то, что скребковая проволока длительное время находится в агрессивной среде (в.скважинной жидкости), что вызывает интенсивную коррозию я, следовательно, , реако уменьшает надежность устройства. Кроме того, при исследовании скважины необходимо синхронно спускать каротажный кабель и скреб ковую проволоку, что усложняет спуско-подъемные операции и при большей глубине приводит к их скру чиванию, т.е. возникновению аварийной ситуадаи. Известно устройство исследования скважин, содержащее скважинный прибор, установленньй под насосом, выполненный из двух разъемных частей - зонда и блока электрических преобразователей, причем последний установлен с возможностью извлечения из скважины после проведения исследования, осуществляемого следующим образам. При производстне очередного подземного капиталь кого ремонта скважины к хвостовику насосного агрегата присоединяют скважинный прибор, состоящий из блока электрических преобразователей и зондовой части, соединенных между собой. Например, с помощью фиксатора. Прибор спускают в скважину совместно со спуском насосног агрегата. После завершения монтажа, притягивая прибор на каротаж- ном кабеле в интервалах продуктивных пластов, проводят исследоват ние скважины. Затем прибор поднимают вверх и фиксируют на хвостовике насосцого агрегата. После этого освобождают фиксатор, соединяющий между собой блок электрических преобразователей и зондовую часччз прибора, а блокэлектрических преобразователей вытаскивают на кабеле из скважины 123. Однако исследовать скважину этим устройством можно только один раз при капитальном ремонте.. При иеобходимости исследовать скважину в межремонтць1й период, требуется поднимать все подземное оборудование; глубинная часть прибора (по стоимости 2/3 от стоимости комплекта) находится в скважине и весь межремонтный период не эксплуатируется. Известно устройство исследования скважины, содержащее размещенные в напорно-компрессорной трубе погружной электронасос, глубинный прибор и кабель. В период яежду исследованиями скважины кабель спущен вниз до посадки муфты на седло. Муфта жестко соединена с ве;рхним концом кабеля, на нижнем конце которого подвещен глубинный прибор ниже продуктивных пластов. Дпя проведения измерения глубинным прибором, с поверхности .устройство спускается на каротажном кабеле, намотанном на барабан лебедки, осуществляет захват муфты и электрическое подсоединение к электроду поверхностйой аппаратуры, после чего на прибор подается ток питания. Затем производится протяжка прибора (вверх) и исследуются интервалы продуктивного пласта. По окончании исследований глубинный прибор спускается вниз на всю длину кабеля (муфта лояштся на седло), производится отцеп спущенного сверху каротажного кабеля и подъем его на поверхность .33. Недостатком известного устройства является нахождение в межремонтный период (время от одного .капитального ремонта скважины до следующего около 300 дней) глубинного прибора в подвешенном на кабеле состоянии в агрессивной среде (в скважинной жидкости). За это время ухудшаются электрические и механические характеристики кардтажного кабеля из-за влияния агрессивной среды.

что отражается на надежности и достоверности измерений..

Цель изобретения - повышение надежности работы и обеспечение многократного использования устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство исследования скважин, содержащее размещенные в насосно-компрессорной трубе погружной электронасос, глубинный прибор и кабель, сйабжено фиксатором, выпрлненньм в виде установленного с возможностью взаимодействия-с неиодвижиой втулкой коллектора с кольцевой канавкой и отверстиями с ша-. рами, а неподвижная втулка имеет кольцевую канавку, и внутри коллектора размещена поящ}ужнненная относительно Hert подвйясная втулка с . отверстиями, шарами н. штоком с двумя кольцевыми канавками, при этом фиксатор жестко связан с глубинным прибором и насоево-компрессорной трубой, а штрк расположен с возможностью взаимодейетвйя с шарами подвижной 5тулкй. ,

Дрй этом с екш повышения надежности работы фиксатора в среде, содержащей твердые частицыj фикса, тор размещен в сосуде с жидкостью большей плотности, чем скважинная жидкость, и не смещиваемой с нею.

Кроме того, с целью повьппения надежности срабатьшания фиксатора, корец кабеля Снабжен утяжеляющими грузиками, закрепленныш с возможностью изгиба кабеля.

На фиг.1 схематично показано устройство исследования скважины в момент, когда кабель с наконечником (верхним штоком) опущен, нофиксатор пока не сработал; на фиг. 2 - то же,когда кабель соединен с глубинньм прибором при помощи фиксатора и глубинный прибор отсоединен от насоса, т.е. устройство готово для исследования скважины.

Устройство расположено в эксплуатационной колонне 1. На насоснокомпрессорных трубах 2 подвешен электронасос 3. Глубинный прибор 4 подвешен под насосом с помощью фикстора.

Фиксатор состоит из коллектора 5 в виде полого цилиндра с установленными в его отверстиях большими шариками бис внутренней кольцевой канавкой А для взаимодействия с малы600164

ми шариками 7, из верхней неподвижной втулки 8 с внутренней кольцевой канавкой Б, которая механически соединена с направляющей 9 и с насосом 5 3 (направляющая 9 механически соеди «ена с насосно-компрессорной трубкой 2), из нижней подвижной втулки 10, которая подпружинена относительно коллектора 5 большой пружиной 11, 10 жесткость пружины может быть соизмерима, но меньше силы обрыва кабеля. На нижней втулке смонтирован электрический контакт-штырь 12, который электрически соединен с глубинным 15 прибором 4 приводом 13 (глубинный прибор 4 механически соединен с коллектором 5 с помощью штырей 14). : Фиксатор также состоит из верхнего

штока 15, который имеет верхнюю 2Q канавку В для фиксации с коллектором 5 с помощью больших шариков 6 и нижнюю канавку Г для фиксации с нижним штоком с помощью малых шариков 7, и гнездо электрического контакта, заполненное диэлектрической жидкостью 16 и герметизированной эластичной мембраной 17, из нижнего штока 18 в виде полого цилиндра с отверстиями под малые шарики 7, которые взаимодействуют с нижней проточкой верхнего штока 15. Нижний шток 18 подпружинен относительно Коллектора 5 малой пружиной 19, жесткость которой подобрана так, что фиксатор легко срабатьшает от веса

опущенного кабеля с наконечником (верхним штоком). Для надежного срабатывания фиксатора на кабеле после кабельного наконечника закреплены грузики 20. Грузики закреплены на таком расстоянии один от другого, чтобы не терялась гибкость кабеля.

Для надежной работы фиксатора в среде, где могут при сутствовать твердые частицы (металлические опилки, окись металла и др.), фиксатор помещен в сосуд 21 с жидкостью 22 большей плотности (например, ртуть), чем скважинная жидкость,

0 что приводит к выталкиванию на поверхность твердых, частиц. Выше грузиков на кабеле расположен сгшьник 23, разобщаюш 1й всасьгеающую и нагнетательную линии.

5 Устройство работает следующим образом.

Глубинный прибор 4 с фиксатором устанавливаются под насосом при ка5

питальном ремонте екважины, В период между исследованиями скважины глубинный прибор находится в подвешенном положении

При исследовании екважины отключают от электросети насосный агрегат, при этом автоматически открывается задвижка выполняющая роль пробки Сне показано). Далее открывают буферную задвижку, и при помощи лебедки спускают в скважину кабель грузиками 20, кабельным наконечником и сальником 23 через насосно-компрессорную трубу 2. Кабель мимо насоса проходит по направляющей 9. Верхний шток 15, кабель и грузики 20 своим весом давят на нижний шток 18. При этом сжимается малая пружина 19, малый шарик 7 вБКОдит из внутренней кольцевой канавки коллектора 5 и занимает место в нижней наружнойкольцевой канавке Г верхнего штока 15 и в отверстии нижнего штока 18 и двигается вместе с ними вниз. После достижения верхней кольцевой канавки В верхнего штока 1Б большого шарика 6, последний помещается в верхнюю кольцевую канавку В верхнего штока 15 и продолжает двигаться вниз, наход сь совместно в верхней кольцевой канавке В BiepXHero штока 15 и в отверстии коллектора 5, разжимается большая пружина 11, и подвижная нияжяя втулка 10 снаружи фиксирует большой шарИк 6, а штьфь электрйчеекого контакта 12 от ьипы разжатия большой пружины 11 пробивает t ettepAny 17, обеспе чивая надежный электрический контакт между кабелем и глубинШэВ прибором 4,

Когда штьфь 12 вХоДит в гнездо, диэяехтрическая жщ(кость вытесняется через зазор между штьфём 12 и . эластичной мембраной 17, препятствуя попадаш1ю скважинной жидкости в гнездо электрического контакта.

600166

После остановки движения штьфя из-за эластичности мембраны зазор между мембраной и штьфём самоуплотняется.

Таким обрзом, все фиксирующее устройство с закрепленным на нем глубинным прибором 4 освобождается от верхней неподвижной втулки 8. При дальнейшем спуске глубинного прибора 4 фиксатора, кабеля с грузиками

20 и сальника 23, последний садится на седло 24, разобщая всасывающую и нагнетательную линии. Устройство готово для проведения исследования. После проведения исследования подъем глубинного прибора производится

при помопщ кабеля. При подъеме, когда нижняя подвижная втулка 10 упирается на верхйюю неподвижную втулку 8, сжимается большая прзжина 11,

20 йосле достижения большого шарика 6 .кольцевой канавки на верхней неподвижной втулке 8 освобождается верхний шток 15 от большого шарика 6. По мере движения вверх верхний шток

25 15 тянет за собой нижний цилиндрический шток 18, так как они зафи4ссИрованы между собой йальм шариком 7. Когда малый шарик 7 дойдет до внутренней кольцевой канавки А коллектора 5, верхний шток 15 освобождается и с кабелем поднимается сво бодно. Кольцевая канавка В на коллекторе 5 вьтолнена так (на таком расстоянии), что верхний,шток 15 осев вобождается от большого шарика 6 только тогда, когда большой шарик б зафиксирован- нижним цилиндрическим штоком 18.

Глубинньй прибор 4 с фиксатором

jjQ остается в скважине до проведения следуюпдах сквазкинных измерений.

Используя предлагаемое устройство, можво исследовать, скважины в любое время. Это. позволяет повы g сить информативность и надежность исследований исэкономить каротажный кабель.

1. УСТРОЙСТВО ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИН, содержащее размещенные в насосно-компрессорной трубе погружной электронасос, глубинный прибор и кабель, отличающееся тем, что, с целью повьциения надежности работы и обеспечения многократного использования, оно снабжено фиксатором, вьтолненным в виде установленного с возможностью взаимодейвСЕСОш; -. MT fiTcU. .q T XU ;-;c; y ftKA ствия с неподвижной втулкой коллектора с кольцевой канавкой и отверстиями с шарами, а неподвижная втулка имеет кольцевую канавку, и внутри коллектора размещена подпружиненная относительно него подвижная втулка с отверстиями, шарами и штоком с двумя кольцевь1ми канавками, при этом фиксатор жестко связан с глубинньм прибором и насосто-компрессорной трубой, а шток расположен с возможностью взаимодействия с шарами подвижной втулки. 2,Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что, с целью повышения надежности работы фиксатора в среде, содержащей твердые час(Л тицы, фиксатор размещен в е осуде с жидкостью большей плотности, чем скважинная жидкость, и не смешиваемой с нею. 3.Устройство по ц. 1, о т л ичающееся тем, что, с целью повышения надежности срабатывания фиксатора, конец кабеля снабжен утяжеляющими грузиками, закрепленными с возможностью изгиба кабеля.