УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРИЕНТИРОВАННОЙ ПЕРФОРАЦИИ БУРОВЫХ СКВАЖИН Советский патент 1968 года по МПК E21B43/119 

Изобретение относится к устройствам для ориентированной перфорации буровых скважин многорядной конструкции, которая используется при одновременно-раздельном способе разработки многопластовых нефтяных месторождений.

Такая конструкция обеспечивает добычу нефти из нескольких пластов одновременно. С этой целью в необсаженную скважину спускают параллельно несколько колонн обсадных труб малого диаметра, причем каждую колонну спускают до определенного пласта. Между собой трубы изолированы цементажем или пакеровкой затрубного пространства.

Поскольку каждая колонна эксплуатирует отдельный пласт, имеющий пластовое давление отличное от других пластов, необходимо при перфорации одной колонны труб не повредить остальные. Для этого перфорация должна проводиться в секторе, не пересекающем другие трубы.

Известные устройства ориентирования перфораторов предусматривают спуск перфоратора с коллимированным гамма-источником в одну колонну и спуск прибора для гамма-каротажа (ГК) в другую. Затем ориентируют перфоратор с помощью различных скважинных поворотных устройств. Недостатком этого способа является необходимость одновременно спускать перфоратор с радиоактивным источником и прибор ГК в две колонны на двух кабелях и производить ориентировку перфоратора, вращая его с помощью специального поворотного устройства.

Данное устройство для направленной перфорации скважин многорядной конструкции не требует спуска прибора гамма-каротажа в другую колонну и поворотного механизма у перфоратора.

На чертеже показана схема устройства.

Оно содержит источник 1 гамма-квантов, коллимированные детекторы 2 и 3, корпус 4 прибора радиоактивного каротажа, перфораторы 5 и 6 и кумулятивные выемки 7 с зарядами.

В предложенном устройстве для использования одной колонны труб, исключения поворотного механизма и упрощения процесса работы прибор радиоактивного каротажа снабжен противоположно направленным коллимированными детекторами, а каждому детектору соответствует соединенный с корпусом прибора радиоактивного каротажа перфоратор с зарядами, направление кумулятивных выемок которого такое же, как у коллимационной щели соответствующего детектора.

Принцип действия предлагаемого устройства.

Каждый перфоратор имеет ориентировку зарядов или стволов, соответствующую ориентировке коллимационной щели одного из детекторов. По показаниям детектора можно судить об ориентировке коллимационной щели данного канала. Показания каждого канала уменьшаются с увеличением плотности среды в затрубном пространстве в радиусе 5-10 см. При ориентировке коллимационной щели данного детектора в сторону пласта коллектора, плотность которого всегда выше, чем плотность цементного камня, показания его будут ниже, чем других каналов.

Перфорация ведется перфоратором, направление зарядов в котором соответствует данному каналу гамма-гамма цементомер, что исключает случайный прострел других труб. Таким образом, прострел ведется выборочно одним из нескольких спускаемых одновременно перфораторов, положение которого определено показаниями ГГЦ и является наиболее благоприятными для вскрытия. При следующем спуске используют оставшиеся перфораторы, а вместо отстреленного присоединяют вновь заряженный перфоратор. Если работы производят в скважине с количеством колонн от четырех и более, то для ориентировки перфоратора необходимо иметь трехканальный ГГЦ с ориентировкой датчиков через 120° и, соответственно, три ориентированных перфоратора.

Двухканальный вариант устройства отличается от трехканального тем, что позволяет применять более чувствительные детекторы, так как в одном сечении прибора устанавливается один канал. Последнее очень важно, поскольку диаметр прибора должен быть мал, порядка 40-50 мм. Однако он пригоден только в двух-трехрядной конструкции скважин. В четырехрядной и с большим количеством рядов конструкции необходим трехканальный вариант, который будет сложнее по конструкции и с менее чувствительными детекторами, чем двухканальный вариант.

На месторождениях с маломощными нефтяными пластами возникает необходимость более точной привязки интервалов перфорации к разрезу скважины.

ГГЦ не позволяет привязаться к разрезу, так как показания его ввиду малой глубинности метода ГГЦ слабо зависят от изменения свойств пластов, т.е. ГГЦ не дает информации о разрезе. В этом случае предлагается использовать в устройстве вместо ГГЦ нейтронный цементомер (ННЦ), отличающийся тем, что вместо источника гамма-квантов используют источник быстрых нейтронов, а вместо гамма-детектора - детекторы тепловых нейтронов, коллимированных с помощью кадмия и бора.

Показания ННЦ, глубинность которого 20-40 см, будут зависеть как от заполнения затрубного пространства в направлении щели коллиматора детектора тепловых нейтронов, так и от нейтронных свойств разреза. Это позволит одновременно проводить ориентированную перфорацию в плоскости, перпендикулярной оси скважины, по разнице показаний в каждом канале и уточнить интервал перфорации по диаграммам нейтрального каротажа, записанных всеми каналами.

Устройство для ориентированной перфорации буровых скважин многорядной конструкции, состоящее из селективного стреляющего перфоратора с кумулятивными выемками и источником гамма-излучения, поворотного механизма и прибора радиоактивного каротажа, отличающееся тем, что, с целью использования одной колонны труб, исключения поворотного механизма и упрощения процесса работы, прибор радиоактивного каротажа снабжен противоположно направленными коллимированными детекторами, а каждому детектору соответствует соединенный с корпусом прибора радиоактивного каротажа перфоратор с зарядами, направление кумулятивных выемок которого такое же, как у коллимационной щели соответствующего детектора.