RU42062U1 - COMPLEX FOR DELIVERY OF GEOPHYSICAL INSTRUMENTS - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к геофизическим и гидродинамическим исследованиям наклонных и горизонтальных скважин приборами на кабеле. Предлагаемой полезной моделью решается задача создания комплекса для доставки геофизических приборов и аппаратов, независимо от их массы и длины, к забоям наклонных и горизонтальных скважин с условно горизонтальными участками большой протяженности, выдерживающего перепад температур, обеспечивающего надежную работу при значительных осевых нагрузках. Комплекс доставки приборов к забоям горизонтальных скважин представляет собой набор следующего оборудования: удлинитель, движитель, устройство осуществления электрической связи («мокрый контакт»), устройство крепления движителя к геофизическому кабелю, контейнер из труб, кабель Комплекс для доставки геофизических приборов включающий геофизический кабель, движитель, устройство осуществления электрической связи, устройство крепления движителя к геофизическому кабелю, контейнер, содержит удлинитель, состоящий из стальных бесшовных насосно-компрессорных труб условным диаметром 33 или 42 мм, который расположен между контейнером и движителем, причем в движителе расстояние от концов наружной зафиксированной трубы до концов внутренней трубы составляет не менее 0,35 м, а контейнер состоит из труб из непроводящего материала, с просверленными отверстиями в местах расположения электродов гибкого зонда, причем, внутренний диаметр труб из которых состоит контейнер, превышает диаметр кабельной головки и меньше диаметра приборной головки зонда. Комплекс для доставки геофизических приборов обеспечивает проведение полного комплекса исследований эксплуатируемых и бурящихся скважин стандартными геофизическими приборами, а также с использованием специального контейнера при измерениях гибкими зондами (боковое каротажное зондирование, боковой каротаж).The utility model relates to geophysical and hydrodynamic studies of deviated and horizontal wells with cable instruments. The proposed utility model solves the problem of creating a complex for the delivery of geophysical instruments and apparatuses, regardless of their mass and length, to the faces of deviated and horizontal wells with conventionally horizontal sections of great length, withstanding temperature differences, ensuring reliable operation with significant axial loads. The complex for delivering instruments to the bottom of horizontal wells is a set of the following equipment: extension cord, mover, device for electrical communication (“wet contact”), device for fastening the mover to the geophysical cable, a container of pipes, cable Complex for the delivery of geophysical instruments including a geophysical cable, mover , a device for implementing electrical communication, a device for mounting a propulsion device to a geophysical cable, a container, comprises an extension cord consisting of seamless steel n axial-compressor pipes with a nominal diameter of 33 or 42 mm, which is located between the container and the mover, and in the mover the distance from the ends of the outer fixed pipe to the ends of the inner pipe is at least 0.35 m, and the container consists of pipes of non-conductive material, with drilled holes in the locations of the electrodes of the flexible probe, and the inner diameter of the pipes of which the container consists exceeds the diameter of the cable head and less than the diameter of the instrument head of the probe. The complex for the delivery of geophysical instruments provides a full range of exploration and drilling wells using standard geophysical instruments, as well as using a special container when measuring with flexible probes (lateral logging, lateral logging).

Description

Полезная модель относится к геофизическим и гидродинамическим исследованиям наклонных и горизонтальных скважин приборами на кабеле.The utility model relates to geophysical and hydrodynamic studies of deviated and horizontal wells with cable instruments.

Известен технологический комплекс доставки приборов «Горизонталь-4» (опубл. 2001 г. «Геофизические исследования горизонтальных нефтегазовых скважин» А.А.Молчанов, Э-ЕЛукьянов, В.А.Ралин Санкт-Петербургский горный институт, стр.141, 142), включающий геофизический кабель, кабельный зажим, движитель из бурильных труб, набор легких полиэтиленовых труб, в нижней из которых располагается каротажный прибор, хвостовик.Known technological complex for the delivery of devices "Horizontal-4" (publ. 2001 "Geophysical exploration of horizontal oil and gas wells" A.A. Molchanov, E-ELukyanov, V.A. Ralin St. Petersburg Mining Institute, pp. 141, 142) including geophysical cable, cable clamp, drill pipe mover, a set of lightweight polyethylene pipes, the bottom of which is a logging tool, a shank.

Недостатком данного решения является сложность, недостаточная прочность материала труб, и, как следствие, их разрушение в местах их соединений, что приводит к авариям на скважинах. Большой диаметр полиэтиленовых труб также не позволяет проводить исследования в добывающих скважинах и в боковых горизонтальных стволах, пробуренных из ранее построенных скважин. Конструкция комплекса не позволяет проводить исследования без помещения приборов внутрь полиэтиленовых труб, что приводит к погрешностям при измерениях.The disadvantage of this solution is the complexity, insufficient strength of the pipe material, and, as a result, their destruction at the joints, which leads to accidents at the wells. The large diameter of the polyethylene pipes also does not allow research in producing wells and in horizontal sidetracks drilled from previously constructed wells. The design of the complex does not allow research without placing instruments inside polyethylene pipes, which leads to measurement errors.

Известен технологический комплекс доставки приборов «Горизонталь-5» (опубл. 2001 г. «Геофизические исследования горизонтальных нефтегазовых скважин» А.А.Молчанов, Э.Е.Лукьянов, В.А.Рапин Санкт-Петербургский горный институт, стр.141, 142), включающий геофизический кабель, легкие металлические трубы с внутренним тоководом и комплексный каротажный прибор.Known technological complex for the delivery of devices "Horizontal-5" (publ. 2001 "Geophysical exploration of horizontal oil and gas wells" A.A. Molchanov, E.E. Lukyanov, V.A. Rapin St. Petersburg Mining Institute, p. 141, 142), including a geophysical cable, light metal pipes with an internal current lead and a complex logging tool.

Недостатком данной конструкции является низкая надежность электрического канала связи с каротажным прибором из за сложности обеспечения герметизации большого числа соединений труб при сборке и эксплуатации. Комплекс не предусматривает возможность исследований скважин электрическими методами при помощи гибких зондов.The disadvantage of this design is the low reliability of the electrical communication channel with the logging tool due to the complexity of ensuring the sealing of a large number of pipe connections during assembly and operation. The complex does not provide for the possibility of investigating wells by electrical methods using flexible probes.

Предлагаемой полезной моделью решается задача создания комплекса для доставки геофизических приборов и аппаратов, независимо от их массы и длины, к забоям наклонных и горизонтальных скважин с условно горизонтальными участками большой протяженности, выдерживающего перепад температур, обеспечивающего надежную работу при значительных осевых нагрузках.The proposed utility model solves the problem of creating a complex for the delivery of geophysical instruments and apparatuses, regardless of their mass and length, to the faces of deviated and horizontal wells with conventionally horizontal sections of great length, withstanding temperature differences, ensuring reliable operation with significant axial loads.

Для достижения технического результата комплекс для доставки геофизических приборов включающий геофизический кабель, движитель, устройство осуществления электрической связи, устройство крепления движителя к геофизическому кабелю, To achieve a technical result, a complex for the delivery of geophysical instruments including a geophysical cable, propulsion device, electrical communication device, device for attaching the propulsion to the geophysical cable,

контейнер, содержит удлинитель, состоящий из стальных бесшовных насосно-компрессорных труб условным диаметром 33 или 42 мм, который расположен между контейнером и движителем, причем в движителе расстояние от концов наружной зафиксированной трубы до концов внутренней трубы составляет не менее 0,35 м, а контейнер состоит из труб из непроводящего материала, с просверленными отверстиями в местах расположения электродов гибкого зонда, причем, внутренний диаметр труб из которых состоит контейнер превышает диаметр кабельной головки и меньше диаметра приборной головки зонда.the container contains an extension cord consisting of steel seamless tubing with a nominal diameter of 33 or 42 mm, which is located between the container and the mover, and in the mover, the distance from the ends of the outer fixed pipe to the ends of the inner pipe is at least 0.35 m, and the container consists of pipes of non-conductive material, with drilled holes in the locations of the electrodes of the flexible probe, moreover, the inner diameter of the pipes of which the container consists exceeds the diameter of the cable head and less Etra instrument probe head.

Отличительными признаками предлагаемого комплекса для доставки геофизических приборов от указанного выше известного, содержит удлинитель, состоящий из стальных бесшовных насосно-компрессорных труб условным диаметром 33 или 42 мм, который расположен между контейнером и движителем, причем в движителе расстояние от концов наружной зафиксированной трубы до концов внутренней трубы составляет не менее 0,35 м, а контейнер состоит из труб из непроводящего материала, с просверленными отверстиями в местах расположения электродов гибкого зонда, причем, внутренний диаметр труб из которых состоит контейнер превышает диаметр кабельной головки и меньше диаметра приборной головки зонда.Distinctive features of the proposed complex for the delivery of geophysical instruments from the above known, contains an extension cord consisting of steel seamless tubing with a nominal diameter of 33 or 42 mm, which is located between the container and the mover, and in the mover the distance from the ends of the outer fixed pipe to the ends of the inner the pipe is at least 0.35 m, and the container consists of pipes of non-conductive material, with drilled holes at the locations of the electrodes of the flexible probe, p When in use, the inner pipe diameter of which exceeds the diameter of the container consists of cable head and smaller than the diameter of the probe head of the instrument.

Техническим результатом является обеспечение возможности гарантированной доставки каротажных приборов и гибких зондов к забоям всех категорий горизонтальных скважин и боковых горизонтальных стволов, повышение достоверности результатов измерений и надежности работы устройства в скважинах с высоким давлением и температурой.The technical result is the possibility of guaranteed delivery of logging tools and flexible probes to the bottom of all categories of horizontal wells and horizontal sidetracks, increasing the reliability of the measurement results and the reliability of the device in wells with high pressure and temperature.

Предлагаемый комплекс для доставки геофизических приборов иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-2.The proposed complex for the delivery of geophysical instruments is illustrated by the drawings presented in figure 1-2.

На фиг.1 показан общий вид комплекса для доставки геофизических приборов.Figure 1 shows a General view of the complex for the delivery of geophysical instruments.

На фиг.2 контейнер для измерения гибкими зондами.2, a container for measuring flexible probes.

Комплекс доставки приборов к забоям горизонтальных скважин (фиг.1) представляет собой набор следующего оборудования: удлинитель 1, движитель 2, устройство осуществления электрической связи («мокрый контакт») 3, устройство крепления движителя к геофизическому кабелю 4, контейнер из труб 5, кабель 6.The device delivery complex to the bottom of horizontal wells (Fig. 1) is a set of the following equipment: extension cord 1, mover 2, device for electrical communication (“wet contact”) 3, device for fastening mover to geophysical cable 4, container from pipes 5, cable 6.

1 - удлинитель - соединенные между собой насосно-компрессорные трубы (НКТ) заданной длины условным диаметром 33 или 42 мм (часть труб, которые будут находиться в нижней части - на условно горизонтальном участке);1 - extension cord - tubing connected to each other (tubing) of a given length with a nominal diameter of 33 or 42 mm (part of the pipes that will be in the lower part - on a conventionally horizontal section);

2 - движитель (монтируется над удлинителем и предназначен для создания усилия на преодоление сил трения геофизическим прибором и удлинителем на условно 2 - mover (mounted above the extension cord and is designed to create efforts to overcome the friction forces with a geophysical device and extension cord on conditionally

горизонтальном участке) - представляет собой набор труб двух диаметров - НКТ диаметром 33 мм и надетых на них труб с наружным диаметром, не превышающим диаметр муфтовых соединений удлинителя (42,8 мм). Притом расстояние от концов наружной трубы до муфтовых и резьбовых соединений внутренней НКТ, для обеспечения их спуска в скважину и подъема при помощи стандартного оборудования (элеватора), должно составлять не менее 0,35 м. Наружные трубы необходимо зафиксировать. Такая конструкция движителя увеличивает его массу, уменьшает длину и, соответственно, затраты времени на сборку при проведении исследований.horizontal section) - is a set of pipes of two diameters - tubing with a diameter of 33 mm and pipes mounted on them with an outer diameter not exceeding the diameter of the sleeve joints of the extension cord (42.8 mm). Moreover, the distance from the ends of the outer pipe to the sleeve and threaded connections of the inner tubing, to ensure their descent into the well and lifting using standard equipment (elevator), should be at least 0.35 m. The outer pipes must be fixed. This design of the mover increases its mass, reduces the length and, accordingly, the time spent on assembly during research.

3 - устройство осуществления электрической связи («мокрый контакт») предназначено для электрической связи глубинных приборов с геофизическим кабелем в скважинной жидкости независимо от степени ее минерализации. Неподвижная часть устройства крепится к нижней трубе удлинителя, к которому, в свою очередь, подсоединяется скважинный прибор. Подсоединение к устройству приборов малого диаметра, имеющих приборную головку с резьбой диаметром 36 мм, производится при помощи специального наконечника, который имеет усиленную резьбу и обеспечивает надежное механическое крепление и электрическое подключение геофизических приборов и аппаратов. Для подключения приборов большого диаметра с резьбовым соединением под приборную головку диаметром 60 мм используется наконечник соответствующего диаметра или специальный переходник. Подвижная часть устройства осуществления электрической связи (наконечник) крепится к геофизическому кабелю, притом конструкция заделки геофизического кабеля предусматривает возможность отсоединения его от устройства при создании усилия разрыва 5,0 кН. Наконечник с целью создания электрической связи доставляется к неподвижной части устройства под собственным весом и фиксируется в нем.3 - a device for electrical communication (“wet contact”) is intended for electrical communication of downhole instruments with a geophysical cable in a borehole fluid, regardless of its degree of mineralization. The fixed part of the device is attached to the lower pipe of the extension cord, to which, in turn, the downhole tool is connected. Connection to the device of small-diameter instruments having an instrument head with a thread with a diameter of 36 mm is made using a special tip, which has reinforced threads and provides reliable mechanical fastening and electrical connection of geophysical instruments and apparatuses. To connect devices of large diameter with a threaded connection under the instrument head with a diameter of 60 mm, a tip of the corresponding diameter or a special adapter is used. The movable part of the electrical communication device (lug) is attached to the geophysical cable, while the design of terminating the geophysical cable provides for the possibility of disconnecting it from the device when creating a breaking force of 5.0 kN. The tip in order to create an electrical connection is delivered to the fixed part of the device under its own weight and is fixed in it.

4 - устройство крепления движителя к геофизическому кабелю должно обеспечивать надежное механическое крепление движителя к грузонесущим геофизическим кабелям различных марок, а также освобождение кабеля при аварийных ситуациях в скважинах (прихватах геофизического прибора, удлинителя или движителя). Конструкция устройства с целью предотвращения обрыва кабеля обеспечивает его освобождение при осевом усилии на 10 кН меньше разрывного усилия используемого кабеля;4 - the device for fastening the mover to the geophysical cable should provide reliable mechanical fastening of the mover to the load-bearing geophysical cables of various brands, as well as the release of the cable in emergency situations in wells (tacking the geophysical instrument, extension cord or mover). The design of the device in order to prevent cable breakage ensures its release with an axial force of 10 kN less than the breaking strength of the cable used;

5 - контейнер из труб, изготовленных из непроводящего материала (стеклопластика или другого непроводящего материала, диэлектрика), предназначенный для проведения скважинных измерений электрическими методами при помощи гибких зондов. Конструктивно контейнер для придания ему гибкости состоит из отрезков труб 1 (фиг.2). Длина каждого отрезка подбирается в зависимости 5 - a container of pipes made of non-conductive material (fiberglass or other non-conductive material, dielectric), designed for downhole measurements by electrical methods using flexible probes. Structurally, the container to give it flexibility consists of pipe segments 1 (figure 2). The length of each segment is selected depending

от конструкции гибкого зонда, исходя из условия, что стыки труб не должны попадать на места расположения электродов зонда 2, а внутренний диаметр труб должен на 1-2 мм превышать диаметр кабельной головки гибкого зонда 3 и быть меньше диаметра приборной головки зонда 4. Для прохождения токовых линий от питающих электродов зонда к вскрытым скважиной горным породам и регистрации разности потенциалов на приемных электродах на трубах контейнера в местах расположения электродов, на протяжении их длины, по окружности сверлятся отверстия 5 диаметром 4-5 мм. Сборка контейнера на гибком зонде производится посредством монтажа на него труб в определенной последовательности, первая (нижняя) из которых упирается в приборную головку зонда 1, а последняя (верхняя) крепится к кабельной головке зонда при помощи специального зажима 6, конструкция которого также предусматривает и поджим труб для придания жесткости контейнеру.from the design of the flexible probe, based on the condition that the joints of the pipes should not fall on the location of the electrodes of the probe 2, and the inner diameter of the pipes should be 1-2 mm greater than the diameter of the cable head of the flexible probe 3 and be less than the diameter of the instrument head of the probe 4. current lines from the supply electrodes of the probe to the rocks opened by the borehole and registration of the potential difference at the receiving electrodes on the container tubes at the locations of the electrodes, over their length, holes 5 are drilled around the circumference 5 diameter m 4-5 mm. The container is assembled on a flexible probe by mounting pipes on it in a certain sequence, the first (lower) of which rests on the instrument head of the probe 1, and the last (upper) is attached to the cable head of the probe using a special clamp 6, the design of which also includes a clamp pipes to stiffen the container.

Исследования выполняются в следующей последовательности. К удлинителю подсоединяются каротажный прибор и неподвижная часть устройства осуществления электрической связи. Спуск в скважину удлинителя и движителя, с предварительно рассчитанными при помощи программы для ЭВМ «Программа выбора способов доставки геофизических приборов к забоям горизонтальных скважин» (ЕНОТ-2002), длиной и весом, выполняется работниками буровой бригады. При достижении расчетной глубины, внутрь труб движителя помещают смонтированный на геофизическом кабеле кабельный наконечник. Наконечник вместе с кабелем под собственным весом доставляется к неподвижной части устройства электрической связи и фиксируется в нем. Далее колонна труб (движитель и удлинитель) при помощи устройства крепления движителя, крепится к кабелю, на котором опускается на заданную глубину. Критерием успешной доставки является превышение веса движителя над усилием сопротивления трению при движении геофизического прибора и удлинителя, находящихся в горизонтальной части в 1,4-1,5 раза. Измерения в скважине проводятся посредством выполнения необходимого количества спускоподъемых операций каротажного прибора.Studies are performed in the following sequence. A logging tool and a fixed part of the electrical communication device are connected to the extension cord. Descent into the well of an extension cord and mover, previously calculated using a computer program “Program for selecting methods for the delivery of geophysical instruments to the bottom of horizontal wells” (ENOT-2002), length and weight, is performed by the drilling crew. When the calculated depth is reached, a cable lug mounted on the geophysical cable is placed inside the propulsion pipes. The tip together with the cable, under its own weight, is delivered to the fixed part of the electrical communication device and fixed in it. Next, the pipe string (mover and extension cord) using the mover mount device is attached to the cable, which lowers to a predetermined depth. The criterion for successful delivery is the excess weight of the mover over the frictional resistance when moving the geophysical instrument and extension cord, located in the horizontal part by 1.4-1.5 times. Measurements in the well are carried out by performing the necessary number of tripping operations of the logging tool.

Комплекс для доставки геофизических приборов обеспечивает проведение полного комплекса исследований эксплуатируемых и бурящихся скважин стандартными геофизическими приборами, а также с использованием специального контейнера при измерениях гибкими зондами (боковое каротажное зондирование, боковой каротаж).The complex for the delivery of geophysical instruments provides a full range of exploration and drilling wells using standard geophysical instruments, as well as using a special container when measuring with flexible probes (lateral logging, lateral logging).

Claims (1)

Комплекс для доставки геофизических приборов, включающий геофизический кабель, движитель, устройство осуществления электрической связи, устройство крепления движителя к геофизическому кабелю, контейнер, отличающийся тем, что комплекс содержит удлинитель, состоящий из стальных бесшовных насосно-компрессорных труб условным диаметром 33 или 42 мм, который расположен между контейнером и движителем, причем в движителе расстояние от концов наружной зафиксированной трубы до концов внутренней трубы составляет не менее 0,35 м, а контейнер состоит из труб из непроводящего материала, с просверленными отверстиями в местах расположения электродов гибкого зонда, причем внутренний диаметр труб, из которых состоит контейнер, превышает диаметр кабельной головки и меньше диаметра приборной головки зонда.A complex for the delivery of geophysical instruments, including a geophysical cable, a mover, an electrical communication device, a device for attaching a mover to a geophysical cable, a container, characterized in that the complex comprises an extension cord consisting of steel seamless tubing with a nominal diameter of 33 or 42 mm, which located between the container and the mover, and in the mover the distance from the ends of the outer fixed pipe to the ends of the inner pipe is at least 0.35 m, and the container is t of pipes of non-conductive material, with holes drilled at the locations of the electrodes of the flexible probe, the inner diameter of the pipes that make up the container exceeds the diameter of the cable head and less than the diameter of the instrument head of the probe.