способ доставки геофизических приборов в скважины

Формула изобретения

1. Способ доставки геофизических приборов в скважины с большими зенитными углами, включающий спуск защитного контейнера, закрепленного на конце бурильной колонны, состоящей из набора бурильных труб, включающих верхнюю и нижнюю части бурильной колонны, спуск в защитный контейнер на каротажном кабеле геофизического прибора, отличающийся тем, что после окончания бурения до заданной глубины поднимают бурильную колонну в начало интенсивного искривления ствола, демонтируют верхнюю трубу, а на нижнюю трубу устанавливают нижний модуль, в котором размещают геофизический прибор с надетой на него пакер-насадкой, на нижний модуль устанавливают верхнюю трубу, осуществляют спуск на заданную глубину, при этом спуск прибора осуществляют на неразъемном кабеле, после завершения спуска над верхней трубой бурильной колонны устанавливают верхний модуль, при этом модули выполнены в виде труб с уширением в боковую часть обсадной колонны для обеспечения свободного прохода каротажного кабеля между верхней трубой бурильной колонны и обсадной колонной, защитный контейнер представляет собой магнитную ловушку с внутренним проходным диаметром большим, чем внутренний проходной диаметр бурильной колонны, и состоит из корпуса, в нижней боковой части которого установлен магнит, а в нижней торцевой части - предохранительная промывочная сетка.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что внутри нижнего модуля со стороны уширения установлены два центрирующих ролика и сальниковое устройство для пропускания каротажного кабеля.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области исследования скважин и может быть использовано для доставки геофизических приборов на каротажном кабеле в скважины с зенитными углами более 50 градусов.

Известен способ исследования горизонтальных скважин, включающий спуск в скважину до участка интенсивного искривления ствола защитного контейнера, закрепленного на конце бурильных труб, спуск на каротажном кабеле через бурильные трубы в защитный контейнер геофизического прибора, доставку защитного контейнера с геофизическим прибором на забой скважины путем наращивания и спуска бурильных труб и последующее проведение исследований при подъеме бурильных труб из скважины, при этом каротажный кабель выполнен из двух отрезков, скрепленных посредством разъемной соединительной муфты, после завершения спуска в защитный контейнер каротажного прибора на одном отрезке каротажного кабеля разъемную соединительную муфту разъединяют, закрепляют нижний ее разъем на конце верхней свечи бурильных труб, после доставки защитного контейнера с геофизическим прибором на забой скважины опускают второй отрезок каротажного кабеля с верхним разъемом на конце в бурильные трубы до электрического соединения двух разъемов, при проведении исследований перед отсоединением каждой очередной свечи бурильных труб соединительную муфту разъединяют, поднимают на каротажном кабеле верхний разъем и после отсоединения каждой очередной свечи опускают на кабеле верхний разъем до электрического соединения с нижним. (См. патент на изобретение РФ №2006575, МПК Е21В 47/00).

Однако недостатком способа является следующее.

1. Для доставки геофизического прибора на забой скважины требуется полный демонтаж бурильной колонны, т.е. увеличивается погонный метраж СПО (спуско-подъемных операций).

2. Наличие разъединительных муфт и разъемов на каротажном кабеле существенно уменьшает надежность всего способа и ведет к дополнительным временным затратам.

3. Способ единовременно позволяет производить запись каротажной диаграммы только на одну демонтируемую единицу бурильной колонны (свечу или трубу), для записи следующего расстояния (равной трубе или свече) производится спуск-подъем верхнего отрезка каротажного кабеля до соединительной муфты.

Известен способ доставки геофизических приборов в горизонтальную скважину. Геофизический прибор опускают в скважину. Механически соединяют с нижним концом первой трубы и электрически - с нижним концом отрезка кабеля. Последовательно опускают все трубы набора, соединяя их поочередно друг с другом механически и электрически. По окончании спуска всех труб к верхнему концу последней трубы механически и электрически присоединяют геофизический кабель с помощью специального кабельного наконечника. Производят спуск всей системы в горизонтальный участок ствола скважины до доставки прибора в интервал исследования. Производят регистрацию информации при подъеме прибора. (См. патент на изобретение РФ №2131015, МПК Е21В 19/00).

Однако недостатком способа является следующее.

1. Для доставки геофизического прибора на забой скважины требуется полный демонтаж бурильной колонны, т.е. увеличивается погонный метраж СПО.

2. Наличие разъединительных муфт и разъемов на каротажном кабеле существенно уменьшает надежность всего способа и ведет к дополнительным временным затратам.

3. Способ единовременно позволяет производить запись каротажной диаграммы только на одну демонтируемую единицу бурильной колонны (свечу или трубу), что снижает информативность каротажной диаграммы, т.к. при этом появляются «стоянки» на каротажной диаграмме, при спуско-подъемных операциях на периоде записи (свечи или трубы).

Наиболее близким к предлагаемому решению является способ исследования горизонтальных скважин, включающий спуск в скважину до участка интенсивного искривления ствола скважины защитного контейнера, закрепленного на конце бурильных труб, спуск в защитный контейнер на нижнем отрезке каротажного кабеля геофизического прибора, доставку защитного контейнера с геофизическим прибором на забой скважины путем последовательного наращивания колонны бурильных труб, спуск через закрепленный на отводе вертлюга дистанционно-управляемый уплотнитель каротажного кабеля внутрь бурильных труб верхнего отрезка каротажного кабеля до электрического соединения со свободным концом нижнего отрезка каротажного кабеля посредством разъемной соединительной муфты, геофизические исследования ствола скважины при подъеме геофизического прибора вместе с бурильными трубами с соответствующим разъединением-соединением стыковочных концов нижнего и верхнего отрезков каротажного кабеля при отвинчивании каждой очередной свечи. При исследовании скважин, имеющих протяженную крутонаклоненную часть ствола скважины с зенитным углом 50-90°, где спуск верхнего отрезка каротажного кабеля до электрического соединения со свободным концом нижнего отрезка каротажного кабеля посредством разъемной соединительной муфты под своим весом затруднен из-за трения о стенку бурильной колонны, осуществляют принудительный спуск разъемной соединительной муфты путем подачи промывочной жидкости под давлением в бурильные трубы и одновременным регулированием давления в камере дистанционно-управляемого уплотнителя каротажного кабеля, при этом добиваются, чтобы давление в камере дистанционно-управляемого уплотнителя каротажного кабеля было близко к давлению промывочной жидкости в бурильных трубах, обеспечивая тем самым оптимальную скорость спуска кабеля и его герметизацию, и после соединения разъемной соединительной муфты с нижним отрезком каротажного кабеля при подъеме или спуске бурильных труб проводят исследования скважины (см. патент на изобретение РФ №2244824, МПК Е21В 47/00).

Однако недостатком способа является следующее.

1. Для доставки геофизического прибора на забой скважины требуется полный демонтаж бурильной колонны, т.е. увеличивается погонный метраж СПО.

2. Наличие разъединительных муфт и разъемов на каротажном кабеле существенно уменьшает надежность всего способа и ведет к дополнительным временным затратам.

3. Способ единовременно позволяет производить запись каротажной диаграммы только на одну демонтируемую единицу бурильной колонны (свечу или трубу), для записи следующего расстояния (равной трубе или свече) производится спуск-подъем верхнего отрезка каротажного кабеля до соединительной муфты.

Технической задачей предлагаемого решения является обеспечение возможности спуска геофизического прибора на неразъемном кабеле при исключении необходимости полного демонтажа бурильного инструмента.

Поставленная задача решается тем, что в способе доставки геофизических приборов в скважины с большими зенитными углами, включающий спуск защитного контейнера, закрепленного на конце бурильной колонны, состоящей из набора бурильных труб, включающих верхнюю и нижнюю части бурильной колонны, спуск в защитный контейнер на каротажном кабеле геофизического прибора, согласно решению, после окончания бурения до заданной глубины поднимают бурильную колонну в начало интенсивного искривления ствола, демонтируя верхнюю часть бурильной колонны, а на нижнюю часть устанавливают нижний модуль, в котором размещают геофизический прибор с надетой на него пакер-насадкой, на нижний модуль устанавливают верхнюю часть бурильной колонны, осуществляют спуск на заданную глубину, при этом спуск прибора осуществляют на неразъемном кабеле, после завершения спуска над верхней трубой бурильной колонны устанавливают верхний модуль, при этом модули выполнены в виде труб с уширением в боковую часть обсадной колонны для обеспечения свободного прохода каротажного кабеля между верхней трубой бурильной колонны и обсадной колонной, защитный контейнер представляет собой магнитную ловушку с внутренним проходным диаметром больше, чем внутренний проходной диаметр бурильной колонны, и состоит из корпуса, в нижней боковой части которого установлен магнит, а в нижней торцевой части - предохранительная промывочная сетка.

Внутри нижнего модуля со стороны уширения установлены два центрирующих ролика и сальниковое устройство для пропускания каротажного кабеля.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 - общая схема реализации способа, фиг.2 - магнитная ловушка и геофизический прибор с пакер-насадкой, где: 1 - верхний геофизический ролик, 2 - ведущая труба (квадрат), 3 - геофизический кабель, 4 - верхний модуль, 5 - ротор, 6 - кондуктор, 7 - верхняя часть бурильной колонны, 8 - нижний модуль, 9 - геофизический прибор, 10 - нижняя часть бурильной колонны, 11 - магнитная ловушка (МЛ), 12 - промывочные отверстия, 13 - резиновая часть пакер-насадки, 14 - цилиндрический магнит, 15 - железная часть пакер-насадки, 16 - предохранительная промывочная сетка.

Устройство для доставки геофизических приборов в скважины с большими зенитными углами включает последовательно установленные магнитную ловушку 11, нижнюю часть бурильной колонны 10, нижний модуль 8, верхнюю часть бурильной колонны 7, верхний модуль 4 и ведущую трубу 2. Магнитная ловушка 11 состоит из корпуса, в нижней части которого установлен магнит, преимущественно цилиндрической формы, с отверстием в центральной части, и предохранительная промывочная сетка 16. В корпусе магнитной ловушки 11 выполнены отверстия для прохода промывочной жидкости 12. Магнитная ловушка соединена через нижнюю часть бурильной колонны 10, например, резьбовыми соединениями, с нижним модулем 8, представляющим собой трубу, выполненную с уширением в боковую часть. Внутри нижнего модуля со стороны уширения установлены два центрирующих ролика и сальниковое устройство. Нижний модуль соединен через верхнюю часть бурильной колонны 7 с верхним модулем 4. Верхний модуль 4 имеет защитный кожух, который предназначен для обеспечения безаварийности работ - предотвращения обрыва каротажного кабеля на устье скважины. Верхний модуль соединен с ведущей трубой 2. Выбранные конструкции нижнего и верхнего модулей обеспечивают свободный проход каротажного кабеля между верхней частью бурильной колонны и обсадной колонной и предотвращают его перетирание об стенки при спуске и подъеме геофизического прибора. Геофизический прибор соединен через соединительную головку с каротажным кабелем для подключения к геофизическому подъемнику.

Способ осуществляют следующим образом.

На низ нижней часть бурильной колонны 10 устанавливают магнитную ловушку 11 и спускают перед началом бурения, производят бурение скважины. При достижении заданной глубины бурильную колонну поднимают и демонтируют верхнюю часть бурильной колонны 10. При этом низ нижней части бурильной колонны 7 перемещается в начало интенсивного искривления ствола скважины (интервал ствола скважины с зенитным углом 50 градусов). На верхнюю часть нижней части бурильной колонны 10 монтируют, например, посредством резьбового соединения, нижний модуль 8. В нижний модуль 8 устанавливают (помещают) геофизический прибор 9, и через сальниковое устройство и центрирующую систему роликов пропускают каротажный кабель. Через соединительную головку подключают каротажный кабель к геофизическому прибору или приборам 9. Затем геофизический прибор 9 на каротажном кабеле спускают (под собственным весом) до магнитной ловушки. Геофизический прибор железной частью пакер-насадки 15 фиксируется в магнитной ловушке. На нижний модуль 8 устанавливают верхнюю часть бурильной колонны 7. Спускают верхнюю часть бурильной колонны 7 с одновременной подачей каротажного кабеля с геофизического подъемника. Часть кабеля выше нижнего модуля протягивают в «затрубном» пространстве между бурильной колонной и обсадной колонной 6. Геофизический прибор 9 транспортируется в магнитной ловушке, которая удерживает его от случайного утягивания вверх в случае, если спуск бурильной колонны идет быстрее, чем спуск геофизического кабеля. По окончании спуска на верхнюю часть бурильной колонны 7 монтируют верхний модуль 4. При этом верхний модуль 4 должен находиться в зоне ротора. Пропускают каротажный кабель под защитным кожухом верхнего модуля 4. Монтируют ведущую трубу 2 на верхний модуль 4. Установка подготовлена для снятия геофизических параметров.

Для записи каротажной диаграммы протягивают геофизический прибор вверх с помощью лебедки геофизического подъемника.

Если есть необходимость следующей записи, то бурильную колонну поднимают до нижнего модуля и производят либо смену геофизического прибора 9, либо вторую запись (в случае наличия связки приборов) по вышеописанной схеме. В случае если требуется запись геофизических электрометодов (контактных и бесконтактных), производится полный подъем бурильной колонны, на низ которой устанавливаются пластиковые трубы (перфорированные для контактных геофизических методов; неперфорированные - для бесконтактных геофизических электрометодов) - дальнейшие работы по вышеописанной схеме. Длина установки пластиковых труб должна быть не менее длины интервала исследования. В случае если геофизический прибор не перемещается под собственным весом, вследствие трения о стенки бурильной колонны, на низ геофизического прибора устанавливается пакер-насадка 13. Создается циркуляция промывочной жидкости и геофизический прибор, под действием перепада давлений в бурильной колонне, догоняется в магнитную ловушку 11. По достижении магнитной ловушки (диаметр которой D2 больше диаметра бурильной колонны D1) геофизическим прибором циркуляцию промывочной жидкости прекращают. Далее производится запись. Геофизический прибор доставляется в нижний интервал исследований без полного демонтажа бурильной колонны, что сокращает СПО. Запись всего интервала исследования производится непрерывно без прерываний или «стоянок» во время СПО, что повышает информативность каротажной диаграммы.