Способ определения длины колонны насосно-компрессорных труб и их идентификации при спускоподъемных операциях

Авторы патента:

E21B47/08 - измерение диаметра скважины (измерение диаметров вообще G01B)

Владельцы патента RU 2593609:

Архипов Владимир Вениаминович (RU)

Изобретение относится к средствам контроля технологического процесса эксплуатации и ремонта скважины и может быть использовано для измерения длины колонны труб, а также их идентификации при спускоподъемных операциях на скважине. Техническим результатом является сокращение времени на производство спускоподъемных операций за счет устранения ручного труда по замеру НКТ, получение и учет объективной информации о наработке подземного оборудования. Способ определения длины колонны насосно-компрессорных труб и их идентификации при спускоподъемных операциях включает установку на муфте каждой насосно-компрессорной трубы микроконтейнера, в котором герметично закрепляют посредством компаунда электронный маркер, выполненный в виде микрочипа с исходной информацией о длине НКТ и ее типоразмере. В процессе спуска или подъема колонны НКТ в память микрочипа дополнительно заносят запись даты и времени произведенных операций. Информацию с микрочипа считывают в процессе оборота НКТ сканером, установленным вместе с антенной на устье скважины, и передают ее на контроллер, где происходит формирование накопительной части: суммирование общей длины колонны НКТ и время ее наработки.

Предлагаемое изобретение относится к средствам контроля технологического процесса эксплуатации и ремонта скважины и может быть использовано для измерения длины колонны труб, а также их идентификации при спускоподъемных операциях на скважине.

Технология ведения спускоподъемных операций при бурении скважин, спуска насосного оборудования в эксплуатационную скважину, а также ремонт скважин, предусматривает замер длины спускаемого оборудования (насосно-компрессорных труб (в дальнейшем НКТ), насосов, пакеров, хвостовиков, бурильных труб и так далее). Регламенты замера НКТ прописаны в ведомственных инструкциях, либо в ведомственных инструкциях по технике безопасности при проведении спускоподъемных операций. В настоящее время замер НКТ осуществляют преимущественно вручную, что создает ряд неудобств в плане соблюдения правил ТБ и точности измерений.

Известен способ определения длины колонны труб при спускоподъемных операциях в скважине (RU №2211921 E21B 47), включающий определение длины колонны труб сложением длин каждой из труб, при этом длину каждой трубы определяют измерением ее веса на крюке грузоподъемной установки и делением полученного веса на вес погонного метра этой трубы. Значения веса погонного метра каждой трубы заранее помещены в память контроллера. Однако при определении веса трубы возможны погрешности, которые заключаются в изменении веса НКТ за счет минеральных и асфальто-смолистых отложений, что приводит к недостаточной точности измерения длины трубы.

Известен способ измерения длины и скорости перемещения колонны труб при спускоподъемных операциях и устройство для его осуществления (РФ №2324812 МПК E21B 44/00, 19/00), при котором колонну труб, соединяемых между собой, спускают в скважину канатной лебедкой, снабженной измерителем веса на талевом блоке, определяют холостые пробеги талевого блока по показаниям измерителя веса. При этом перемещения колонны во времени и пространстве фиксируют видеокамерой по перемещению мишени, закрепленной на талевом блоке канатной лебедки, с возможностью одновременного обзора верхнего и нижнего положения мишени при перемещении колонны, мишень поочередно располагают в нижнем и верхнем положениях. Эти положения фиксируют видеокамерой, произведенное перемещение измеряют в единицах длины. Затем находят координаты положения центра мишени в нижнем и верхнем положениях, определяют числовой масштаб между размерами на экране и в реальности.

Недостатком способа является большая трудоемкость, связанная с внесением в конструкцию подъемных агрегатов дополнительного оборудования, нуждающегося в квалифицированном обслуживании, низкая точность измерений.

Основной задачей изобретения является создание способа, позволяющего с высокой точностью измерить (зафиксировать) длину спущенной, поднятой колонны труб НКТ, четкое распределение спускаемых и поднимаемых труб по назначению и группам прочности и создание ведомственных баз данных по обороту трубной продукции.

Техническим результатом использования изобретения является существенное сокращение времени на производство спускоподъемных операций за счет устранения ручного труда по замеру НКТ, получение и учет объективной информации о наработке подземного оборудования. Использование изобретения позволяет исключить из процесса работ по спуску труб при подземном ремонте скважин этап предварительных ручных измерений длины каждой трубы на мостках и суммарной длины колонны, на который затрачивается 10-12% времени на все работы по спуску колонны. При этом точное измерение длины спускаемой колонны позволяет осуществлять точную доставку концевых элементов колонны (насосов, глубинных приборов и других элементов в интервал их работы).

Технический результат достигается тем, что в способе определения длины колонны насосно-компрессорных труб и их идентификации при спускоподъемных операциях СОГЛАСНО ИЗОБРЕТЕНИЮ на муфте каждой НКТ в зоне, не несущей механической нагрузки, устанавливают микроконтейнер, в котором герметично закрепляют посредством компаунда электронный маркер, выполненный в виде микрочипа с исходной информацией о длине НКТ и ее типоразмере, в процессе спуска или подъема колонны НКТ в память микрочипа дополнительно заносят запись даты и времени произведенных операций, информацию с микрочипа считывают в процессе оборота НКТ сканером, установленным вместе с антенной на устье скважины, и передают ее на контроллер, где происходит формирование накопительной части: суммирование общей длины колонны НКТ и время ее наработки.

Способ реализуется следующим образом.

На муфту трубы НКТ, в той ее части, где нет нагрузки, устанавливают микроконтейнер с микрочипом типа RFID, который позволяет производить обмен данными чипа со сканером на достаточно удаленном расстоянии (до 10 метров). Обмен данных может иметь обратную связь, что в свою очередь позволит вносить корректировку в базу чипа с целью идентифицировать информацию по наработке НКТ на текущий период времени. Для крепления и герметизации микрочипа в может быть применен высокопрочный радиопрозрачный компаунд. В процессе изготовления или ремонта НКТ, после наворота муфты на ее тело, в микрочип заносят исходные данные скомплектованного НКТ (товарный знак предприятия-изготовителя, длина НКТ и ее типоразмер, группа прочности, номер плавки, дата изготовления, порядковый номер, ГОСТ и т.д.). На устье скважины устанавливают сканер с антенной. При проведении спускоподъемных операций сканер считывает информацию с микрочипа и посылает ее на контроллер, где и происходит формирование накопительной части: суммируется общая длина колонны НКТ со знаком - или + в зависимости от выполняемой операции (спуск либо подъем).

В процессе подъема или спуска колонны НКТ сканер производит запись в память микрочипа даты и времени спуска-подъема. Впоследствии эта информация позволит определить наработку трубы (время пребывания в скважине, количество рейсов) и таким образом четко спланировать необходимость ремонта, ревизии или полного списания трубы. Так как информация, считываемая с микрочипа, является эксклюзивной для каждой трубы, то ошибки как при подсчете общего количества (штуки, метры), так и по определению групп прочности, полностью исключены, равно как и информация по наработке и срокам ввода в эксплуатацию всей трубной продукции, снабженной микрочипами.

Введение в эксплуатацию НКТ с микрочипами позволит существенно снизить ошибки при спускоподъемных операциях, увеличить скорость подъема и спуска труб. При прокате НКТ в условиях трубных баз и участков наличие микрочипов и сканеров существенно облегчает процесс классификации НКТ по всем параметрам и открывает перспективы для полной автоматизации процесса сортировки и ремонта НКТ. Исключение ручного замера длин НКТ открывает новые перспективы в разработке систем автоматизации процесса СПО.

Способ определения длины колонны насосно-компрессорных труб и их идентификации при спускоподъемных операциях, включающий установку на муфте каждой насосно-компрессорной трубы микроконтейнера, в котором герметично закрепляют посредством компаунда электронный маркер, выполненный в виде микрочипа с исходной информацией о длине НКТ и ее типоразмере, в процессе спуска или подъема колонны НКТ в память микрочипа дополнительно заносят запись даты и времени произведенных операций, информацию с микрочипа считывают в процессе оборота НКТ сканером, установленным вместе с антенной на устье скважины, и передают ее на контроллер, где происходит формирование накопительной части: суммирование общей длины колонны НКТ и время ее наработки.

Изобретение относится к бурению скважин и может найти применение при определении профиля скважин. Техническим результатом является сокращение временных затрат путем совмещения технологических операций, т.е.

Способ определения объема скважины // 2558563

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для определения объема скважины, пробуренной в газоносных породных массивах, а также в измерительной технике для определения объема негерметичной емкости.

Способ и устройство измерения размеров перфорационного канала // 2556554

Изобретение относится к измерению перфорационных каналов в нефтяных скважинах. Техническим результатом является уменьшение реверберационного шума.

Профилемер-каверномер // 2533480

Изобретение относится к области геофизических исследований скважин, а именно к комплексным средствам для изучения технического состояния обсадных колонн и насосно-компрессорных труб и измерения профиля необсаженных нефтегазовых скважин методами профилеметрии и кавернометрии приборами с бесконтактными датчиками перемещений.

Устройство для замера профиля труб нефтегазовых скважин // 2532499

Изобретение относится к горному делу, в частности к нефтегазовой промышленности, и может использоваться для замера профиля насосно-компрессорных и обсадных труб нефтегазовых скважин.

Способ контроля коррозионного состояния обсадных колонн скважин // 2507394

Изобретение относится к эксплуатации нефтяных и газовых скважин и может быть использовано при контроле коррозионного состояния обсадных колонн (ОК) и насосно-компрессорных труб (НКТ) скважин.

Способ электромагнитной дефектоскопии в многоколонных скважинах и электромагнитный скважинный дефектоскоп // 2507393

Изобретение относится к области контроля технического состояния обсадных колонн, насосно-компрессорных труб и других колонн нефтяных и газовых скважин. Техническим результатом является повышение точности и достоверности выявления наличия и местоположения поперечных и продольных дефектов конструкции скважины и подземного оборудования как в магнитных, так и в немагнитных первом, втором и последующих металлических барьерах.

Аппаратура для исследования скважин // 2500885

Изобретение относится к области эксплуатации скважин и может быть использовано для проведения геофизических исследований скважин. Техническим результатом является получение однозначных результатов исследований теплопроводности пластов, окружающих скважину переменного сечения.

Способ электромагнитной дефектоскопии стальных труб // 2494249

Изобретение относится к геофизическим исследованиям в скважине и может быть применено при электромагнитной дефектоскопии многоколонных конструкций стальных труб.

Механический каверномер с ручным приводом // 2440494

Изобретение относится к области средств измерений для геологической и гидроэнергетической промышленности и может быть применено для измерения диаметров буровых, дренажных и пьезометрических скважин, их глубины, а также величины иловых отложений в скважинах.

Способ выделения заколонных перетоков и зон коррозии обсадных колонн в эксплуатационных скважинах // 2610935

Предлагаемое изобретение относится к области нефтегазовой промышленности и может быть использовано для контроля технического состояния нефтегазовых скважин. Предлагаемый способ включает регистрацию по стволу скважин амплитуды электромагнитного поля в низкочастотном диапазоне, вызванном вибрацией потока жидкости в заколонном пространстве обсадной колонны с остаточной намагниченностью. По наличию аномалий производят определение интервалов заколонных перетоков пластовой жидкости. При этом дополнительно регистрируют сигналы магнитоимпульсной дефектоскопии-толщинометрии и по аномалиям повышенной намагниченности выделяют границы интервалов заколонных перетоков пластовой жидкости и зон коррозии с наружной стороны обсадных колонн. Технический результат заключается в одновременном выделении заколонных перетоков и зон коррозии на наружной стороне обсадных колонн в эксплуатационных скважинах, повышении надежности оценки технического состояния скважин. 2 ил.

Аппарат и способ для определения внутренних профилей полых устройств // 2634873

Изобретение относится к аппарату и способу для определения внутренних профилей полых устройств. Техническим результатом является повышение точности определения внутреннего профиля конструктивного элемента. Аппарат включает корпус, имеющий первую ось, измерительное средство, выполненное с возможностью испускания светового луча вдоль второй оси, смещенной на расстояние (а) относительно первой оси, отклоняющее средство, выполненное с возможностью наведения испускаемого светового луча на внутреннюю поверхность конструктивного элемента, и приводное средство, выполненное с возможностью вращения измерительного средства вокруг первой оси. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 6 ил.

Устройство для распознавания соединительной муфты внутри конструкции нефтяной скважины и соответствующий способ // 2635146

Изобретение в целом относится к бурению скважин, и в частности к способу и устройству для распознавания трубного соединения внутри конструкции скважины. Система для обнаружения соединения труб внутри конструкции скважинного ствола содержит устройство, соединяемое в линию с конструкцией скважины. В устройстве имеется центральный сквозной канал, при этом оно содержит множество глухих отверстий, идущих в радиальном направлении внутрь от наружной поверхности. Система дополнительно содержит по меньшей мере одно ферромагнитное устройство, размещенное внутри одного из нескольких глухих отверстий, причем каждое из ферромагнитных устройств имеет магнит, находящийся на ее конце, и по меньшей мере один датчик, размещаемый внутри одной из по меньшей мере одной втулок. По меньшей мере один датчик, связанный с указанным по меньшей мере одним ферромагнитным устройством. При этом указанный датчик выполнен с возможностью выдачи сигнала, представляющего ширину металлического объекта, расположенного внутри центрального канала. Система может также содержать дисплей, выполненный с возможностью приема выходного сигнала от по меньшей мере одного датчика и отображения для пользователя выходного сигнала, указывающего ширину металлического объекта в центральном канале. 19 з.п. ф-лы, 7 ил.