Устройство для доставки приборов в круто наклонную скважину
Изобретение относится к области бурения и эксплуатации нефтяных скважин, в частности к промыслово-геофизическим исследованиям круто наклонных скважин. Техническим результатом является обеспечение доставки прибора к забою круто наклонных скважин, имеющих протяженные круто наклонные участки ствола, где спуск прибора на кабеле под своим весом затруднен из-за трения о стенку скважины. Для этого устройство содержит толкатель в виде нанизанных и закрепленных на каротажном кабеле цилиндрических элементов, придающих жесткость кабелю, и груз, закрепленный на кабеле выше толкателя и развивающий необходимое усилие для проталкивания приборов по круто наклонному стволу, где спуск приборов на кабеле под своим весом затруднен из-за трения о стенку скважины. При этом устройство содержит дополнительный нижний груз, закрепленный на кабеле ниже толкателя, а толкатель выполнен длиной, не менее чем на 20-25% превышающей длину самого протяженного круто наклонного участка скважины, где спуск приборов под своим весом затруднен из-за трения о стенку скважины. 1 ил.
Изобретение относится к области бурения и эксплуатации нефтяных скважин, в частности к промыслово-геофизическим исследованиям круто наклонных скважин.
Известно устройство для доставки геофизических приборов (далее приборов) в горизонтальную скважину (патент США №4082144 МПК Е 21 В 47/00, опубл. 04.04.78), представляющее собой груз, нанизываемый на каротажный кабель выше прибора. Груз выполнен в виде трубчатых насадок, связанных последовательно между собой при помощи разъемного замкового устройства таким образом, что они свободно надеваются на каротажный кабель и вместе с прибором спускаются в открытый ствол скважины на заданную глубину. Благодаря приданной кабелю жесткости прибор свободно перемещается в горизонтальной и искривленной части скважины. Преимущество устройства в том, что оно имеет небольшой диаметр и позволяет проводить исследования в скважинах малого диаметра. Недостаток устройства состоит в том, что требуется собирать из насадок груз большой длины от устья до забоя скважины, что требует много времени и трудозатрат.
Известен способ и устройство для доставки приборов в горизонтальную скважину (патент РФ №2148167, опубл. 27.04.2000), содержащее прибор, спускаемый в скважину на каротажном кабеле. Выше прибора на каротажном кабеле закреплен толкатель и груз, которые выполнены из труб, нанизываемых на кабель и соединенных между собой. При этом толкатель выполнен из легких труб, а груз из тяжелых труб. Трубы толкателя и груза закреплены на кабеле неподвижно с помощью специальных зажимов. Доставка приборов в горизонтальную скважину с помощью известного устройства производится в следующей последовательности. В скважину спускают прибор на кабеле таким образом, чтобы верхняя часть прибора находилась на дневной поверхности. Нанизывают на кабель и закрепляют на верхнем конце прибора нижнюю трубу толкателя. Спускают кабель на длину нижней трубы толкателя. Нанизывают на кабель и подсоединяют к нижней трубе следующую трубу толкателя. Повторяя эти операции, нанизывают на кабель все трубы толкателя и груза. При этом все трубы закрепляют на кабеле неподвижно с помощью специальных зажимов, обеспечивая натяжение кабеля между соседними зажимами, не превышающее веса отрезка кабеля, заключенного между указанными соседними зажимами. Далее устройство в сборе спускают в скважину. При этом в горизонтальном стволе прибор перемещается под действием усилия, развиваемого грузом, перемещающимся по вертикальной или искривленной части скважины. Однако в круто наклонных скважинах, имеющих протяженные круто наклонные участки ствола, где спуск геофизического прибора на кабеле под своим весом затруднен из-за трения о стенку скважины, известное устройство не обеспечивает доставку прибора к забою скважины, т.к. под действием силы трения на круто наклонном участке происходит остановка груза, а вместе с ним и толкателя с прибором.
Задачей изобретения является обеспечение доставки прибора к забою круто наклонных скважин, имеющих протяженные круто наклонные участки ствола, где спуск прибора на кабеле под своим весом затруднен из-за трения о стенку скважины.
Поставленная задача решается тем, что устройство содержит дополнительный нижний груз, закрепленный на кабеле ниже толкателя, а толкатель выполнен длиной, не менее чем на 20-25% превышающей длину самого протяженного круто наклонного участка скважины, где спуск прибора на кабеле под своим весом затруднен из-за трения о стенку скважины.
Сопоставительный анализ предложенного способа с прототипом показал, что заявляемое устройство отличается от известного следующими признаками:
- устройство содержит дополнительный нижний груз, закрепленный на кабеле ниже толкателя;
- толкатель выполнен длиной, не менее чем на 20-25% превышающей длину самого протяженного круто наклонного участка скважины, где спуск прибора на кабеле под собственным весом затруднен из-за трения о стенку скважины.
В связи с тем, что устройство содержит дополнительный нижний грузу, закрепленный на кабеле ниже толкателя, создается дополнительное тяговое усилие, под действием которого обеспечивается спуск верхнего груза вместе с толкателем и прибором на круто наклонном участке скважины, где спуск прибора на кабеле под своим весом затруднен из-за трения о стенку скважины.
Выполнение толкателя длиной, не менее чем на 20-25% превышающей длину самого протяженного круто наклонного участка скважины, где спуск прибора на кабеле под собственным весом затруднен из-за трения о стенку скважины, обеспечивает спуск прибора на всех круто наклонных участках и достижение забоя скважины.
Таким образом, предложенное устройство для доставки геофизических приборов в круто наклонную скважину надежно в реализации, не требует больших затрат, специальных и дорогостоящих технологий. В совокупности простота и надежность заявляемого устройства позволяет проводить геофизические исследования круто наклонных скважин на каротажном кабеле без использования бурильных труб, что существенно снижает трудозатраты и повышает производительность геофизических работ.
Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что предложенное устройство отвечает критерию изобретения “Новизна”.
Заявителю не известны технические решения, содержащие сходные признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии его критерию “Изобретательский уровень”.
Предлагаемое устройство показано на чертеже. Оно содержит прибор 1, спускаемый в скважину на каротажном кабеле 2 выше прибора 1, на кабеле 2 закреплены нижний груз 3, толкатель 4 и верхний груз 5. Нижний груз 3 выполнен из утяжеленных цилиндрических элементов, которые нанизаны на кабель 2 и неподвижно закреплены на нем с помощью специальных зажимов. С помощью нижнего груза 3 создается дополнительное тяговое усилие, под действием которого происходит спуск на круто наклонных участках скважины, где спуск прибора на кабеле под своим весом затруднен из-за трения о стенку скважины (интервал глубин А-Б). Выше груза 3 на кабеле 2 закреплен толкатель 4, выполненный из облегченных цилиндрических элементов, которые нанизаны на кабель 2 и неподвижно на нем закреплены с помощью специальных зажимов. Толкатель 4 выполнен длиной, не менее чем на 20-25% превышающей длину самого протяженного круто наклонного участка скважины, где спуск прибора на кабеле под своим весом затруднен из-за трения о стенку скважины (на чертеже соответствует интервалу глубин А-Б). Выше толкателя 4 на кабеле 2 закреплен верхний груз 5, под действием веса которого развивается усилие, необходимое для проталкивания прибора 1 с нижним грузом 3 на круто наклонном участке скважины А-Б.
Доставка приборов с помощью предлагаемого устройства на забой круто наклонной скважины осуществляется в следующей последовательности. В скважину спускают прибор 1 на кабеле 2. Нанизывают и закрепляют на кабеле 2 нижний груз 3, толкатель 4, верхний груз 5. Прибор 1 на кабеле 2 в сборе с нижним грузом 3, толкателем 4 и верхним грузом 5 спускают в скважину. При достижении круто наклонного участка скважины А-Б, где спуск прибора 1 на кабеле 2 под своим весом затруднен из-за трения о стенку скважины, прибор 1 с нижним грузом 3 не останавливается, а продолжает двигаться к забою скважины, т.к. усилие, развиваемое весом верхнего груза 5 и передаваемое посредством толкателя 4 нижнему грузу 3 и прибору 1, превосходит силу трения последних о стенку скважины. Таким образом, прибор 1 с нижним грузом 3 проталкивается указанным усилием через круто наклонный участок скважины А-Б. В связи с тем, что длина толкателя превышает длину круто наклонного участка А-Б, прибор 1 с нижним грузом 3 выходит за пределы участка А-Б и попадает на участок скважины с меньшим зенитным углом, где обеспечивается его спуск на кабеле под своим весом. Под действием веса нижнего груза 3 развивается тяговое усилие, которое посредством кабеля 2 и толкателя 4 воздействует на верхний груз 5, перемещая его на участке А-Б в сторону забоя скважины. Далее верхний груз 5 выходит за пределы участка А-Б и начинает двигаться под своим весом, развивая усилие, необходимое для проталкивания прибора 1 с нижним грузом 3 через следующий круто наклонный участок скважины. Таким образом, преодолевая с помощью предлагаемого устройства круто наклонные участки, прибор 1 достигает забоя скважины.
Внедрение предлагаемого устройства позволит повысить производительность и снизить стоимость проведения промыслово-геофизических работ, т.к. не требует спуска приборов на бурильных трубах.
Устройство для доставки геофизических приборов в круто наклонную скважину, содержащее толкатель в виде нанизанных и закрепленных на каротажном кабеле цилиндрических элементов, придающих жесткость кабелю, и груз, закрепленный на кабеле выше толкателя и развивающий необходимое усилие для проталкивания приборов по круто наклонному стволу, где спуск приборов на кабеле под своим весом затруднен из-за трения о стенку скважины, отличающееся тем, что устройство содержит дополнительный нижний груз, закрепленный на кабеле ниже толкателя, а толкатель выполнен длиной, не менее чем на 20-25% превышающей длину самого протяженного круто наклонного участка скважины, где спуск приборов под своим весом затруднен из-за трения о стенку скважины.
