RU179494U1

RU179494U1 - PERFORATION CONTROL DEVICE

Info

Publication number: RU179494U1
Application number: RU2018104613U
Authority: RU
Inventors: Эльдар Рифович Асадуллин; Алексей Владимирович Ларионов
Original assignee: Общество с Ограниченной Ответственностью "ТНГ-Групп"
Priority date: 2018-02-06
Filing date: 2018-02-06
Publication date: 2018-05-16

Abstract

Полезная модель относится к геофизической технике и может быть использована для исследования и контроля процесса перфорации обсаженных скважин в период их освоения и проведения мероприятий по увеличению отдачи пластов.Позволяет расширить функциональные возможности геофизического комплексного скважинного прибора контроля перфорации за счет проведения одновременного шаблонирования эксплуатационной колонны и применения датчика определения объемного влагосодержания, что позволяет определять границу водонефтяного контакта, уровень жидкости в скважине для более безопасного проведения перфорационных работ.Сущность предлагаемой полезной модели: прибор контроля перфорации, который содержит корпус с установленными на нем датчиками давления и температуры, приборную головку, шасси с установленными на нем локатором муфт, блоком электроники и блоком гамма-каротажа. Согласно изобретения в корпусе прибора контроля перфорации установлен датчик определения объемного влагосодержания, что позволяет определять границу водонефтяного контакта, уровень жидкости в скважине для более безопасного проведения перфорационных работ, а в нижней части прибор снабжен накидной гайкой для подсоединения шаблона нужного диаметра, что позволяет одновременно с исследованием производить операцию шаблонирования перед перфорацией. В нижней части прибора также установлена разрывная шпилька, усилие разрыва которой меньше, чем усилие разрыва заделки кабеля в кабельном наконечнике, что позволяет в случае прихвата поднять прибор на кабеле, оставив шаблон в скважине. Для дальнейшего извлечения шаблона прибор содержит ловильный патрубок с нарезными канавками для захвата ловильным инструментом. Электрические сигналы с датчиков преобразуются в код «Манчестер-II» и передаются по кабелю на наземный регистратор оператора.The utility model relates to geophysical engineering and can be used to study and control the process of perforation of cased wells during their development and to take measures to increase the return of formations. It allows you to expand the functionality of the geophysical integrated well perforation control device by simultaneously simulating the production string and using the sensor determination of volumetric moisture content, which allows you to determine the boundary of the oil-water contact, level l fluids in the well for safer perforation. The essence of the proposed utility model: a perforation control device, which contains a housing with pressure and temperature sensors installed on it, an instrument head, a chassis with couplings locator installed on it, an electronics unit and a gamma-ray logging unit . According to the invention, a sensor for determining the volumetric moisture content is installed in the case of the perforation control device, which makes it possible to determine the boundary of the oil-water contact, the liquid level in the well for safer perforation operations, and in the lower part the device is equipped with a union nut for connecting the template of the desired diameter, which allows simultaneously with the study perform a patterning operation before perforation. At the bottom of the device there is also a rupture pin, the rupture force of which is less than the rupture force of the cable termination in the cable lug, which makes it possible to lift the device on the cable in case of a stick, leaving the template in the well. For further extraction of the template, the device contains a fishing nozzle with threaded grooves for gripping with a fishing tool. Electrical signals from the sensors are converted to the Manchester II code and transmitted via cable to the operator’s ground-based recorder.

Description

Полезная модель относится к геофизической технике и может быть использована для исследования и контроля процесса перфорации обсаженных скважин в период их освоения и проведения мероприятий по увеличению отдачи пластов.The utility model relates to geophysical engineering and can be used to study and control the process of perforation of cased wells during their development and to conduct measures to increase the return of formations.

Позволяет расширить функциональные возможности геофизического комплексного скважинного прибора контроля перфорации за счет проведения одновременного шаблонирования эксплуатационной колонны и применения датчика определения объемного влагосодержания, что позволяет определять границу водонефтяного контакта, уровень жидкости в скважине для более безопасного проведения перфорационных работ.It allows you to expand the functionality of a geophysical integrated downhole perforation control device by simultaneously simulating the production string and using the sensor for determining the volumetric moisture content, which allows you to determine the boundary of the oil-water contact, the level of the liquid in the well for safer perforation.

Известны приборы для привязки перфорации, (аналог) (1), Кедр-42ПМ, Кедр-90ПМ, производства ЗАО «Геофизмаш», которые предназначены для выделения и привязки по глубинам интервалов перфорации, выполненных стреляющими перфораторами. Одновременно регистрируются гамма каротаж, температура, давление и локатор муфтовых соединений и перфорационных отверстий. Эксплуатируется с геофизическими лабораториями Кедр-01, Кедр-02. Недостатками являются отсутствие датчика определения объемного влагосодержания, что позволяет определять границу водонефтяного контакта, уровень жидкости в скважине для более безопасного проведения перфорационных работ, невозможность проведения одновременного шаблонирования эксплуатационной колонны и возможность работы только с геофизическими лабораториями Кедр-01, Кедр-02.Known instruments for tying perforations, (analog) (1), Cedar-42PM, Cedar-90PM, manufactured by Geofizmash CJSC, which are designed to isolate and bind to the depths of perforation intervals made by firing perforators. At the same time, gamma-ray logging, temperature, pressure and locator of coupling joints and perforations are recorded. It is operated with geophysical laboratories Kedr-01, Kedr-02. Disadvantages are the lack of a sensor for determining the volumetric moisture content, which makes it possible to determine the boundary of the oil-water contact, the liquid level in the well for safer perforation work, the inability to simultaneously simulate production casing and the ability to work only with the geophysical laboratories Kedr-01, Kedr-02.

Известен прибор привязки интервала перфорации, аналог (2), производитель ООО «НЕФТЕГАЗСЕРВИС», для привязки интервала перфорации к геологическому разрезу скважины по характерным пластам, выделяемым методами ГК, муфтовым соединениям и другим специфическим элементам колонны, с целью установки перфоратора на заданной глубине против геологического объекта, подлежащего вскрытию в процессе прострелочно-взрывных работ. Одновременно регистрируются следующие параметры: гамма-активность, температура, давление, сигнал локатора муфт, сигнал о величине зенитного угла, напряжение на головке прибора. Недостатками являются отсутствие датчика определения объемного влагосодержания, что позволяет определять границу водонефтяного контакта, уровень жидкости в скважине для более безопасного проведения перфорационных работ и невозможность проведения одновременного шаблонирования эксплуатационной колонны.A well-known device for binding the perforation interval, analogue (2), manufacturer LLC NEFTEGAZSERVICE, for linking the perforation interval to the geological section of the well according to characteristic formations extracted by the GC methods, sleeve joints and other specific elements of the column, in order to install a perforator at a given depth against the geological object to be opened during perforating-blasting operations. The following parameters are simultaneously recorded: gamma activity, temperature, pressure, clutch locator signal, zenith angle signal, voltage at the instrument head. The disadvantages are the lack of a sensor for determining the volumetric moisture content, which allows you to determine the boundary of the oil-water contact, the liquid level in the well for safer perforation and the inability to simultaneously simulate production casing.

Известен прибор привязки интервала перфорации «репер», (прототип) (3), ОАО НПФ «Геофизика», для привязки интервала перфорации к геологическому разрезу скважины по характерным пластам, выделяемым методами ГК, муфтовым соединениям и другим специфическим элементам колонны, с целью установки перфоратора на заданной глубине против геологического объекта, подлежащего вскрытию в процессе прострелочно-взрывных работ. Одновременно регистрируются следующие параметры: гамма-активность, температура, давление, сигнал локатора муфт, сигнал о величине зенитного угла, напряжение на головке прибора. Недостатками являются отсутствие датчика определения объемного влагосодержания, что позволяет определять границу водонефтяного контакта, уровень жидкости в скважине, для более безопасного проведения перфорационных работ и невозможность проведения одновременного шаблонирования эксплуатационной колонны.A known device for linking the perforation interval “benchmark”, (prototype) (3), JSC NPF “Geophysics”, for linking the perforation interval to the geological section of the well according to the characteristic formations, allocated by the methods of GC, coupling joints and other specific elements of the column, in order to install a perforator at a given depth against a geological object to be opened during perforating and blasting operations. The following parameters are simultaneously recorded: gamma activity, temperature, pressure, clutch locator signal, zenith angle signal, voltage at the instrument head. The disadvantages are the lack of a sensor for determining the volumetric moisture content, which allows you to determine the boundary of the oil-water contact, the liquid level in the well, for safer perforation and the inability to simultaneously simulate production casing.

Технической задачей, решаемой предлагаемой полезной моделью, является расширение функциональных возможностей геофизического комплексного скважинного прибора контроля перфорации за счет проведения одновременного шаблонирования эксплуатационной колонны и применения датчика определения объемного влагосодержания, что позволяет определять границу водонефтяного контакта, уровень жидкости в скважине для более безопасного проведения перфорационных работ. Цель предлагаемой полезной модели достигается тем, что прибор контроля перфорации содержит датчик определения объемного влагосодержания, что позволяет определять границу водонефтяного контакта, уровень жидкости в скважине, для более безопасного проведения перфорационных работ, а в нижней части прибор снабжен накидной гайкой для присоединения шаблона нужного диаметра, что позволяет одновременно с исследованием производить операцию шаблонирования перед перфорацией. В нижней части прибора также установлена разрывная шпилька, усилие разрыва которой меньше, чем усилие разрыва заделки кабеля в кабельном наконечнике, что позволяет в случае прихвата поднять прибор на кабеле, оставив шаблон в скважине. Для дальнейшего извлечения шаблона прибор содержит ловильный патрубок с нарезными канавками для захвата ловильным инструментом.The technical problem solved by the proposed utility model is to expand the functionality of a geophysical integrated well perforation control device by simultaneously simulating the production string and using a volumetric moisture content determination sensor, which makes it possible to determine the water-oil contact boundary and the liquid level in the well for safer perforation operations. The purpose of the proposed utility model is achieved by the fact that the perforation control device contains a sensor for determining the volumetric moisture content, which allows you to determine the boundary of the oil-water contact, the liquid level in the well, for safer perforation, and the bottom of the device is equipped with a union nut for attaching a template of the desired diameter, which allows simultaneously with the study to perform the operation of patterning before perforation. At the bottom of the device there is also a rupture pin, the rupture force of which is less than the rupture force of the cable termination in the cable lug, which makes it possible to lift the device on the cable in case of a stick, leaving the template in the well. For further extraction of the template, the device contains a fishing nozzle with threaded grooves for gripping with a fishing tool.

Технический результат, достигаемый предлагаемой полезной моделью, решается прибором контроля перфорации, который содержит корпус с установленными на нем датчиками давления и температуры, приборную головку, шасси с установленными на нем локатором муфт, блоком электроники и блоком гамма-каротажа. Согласно изобретения в корпусе прибора контроля перфорации установлен датчик определения объемного влагосодержания, что позволяет определять границу водонефтяного контакта, уровень жидкости в скважине для более безопасного проведения перфорационных работ, а в нижней части прибор снабжен накидной гайкой с метрической резьбой для подсоединения шаблона нужного диаметра, что позволяет одновременно с исследованием производить операцию шаблонирования перед перфорацией. В нижней части прибора также установлена разрывная шпилька, усилие разрыва которой меньше, чем усилие разрыва заделки кабеля в кабельном наконечнике, что позволяет в случае прихвата поднять прибор на кабеле, оставив шаблон. Для дальнейшего извлечения шаблона прибор содержит ловильный патрубок с нарезными канавками для захвата ловильным инструментом. Электрические сигналы с датчиков преобразуются в код «Манчестер-II» и передаются по кабелю на наземный регистратор оператора.The technical result achieved by the proposed utility model is solved by a perforation control device, which contains a housing with pressure and temperature sensors installed on it, an instrument head, a chassis with couplings locator installed on it, an electronics unit and a gamma-ray logging unit. According to the invention, a sensor for determining the volumetric moisture content is installed in the case of the perforation control device, which makes it possible to determine the boundary of the oil-water contact, the liquid level in the well for safer perforation operations, and in the lower part the device is equipped with a union nut with a metric thread for connecting a template of the desired diameter, which allows simultaneously with the study, perform a patterning operation before perforation. A breaking pin is also installed in the lower part of the device, the breaking force of which is less than the breaking force of the cable termination in the cable lug, which makes it possible to lift the device on the cable in the event of a stick, leaving the template. For further extraction of the template, the device contains a fishing nozzle with threaded grooves for gripping with a fishing tool. Electrical signals from the sensors are converted to the Manchester II code and transmitted via cable to the operator’s ground-based recorder.

Новым является то, что в корпусе прибора контроля перфорации установлен датчик определения объемного влагосодержания, что позволяет определять границу водонефтяного контакта, уровень жидкости в скважине для более безопасного проведения перфорационных работ, а в нижней части прибор снабжен накидной гайкой для подсоединения шаблона нужного диаметра, что позволяет одновременно с исследованием производить операцию шаблонирования перед перфорацией. В нижней части прибора также установлена разрывная шпилька, усилие разрыва которой меньше, чем усилие разрыва заделки кабеля в кабельном наконечнике, что позволяет в случае прихвата поднять прибор на кабеле, оставив шаблон в скважине. Для дальнейшего извлечения шаблона прибор содержит ловильный патрубок с нарезными канавками для захвата ловильным инструментомWhat is new is that a sensor for determining the volumetric moisture content is installed in the case of the perforation control device, which makes it possible to determine the boundary of the oil-water contact, the liquid level in the well for safer perforation operations, and the device is equipped with a union nut in the lower part to connect the template with the desired diameter, which allows simultaneously with the study, perform a patterning operation before perforation. At the bottom of the device there is also a rupture pin, the rupture force of which is less than the rupture force of the cable termination in the cable lug, which makes it possible to lift the device on the cable in case of a stick, leaving the template in the well. For further extraction of the template, the device contains a fishing nozzle with threaded grooves for gripping with a fishing tool

На чертеже в продольном разрезе изображен прибор контроля перфорации. Прибор контроля перфорации содержит корпус 8, в котором установлены датчики давления 9 и температуры 7, приборную головку 15, шасси 12, с расположенными на нем локатором муфт 14, блоком электроники 13 и блоком гамма-каротажа 10, защищенными кожухом 11. Кроме того в корпусе 8 прибора контроля перфорации установлен датчик определения объемного влагосодержания 6, а в нижней части прибор снабжен накидной гайкой 2 для подсоединения шаблона 1. В нижней части прибора также установлена разрывная шпилька 3, усилие разрыва которой меньше, чем усилие разрыва заделки кабеля в кабельном наконечнике (на чертеже не показано), что позволяет в случае прихвата поднять прибор контроля перфорации на кабеле, оставив шаблон 1 в скважине. Для дальнейшего извлечения шаблона 1 прибор содержит ловильный патрубок 4 с нарезными канавками 5 для захвата ловильным инструментом. Соединения загерметизированы уплотнительными элементами 16.The drawing in longitudinal section shows a perforation control device. The perforation control device comprises a housing 8, in which pressure sensors 9 and temperature 7 are installed, an instrument head 15, a chassis 12, with couplings locator 14, an electronics unit 13 and a gamma-ray logging unit 10 protected by a housing 11 located thereon. In addition, in the housing 8 of the perforation control device, a volumetric moisture content detection sensor 6 is installed, and in the lower part the device is equipped with a union nut 2 for connecting the template 1. At the bottom of the device there is also a breaking stud 3, the breaking force of which is less than the breaking force cable ends in the cable lug (not shown in the drawing), which allows, in the event of a sticking, to raise the perforation control device on the cable, leaving template 1 in the well. For further extraction of the template 1, the device contains a fishing pipe 4 with threaded grooves 5 for capture by a fishing tool. The connections are sealed with sealing elements 16.

Прибор контроля перфорации работает следующим образом. Геофизический кабель от наземного регистратора подсоединяется через кабельный наконечник к приборной головке 16. Прибор контроля перфорации жестко стыкуется накидной гайкой 2 к шаблону 1 необходимого диаметра. Прибор совместно с шаблоном 1 опускают на кабеле в скважину и устанавливают в интервале перфорирования. В процессе спуска в скважину скважинная жидкость обтекает прибор. Датчики 6, 7, 9, 10, 14 контролируют технологические и технические параметры скважины, измеряя неоднородность толщины стенки труб скважинной колонны (датчик локатора муфт), неоднородность плотности заколонного пространства скважины (датчик гамма-каротажа), гидростатическое давление жидкости в скважине, температуру, объемное влагосодержание, что позволяет определять границу водонефтяного контакта, уровень жидкости в скважине, с одновременным шаблонированием эксплуатационной колонны. Электрические сигналы с датчиков преобразуются в код «Манчестер-II» и передаются по кабелю на наземный регистратор оператора. По окончании исследований прибор с шаблоном извлекается из скважины. В случае прихвата шаблона 1, создается усилие на кабель и разрывается разрывная шпилька 3, усилие разрыва которой меньше, чем усилие разрыва заделки кабеля в кабельном наконечнике (на чертеже не показано), что позволяет поднять прибор контроля перфорации на кабеле, оставив шаблон 1 в скважине. Для дальнейшего извлечения шаблона 1 прибор содержит ловильный патрубок 4 с нарезными канавками 5 для захвата ловильным инструментом. После проведения перфорации процессы измерения повторяются с целью контроля выполненных работ. Предлагаемое устройство реализовано при разработке и выпуске комплексной скважинной аппаратуры модели КП5-76 и опробовано в геофизических производственных предприятиях Татарстана, что позволяет сделать вывод о «Промышленной применимости». Данное устройство позволяет повысить эффективность и надежность работы устройства, в результате чего достигается технический эффект, заключающийся в повышении качества и достоверности получаемой информации, что в конечном итоге ведет к улучшению эксплуатационных характеристик комплексного скважинного прибора и расширению сферы его применения.The perforation control device operates as follows. The geophysical cable from the ground recorder is connected via a cable lug to the instrument head 16. The perforation control device is rigidly joined by a union nut 2 to the template 1 of the required diameter. The device together with the template 1 is lowered on the cable into the well and installed in the perforation interval. During the descent into the well, the borehole fluid flows around the device. Sensors 6, 7, 9, 10, 14 monitor the technological and technical parameters of the well by measuring the heterogeneity of the wall thickness of the pipe string (coupling locator sensor), the heterogeneity of the annulus density of the borehole (gamma-ray sensor), hydrostatic pressure of the fluid in the well, temperature, volumetric moisture content, which allows you to determine the boundary of the oil-water contact, the liquid level in the well, while simulating the production string. Electrical signals from the sensors are converted to the Manchester II code and transmitted via cable to the operator’s ground-based recorder. At the end of the study, the instrument with the template is removed from the well. In case of gripping the template 1, a force is applied to the cable and the bursting pin 3 breaks, the breaking force of which is less than the bursting force of the cable termination in the cable lug (not shown in the drawing), which allows you to raise the punch control device on the cable, leaving template 1 in the well . For further extraction of the template 1, the device contains a fishing pipe 4 with threaded grooves 5 for capture by a fishing tool. After perforation, the measurement processes are repeated in order to control the work performed. The proposed device was implemented in the development and production of integrated well equipment of the KP5-76 model and tested at the geophysical production enterprises of Tatarstan, which allows us to conclude that “Industrial applicability”. This device allows to increase the efficiency and reliability of the device, resulting in a technical effect, which consists in improving the quality and reliability of the information received, which ultimately leads to improved operational characteristics of the integrated downhole tool and the expansion of its scope.

Технологический и технический результаты при использовании предлагаемой полезной модели достигаются проведением одновременного шаблонирования эксплуатационной колонны и применением датчика определения объемного влагосодержания, что позволяет определять границу водонефтяного контакта, уровень жидкости в скважине для более безопасного проведения перфорационных работ. Экономический эффект от использования изобретения может достигаться за счет увеличения наработки на отказ, ускорения монтажа, сокращения времени проведения работ за счет одновременного шаблонирования, что позволяет значительно экономить материальные и трудовые ресурсы.Technological and technical results when using the proposed utility model are achieved by simultaneously simulating the production string and using the sensor for determining the volumetric moisture content, which allows you to determine the boundary of the oil-water contact, the level of the fluid in the well for safer perforation. The economic effect of the use of the invention can be achieved by increasing the time between failures, accelerating installation, reducing the time of work due to the simultaneous template, which can significantly save material and labor resources.

Claims

A perforation control device comprising a housing with pressure and temperature sensors installed on it, an instrument head, a chassis with couplings locator, an electronics unit and a gamma-ray logging unit mounted on it, and electrical signals from the sensors are converted to the Manchester II code and transmitted via cable to the operator’s ground-based recorder, characterized in that a sensor for determining the volumetric moisture content is installed in the body of the perforation control device, which allows you to determine the boundary of the oil-water contact, the liquid level in the wells not for safer perforation work, but in the lower part the device is equipped with a union nut for connecting a template of the desired diameter, which allows simultaneous testing to perform a template operation before perforation, while a breaking pin is installed in the lower part of the device, the breaking force of which is less than the force the cable termination gap in the cable lug, which allows, in the event of a sticking, to lift the device on the cable, leaving the template in the well, and for further extraction of the template, the device rzhit Catch fitting with threaded grooves for capturing a fishing tool.