RU2401382C1

RU2401382C1 - Method of performing geophysical works through drilling string

Info

Publication number: RU2401382C1
Application number: RU2009115043/03A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Георгиевич Малюга (RU); Анатолий Георгиевич Малюга; Николай Викторович Беляков (RU); Николай Викторович Беляков
Original assignee: Анатолий Георгиевич Малюга
Priority date: 2009-04-20
Filing date: 2009-04-20
Publication date: 2010-10-10

Abstract

FIELD: oil-and-gas production.

SUBSTANCE: hole instrument is furnished with chaser plug and lowered to preset depth, along with pumping flush fluid into well, using log winch with geophysical cable (GC) furnished with cable tip (CT) and passed through sealing device inside the string so that its lower end enters the instrument exposed barrel under action of fluid pressure. Then horizontal parametres are registered in analysed range on lifting the instrument on the surface. Prior to lowering the instrument into the well, GC is introduced into swivel flush channel via neck to allow CT to extend from lead pipe exposed end. Sealing device is fitted in aforesaid neck, instrument is connected to CT and swivel is lifted to the height that allows unobstructed access to GC section in substantiated range with smaller rod lengths and distance between height level and lead pipe counter face that allows entering said pipe hole and clamping rid top ends therein in mounting/dismantling jobs. Note here that said instrument is lowered into the string so that CT extends from its face to the height required for aforesaid jobs. Two identical rods are first made with lateral cutouts made along their length with clamping assemblies for GC to be reliably laid and clamped therein. Rigid segmented pusher is produced and instrument is lowered into the string on GC.

EFFECT: higher efficiency in complicated wellbores.

5 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к промыслово-геофизическим исследованиям бурящихся и наклонно направленных глубоких и сверхглубоких нефтегазовых скважин.The invention relates to field geophysical studies of drilled and directional deep and ultra-deep oil and gas wells.

Проведение промыслово-геофизических исследований скважин требует беспрепятственного прохождения скважинных приборов по стволу до забоя. Однако в глубоких и сверхглубоких скважинах, обычно заполняемых очень вязкой и утяжеленной промывочной жидкостью, спуск приборов затруднен, а вероятность их прихвата при длительной остановке в открытом стволе возрастает. Особые затруднения возникают из-за высоких (более 150°С) скважинных температур, вызывающих спекание промывочных жидкостей. Негативную роль при этом играют и такие сопутствующие осложнения в стволе скважины, как кавернозность и желобообразование, а также выпучивание и обрушение неустойчивых пород в зонах АВПД (аномально высокого пластового давления). Все это приводит к тому, что в ряде случаев достичь скважинным прибором заданных призабойных глубин не удается, а интервалы, представляющие наибольший интерес для изучения нефтегазоносности разреза, остаются неисследованными. Возможным решением проблемы исследования глубоко залегающих горизонтов является принудительная доставка скважинной аппаратуры в открытый ствол через бурильную колонну при герметизированном устье по аналогии с известными способами проведения геофизических работ в горизонтальных скважинах.Conducting field geophysical surveys of wells requires unhindered passage of downhole tools along the trunk to the bottom. However, in deep and superdeep wells, usually filled with a very viscous and heavier flushing fluid, the descent of the instruments is difficult, and the likelihood of their sticking during a long stop in the open hole increases. Particular difficulties arise due to the high (more than 150 ° C) downhole temperatures that cause sintering of the flushing fluids. At the same time, such concomitant complications in the wellbore as cavernousness and groove formation, as well as buckling and collapse of unstable rocks in the zones of high pressure reservoir pressure (abnormally high reservoir pressure) play a negative role. All this leads to the fact that in some cases it is not possible to reach the specified bottom-hole depths with a downhole tool, and the intervals of greatest interest for studying the oil and gas content of the section remain unexplored. A possible solution to the study of deep-seated horizons is the forced delivery of downhole equipment into the open hole through the drill string with a sealed wellhead by analogy with known methods of geophysical work in horizontal wells.

Известен способ проведения геофизических работ через бурильную колонну при герметизированном устье, заключающийся в доставке на забой сборки автономных скважинных приборов внутри концевой бурильной трубы с посадочным седлом, выталкивании из трубы в открытый ствол потоком промывочной жидкости этой сборки с удержанием ее верхней части в посадочном седле и последующей регистрации геофизических параметров при подъеме бурильной колонны до входа сборки в ранее спущенную обсадную колонну (Молчанов А.А., Лукьянов Э.Е., Рапин В.А. Геофизические исследования горизонтальных нефтегазовых скважин: учебное пособие - С.-Петербург: Международная академия наук, экологии, безопасности человека и природы, 2001, 298 с., с.152-156). Этот способ в процессе проведения геофизических работ требует полного извлечения бурильной колонны из скважины, что при частично перекрытом выходе из концевой трубы увеличивает вероятность газопроявлений и выбросов в случае возникновения во время движения бурильных труб эффекта колебания перепада давления на стенки открытого ствола с раствором в бурящихся глубоких и сверхглубоких скважинах, обладающего высоким статическим напряжением сдвига. Кроме того, спускоподъем колонны, связанный с доставкой на забой и извлечением из скважины автономного прибора (сборки приборов), приводит к значительному увеличению затрат времени на проведение геофизических работ. Серьезными недостатками указанного способа, препятствующими его использованию при проведении геофизических работ в глубоких и сверхглубоких скважинах, являются также невозможность передачи на земную поверхность большого объема геофизической информации в реальном масштабе времени, отсутствие контроля за ходом регистрации геофизических параметров и невозможность управления с поверхности исполнительными механизмами приборов, низкая надежность приборов из-за перенасыщенности их электронным оборудованием, высокая избыточность повторно регистрируемой информации в процессе подъема и отвинчивания свечей бурильной колонны.There is a method of conducting geophysical work through a drill string with a sealed wellhead, which consists in delivering to the bottom of the assembly of autonomous downhole tools inside the end drill pipe with a landing seat, pushing the assembly from the pipe into the open hole with a wash fluid stream while holding its upper part in the landing saddle and subsequent registration of geophysical parameters when raising the drill string to the entrance of the assembly into a previously lowered casing (Molchanov A.A., Lukyanov E.E., Rapin V.A. Geophysically f research of horizontal oil and gas wells: a training manual - St. Petersburg: International Academy of Sciences, Ecology, Human and Nature Safety, 2001, 298 pp., p. 152-156). This method in the process of conducting geophysical work requires the complete extraction of the drill string from the well, which, when the exit from the end pipe is partially blocked, increases the likelihood of gas showings and emissions if the effect of pressure fluctuations on the walls of an open hole with a solution in deep and superdeep wells with high static shear stress. In addition, the tripping of the column associated with the delivery to the bottom and extraction of a stand-alone device from the well (assembly of devices) leads to a significant increase in the time spent on geophysical work. Serious drawbacks of this method, which prevent its use during geophysical work in deep and superdeep wells, are also the impossibility of transmitting a large amount of geophysical information to the earth's surface in real time, the lack of monitoring of the registration of geophysical parameters and the inability to control the executive mechanisms of devices from the surface, low reliability of devices due to oversaturation of their electronic equipment, high redundancy of repetition information recorded during the lifting and unscrewing of drill string candles.

Известны другие способы проведения геофизических работ, преимущественно в действующих горизонтальных скважинах, не предназначенные для реализации технологий принудительной доставки скважинных приборов в открытый ствол через бурильную колонну при герметизированном устье (см., например, кроме вышеуказанной книги: Чесноков В.А., Рапин В.А., Вержбицкий В.В., Беляков Н.В. Технология промыслово-геофизических исследований действующих скважин. ИКВ АИС «Каротажник», №15, 1995, с.76-81; Байбурин Э.Р., Крючатов Д.Н., Савич А.Д., Шумилов А.В. Эффективный способ доставки приборов в действующие горизонтальные скважины Западно-Сибирского региона. НТВ АИС «Каротажник», №174, 2008, с.9-13). Эти способы также не могут быть адаптированы к условиям проведения геофизических работ в осложненных стволах бурящихся глубоких и сверхглубоких скважин из-за проблем, связанных с герметизацией устья, сложности доставки и применения громоздкого, тяжеловесного, в том числе нестандартного оборудования, наличия большого количества разъемных электромеханических кабельных соединений, не обладающих требуемой надежностью на больших глубинах при высоких значениях температур и повышенных гидростатических давлениях, и др.There are other methods of geophysical work, mainly in existing horizontal wells, not intended for the implementation of technologies for the forced delivery of downhole tools into an open hole through a drill string with a sealed wellhead (see, for example, in addition to the above book: V. Chesnokov, V. Rapin. A., Verzhbitsky V.V., Belyakov N.V. Technology for field-geophysical studies of existing wells. IKV AIS “Karotazhnik”, No. 15, 1995, p. 76-81; Bayburin E.R., Kryuchatov D.N. , Savich A.D., Shumilov A.V. Effective method b delivery of devices to the existing horizontal wells of the West Siberian region. NTV AIS Karotazhnik, No. 174, 2008, pp. 9-13). These methods also cannot be adapted to the conditions of geophysical work in complicated shafts of deep and ultra-deep wells being drilled due to problems associated with sealing the wellhead, difficulties in delivering and using bulky, heavy equipment, including non-standard equipment, and the presence of a large number of detachable electromechanical cable compounds that do not have the required reliability at great depths at high temperatures and high hydrostatic pressures, etc.

Наиболее близким к предлагаемому является способ проведения геофизических работ через бурильную колонну при герметизированном устье скважины, включающий оснащение скважинного прибора продавочной пробкой и его спуск с прокачиванием промывочной жидкости на заданную глубину с применением каротажной лебедки с геофизическим кабелем, несущим кабельный наконечник и пропущенным через уплотнительное устройство внутрь колонны с открытым концом в нижней части для выхода и продвижения в открытый ствол прибора под действием напора жидкости с последующей регистрацией геофизических параметров в интервале исследований при подъеме прибора на земную поверхность (Калинин А.Г., Григорян Н.А., Султанов Б.З. Бурение наклонных скважин: Справочник / Под ред. А.Г.Калинина. - М.: Недра, 1990. - 348 с.: ил., с.288-290). Из известных этот способ является наиболее простым, надежным и наименее затратным при реализации, так как не требует значительного вмешательства в общепринятую технологию геофизического исследования скважин. Однако применению этого способа при глубоком и сверхглубоком бурении нефтяных и газовых скважин препятствуют такие присущие ему недостатки, как необходимость подъема бурильных труб в процессе исследований, периодическая сборка и разборка уплотнительного устройства на устье колонны, извлечение из каждой поднятой свечи и пересоединение отрезка геофизического кабеля, идущего от оставленного в открытом стволе скважинного прибора, малый выход прибора из колонны в открытый призабойный участок ствола. Наличие указанных недостатков снижает надежность и безопасность проведения геофизических работ на больших глубинах, исключает возможность непрерывной циркуляции промывочной жидкости, периодического расхаживания и вращения колонны в процессе регистрации геофизических параметров, приводит к увеличению затрат времени на проведение работ в запланированном интервале исследований.Closest to the proposed is a method of conducting geophysical work through a drill string with a sealed wellhead, including equipping the downhole tool with a flow plug and pumping it out with pumping flushing fluid to a predetermined depth using a wireline winch with a geophysical cable carrying a cable end and passed through the sealing device inside columns with an open end in the lower part to exit and advance into the open barrel of the device under the action of a pressure of fluid with subsequent registration of geophysical parameters in the research interval when lifting the instrument to the earth's surface (Kalinin A.G., Grigoryan N.A., Sultanov B.Z. Drilling of deviated wells: Reference book / Edited by A.G. Kalinin. - M .: Nedra, 1990 .-- 348 p.: Ill., P. 288-290). Of the known, this method is the simplest, most reliable and least costly to implement, since it does not require significant intervention in the generally accepted technology of geophysical exploration of wells. However, the application of this method for deep and super-deep drilling of oil and gas wells is hindered by such inherent disadvantages as the need to raise drill pipes during research, periodic assembly and disassembly of the sealing device at the mouth of the column, removal of each riser plug and reconnection of the length of the geophysical cable going from the downhole tool left in the open borehole, a small exit of the device from the string into the open bottomhole section of the borehole. The presence of these shortcomings reduces the reliability and safety of geophysical work at great depths, eliminates the possibility of continuous circulation of flushing fluid, periodic walking and column rotation during the registration of geophysical parameters, and leads to an increase in the time spent on work in the planned research interval.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности и надежности процесса проведения геофизических работ через бурильную колонну в осложненных стволах глубоких и сверхглубоких нефтегазовых скважин.The objective of the present invention is to increase the efficiency and reliability of the process of conducting geophysical work through the drill string in complicated shafts of deep and ultra-deep oil and gas wells.

Для достижения указанных технических результатов перед спуском прибора в скважину кабель вводят в промывочный канал вертлюга через предусмотренную на его отводе горловину с выходом кабельного наконечника из открытого конца ведущей трубы, устанавливают в горловине уплотнительное устройство, присоединяют к кабельному наконечнику прибор и приподнимают вертлюг на высоту, необходимую для обеспечения свободного доступа к участку кабеля в технологически обоснованном интервале, а прибор приспускают в колонну с выходом из нее торца кабельного наконечника на высотный уровень, необходимый для проведения монтажно-демонтажных операций, затем с помощью предварительно изготовленных одинаковых штанг, имеющих выполненные по всей длине боковые прорези с узлами фиксации для укладки в них с закреплением от выпадания кабеля, на последнем с опорой на торец кабельного наконечника по мере пошагового, задаваемого длиной штанг, спуска прибора в колонну формируют соответствующий интервалу исследований скважины секционированный жесткий толкатель с быстроразъемными исключающими саморазборку соединениями с последующими по очередности установкой на головной части толкателя продавочной пробки, соединением ведущей трубы с колонной и осуществлением прямой циркуляции промывочной жидкости.To achieve the specified technical results, before the device is lowered into the well, the cable is inserted into the swivel flushing channel through the neck provided at its outlet with the cable lug exit from the open end of the lead pipe, a sealing device is installed in the neck, the device is connected to the cable lug and the swivel is raised to the height necessary to provide free access to the cable section in a technologically justified interval, and the device is lowered into the column with the cable end exit from it of the lug to the altitude level necessary for installation and dismantling operations, then using prefabricated identical rods having lateral slots made along the entire length with fixation nodes for laying in them and secured against falling out of the cable, on the latter with support on the end of the cable lug as a step-by-step, defined by the length of the rods, descent of the device into the column, a sectioned rigid pusher with quick-disconnect excluding self-forming is formed corresponding to the interval of well research assembly by connections with subsequent installation of a squeeze plug on the head of the pusher, connection of the lead pipe to the column and direct circulation of the flushing fluid.

Причем технологически обоснованный интервал для свободного доступа к участку кабеля под вертлюгом принимают незначительно меньшим длины штанг и равным расстоянию между первоначально установленным по торцу кабельного наконечника высотным уровнем и встречным торцом ведущей трубы с возможностью обеспечения завода в отверстие этой трубы и удержания в ней верхних концов штанг при проведении монтажно-демонтажных операций.Moreover, the technologically justified interval for free access to the cable section under the swivel is taken to be slightly shorter than the length of the rods and equal to the distance between the height level originally installed at the end of the cable lug and the opposite end of the lead pipe with the possibility of securing the plant into the hole of this pipe and holding the upper ends of the rods in it carrying out installation and dismantling operations.

Кроме того, головная часть толкателя, несущая продавочную пробку, образует независимо от кабеля самостоятельную жесткую кинематическую связь с кабельным наконечником.In addition, the head of the pusher, which carries the squeeze plug, forms an independent rigid kinematic connection with the cable lug independently of the cable.

Кроме того, боковые прорези встречно состыкованных штанг толкателя располагают под углом 180° относительно друг друга.In addition, the side slots of the counter-joined pusher rods are arranged at an angle of 180 ° relative to each other.

Причем для изготовления штанг толкателя используют минимизирующие его вес высокопрочные материалы, например алюминиевые и титановые сплавы.Moreover, for the manufacture of pusher rods use high-strength materials minimizing its weight, for example aluminum and titanium alloys.

Отличительными признаками предлагаемого способа проведения геофизических работ через бурильную колонну при герметизированном устье от указанного выше известного, наиболее близкого к нему, являются введение кабеля перед спуском прибора в скважину в промывочный канал вертлюга через предусмотренную на его отводе горловину с выходом кабельного наконечника из открытого конца ведущей трубы, установление в горловине уплотнительного устройства, присоединение к кабельному наконечнику прибора и приподнятие вертлюга на высоту, необходимую для обеспечения свободного доступа к участку кабеля в технологически обоснованном интервале, приспускание прибора в колонну с выходом из нее торца кабельного наконечника на высотный уровень, необходимый для проведения монтажно-демонтажных операций, формирование на кабеле с опорой на торец кабельного наконечника, соответствующего интервалу исследования скважины секционированного жесткого толкателя с быстроразъемными исключающими саморазборку соединениями, с помощью предварительно изготовленных штанг, имеющих выполненные по всей длине боковые прорези с узлами фиксации для укладки в них с закреплением от выпадания кабеля, пошаговый, задаваемый длиной штанг спуск прибора в колонну с последующими по очередности установкой на головной части толкателя продавочной пробки, соединением ведущей трубы с колонной и осуществлением прямой циркуляции промывочной жидкости. Другим отличительным признаком является выбор технологически обоснованного интервала для свободного доступа к кабелю под вертлюгом незначительно меньшим длины штанг и равным расстоянию между первоначально установленным по торцу кабельного наконечника высотным уровнем и встречным торцом ведущей трубы с возможностью обеспечения завода в отверстие этой трубы и удержания в ней верхних концов штанг при проведении монтажно-демонтажных операций. Кроме того, отличительным признаком является то, что головная часть толкателя, несущая продавочную пробку, образует независимо от кабеля самостоятельную жесткую кинематическую связь с кабельным наконечником. Отличительными признаками, кроме того, являются расположение боковых прорезей встречно состыкованных штанг под углом 180° относительно друг друга, а также использование для изготовления штанг толкателя минимизирующих его вес высокопрочных материалов, например алюминиевых и титановых сплавов.Distinctive features of the proposed method for conducting geophysical work through a drill string with a sealed well from the above known closest to it are the introduction of the cable before the device is lowered into the well into the swivel flushing channel through the neck provided on its outlet with the exit of the cable lug from the open end of the lead pipe , installing a sealing device in the throat, connecting to the cable lug of the device and raising the swivel to the height necessary To ensure free access to the cable section in a technologically feasible interval, lowering the device into the column with the cable end end exiting therefrom to the height level necessary for installation and dismantling operations, forming a cable section on the cable resting on the end end of the cable end corresponding to the interval of the well study a rigid pusher with quick-disconnect self-disassembling joints, using prefabricated rods having the line has lateral slots with fixation units for laying in them with securing against cable falling out, step-by-step, setting the length of the rods to lower the device into the column, with subsequent installation of the squeeze plug on the head of the pusher, connecting the lead pipe to the column and performing direct circulation of the flushing fluid. Another distinguishing feature is the choice of a technologically justified interval for easy access to the cable under the swivel slightly shorter than the length of the rods and equal to the distance between the height level originally installed at the end of the cable lug and the counter end of the lead pipe with the possibility of securing the plant into the hole of the pipe and holding the upper ends in it rods during installation and dismantling operations. In addition, a distinctive feature is that the head of the pusher, which carries the squeezing plug, forms an independent rigid kinematic connection with the cable lug independently of the cable. Distinctive features, in addition, are the location of the lateral slots of the counter-joined rods at an angle of 180 ° relative to each other, as well as the use of high-strength materials such as aluminum and titanium alloys to minimize the weight of the pusher.

Предлагаемый способ поясняется чертежами, представленными на фиг.1-8.The proposed method is illustrated by the drawings shown in figures 1-8.

На фиг.1 показана схема формирования на геофизическом кабеле жесткого секционированного толкателя для принудительной доставки скважинного прибора через бурильную колонну в открытый ствол к забою исследуемой скважины.Figure 1 shows a diagram of the formation on a geophysical cable of a rigid sectional pusher for the compulsory delivery of a downhole tool through a drill string into an open hole to the bottom of the well under investigation.

На фиг.2 - общий вид подготовленной к работе (в исходном состоянии) штанги толкателя с частичным продольным разрезом.Figure 2 - General view of the prepared for work (in the initial state) of the pusher rod with a partial longitudinal section.

На фиг.3 - разрез А-А на фиг.2.Figure 3 is a section aa in figure 2.

На фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.2.Figure 4 is a section bB in figure 2.

На фиг.5 - разрез В-В на фиг.2.Figure 5 is a section bb in figure 2.

На фиг.6 представлен сформированный на геофизическом кабеле с опорой на кабельный наконечник скважинного прибора толкатель с фрагментом включенной в его состав одной штанги, общий вид с частичным продольным разрезом.Figure 6 presents the pusher formed on a geophysical cable with support on the cable tip of the downhole tool with a fragment of one rod included in its composition, a general view with a partial longitudinal section.

На фиг.7 - разрез Г-Г на фиг.6.Fig.7 is a section GG in Fig.6.

На фиг.8 - разрез Д-Д на фиг.6.On Fig - section DD in Fig.6.

Сущность способа заключается в следующем.The essence of the method is as follows.

Для проведения геофизических работ в осложненном стволе на скважину с геофизической станцией, включающей каротажную лебедку с геофизическим кабелем, доставляют комплект предварительно изготовленных специализированных штанг с суммарной длиной, равной, либо несколько превышающей запланированный интервал геофизических исследований (обычно 100-200 м). При этом штанги, конструкции которых рассматривается ниже, имеют одинаковую длину в пределах 4-5 м, что объясняется требованиями удобства транспортирования и проведения монтажно-демонтажных операций. После завершения подготовки буровой и ствола скважины к проведению геофизических работ и нахождения в скважине бурильной колонны с открытым концом в призабойной зоне при герметизированном устье приступают к развертыванию станции. Для чего на мостках поближе к ротору укладывают подготовленные к работе, т.е. находящиеся в исходном состоянии штанги. Заводят идущий от каротажной лебедки 1 (фиг.1) геофизический кабель 2, оснащенный кабельным наконечником 3, на установленный на полу буровой вышки мерный ролик 4 и подвешенный к кронблоку (не показан) верхний ролик 5. Через горловину 6, предусмотренную на отводе 7 вертлюга 8, после отвинчивания заглушки (не показана) вводят в промывочный канал 9 вертлюга 8 кабель 2 с уплотнением и выходом кабельного наконечника 3 из открытого конца ведущей трубы 10, которая при этом может находиться либо в шурфе (не показан), либо с бурильной колонной 11 в стволе скважины. Затем вертлюг 8 с помощью крюкоблока (не показан) поднимают над ротором 12 для обеспечения доступа к открытому концу ведущей трубы, из которой извлекают кабельный наконечник 3 и присоединяют его к скважинному прибору 13. После чего скважинный прибор 13 в подвешенном к кабелю 2 состоянии вводят в устье колонны 11, установленной на клиньях ротора 8, и приступают к формированию на кабеле 2 жесткого секционированного толкателя с опорой на кабельный наконечник 3 прибора 13. Для обеспечения этого каждая из штанг имеет выполненную по всей длине (во всех входящих в нее деталях) боковую прорезь для укладки в ней кабеля 2 с возможностью закрепления его от выпадания с помощью, по меньшей мере, двух узлов фиксации, а также концевые элементы быстроразъемных соединений, исключающих саморазборку. Штанги могут иметь различные варианты конструктивного исполнения и в наиболее простом варианте (фиг.2) содержат резьбовые окончания с одинаковыми диаметром и шагом резьбы, выполненные с одной стороны в виде хвостовика 14 с резьбовой головкой 15, а с другой стороны - в виде невыпадающей гайки 16, установленной с помощью разрезного кольцевого упора 17 на хвостовике 18. Причем на торце хвостовика 18 выполнен концевой выступ 19, имеющий возможность сопряжения по ширине с прорезью ответной штанги. Благодаря чему боковые прорези встречно состыкованных штанг всегда будут при сборке располагаться под углом 180° относительно друг друга, обеспечивая таким образом наиболее благоприятные условия для натяжения кабеля 2 при изгибных деформациях штанг, а также исключение возможности их вращения по отношению друг к другу. Оба хвостовика 14 и 18 жестко связаны с одинаковыми по конструкции переходными муфтами 20 (фиг.3 и 4) с помощью винтов 21 с потайными головками. Переходные муфты 20 жестко связаны с узлами фиксации, а те между собой - посредством одинаковых удлинителей 22. Узлы фиксации также имеют одинаковое конструктивное исполнение и включают в себя опорную 23 и стопорящую 24 полумуфты, жестко соединенные между собой с помощью вала 25, несущего установленную на нем с возможностью вращения фиксирующую втулку 26. Фиксирующая втулка 26 с одной стороны опирается на пластинчатую С-образную пружину 27 (на фиг.5 изображена частично), закрепленную с помощью винтов 28 на встречной торцовой поверхности опорной полумуфты 23, а с другой имеет выступ 29, обладающий возможностью сопряжения по ширине с прорезью штанги в рабочем положении и входящий в исходном состоянии в фиксирующий паз 30, выполненный на боковой поверхности стопорящей полумуфты 24. Для уменьшения суммарной осевой растягивающей нагрузки на кабель 2 штанги выполнены минимизированными по весу путем широкого использования для изготовления их деталей высокопрочных материалов, обладающих малой плотностью, таких, например, как алюминиевые и титановые сплавы. Это позволяет при максимальном наружном диаметре 42 мм и диаметре удлинителей 22, равном 26 мм, для трехжильного геофизического кабеля изготавливать штанги по весу, не превышающие 5 кг.To conduct geophysical work in a complicated wellbore, a set of prefabricated specialized rods with a total length equal to or slightly greater than the planned interval of geophysical surveys (usually 100-200 m) is delivered to a well with a geophysical station, including a logging winch with a geophysical cable. At the same time, the rods, the designs of which are discussed below, have the same length within 4-5 m, which is explained by the requirements of ease of transportation and installation and dismantling operations. After completing the preparation of the drill and the wellbore for geophysical work and finding the drill string with an open end in the bottomhole zone with a sealed wellhead, the station is deployed. Why on the walkways closer to the rotor lay prepared for work, i.e. initial rods. The geophysical cable 2, coming from the logging winch 1 (Fig. 1), equipped with a cable lug 3, is mounted on the measuring roller 4 mounted on the floor of the derrick and suspended on the upper roller 5. Suspended from the crown block (not shown) 6 of the swivel 8, after unscrewing the plugs (not shown), cable 2 is inserted into the swivel channel 9 of the swivel 8 with a seal and the cable lug 3 exits from the open end of the lead pipe 10, which in this case can be either in a pit (not shown) or with a drill string 11 in the trunk us. Then the swivel 8 with the help of a hook block (not shown) is raised above the rotor 12 to provide access to the open end of the lead pipe, from which the cable lug 3 is removed and attached to the downhole tool 13. After that, the downhole tool 13 is suspended in a state suspended from the cable 2 the mouth of the column 11 mounted on the wedges of the rotor 8, and proceed to the formation on the cable 2 of a rigid sectional pusher with support on the cable lug 3 of the device 13. To ensure this, each of the rods is made along the entire length (in all odyaschih detail therein) a side slit for placing therein cables 2 with the possibility of fixing it against falling out by means of at least two locking assemblies, as well as quick connect terminal elements precluding samorazborku. The rods can have various design options and in the simplest version (figure 2) contain threaded ends with the same diameter and thread pitch, made on the one hand in the form of a shank 14 with a threaded head 15, and on the other hand, in the form of a captive nut 16 installed using a split ring stop 17 on the shank 18. Moreover, an end protrusion 19 is made at the end of the shank 18, which can be mated in width with a slot of the reciprocal rod. Due to this, the lateral slots of the counter-joined rods will always be assembled at an angle of 180 ° relative to each other during assembly, thus providing the most favorable conditions for tensioning the cable 2 during bending deformation of the rods, as well as eliminating the possibility of their rotation with respect to each other. Both shanks 14 and 18 are rigidly connected to transitional couplings 20 of the same construction (FIGS. 3 and 4) by means of countersunk screws 21. The adapter couplings 20 are rigidly connected to the fixation nodes, and they are interconnected by means of the same extensions 22. The fixation nodes also have the same design and include a support 23 and a locking 24 half-couplings, rigidly connected to each other by means of a shaft 25 bearing mounted on it the locking sleeve 26 is rotatable. The locking sleeve 26 is supported on one side by a C-shaped leaf spring 27 (partially shown in FIG. 5), fixed with screws 28 on the counter end surface of the support floor the couplings 23, and on the other has a protrusion 29, which is able to mate in width with the slot of the rod in the working position and is included in the initial state in the locking groove 30, made on the side surface of the locking coupling half 24. To reduce the total axial tensile load on the cable 2 rods made minimized by weight due to the wide use for the manufacture of their parts high-strength materials with low density, such as, for example, aluminum and titanium alloys. This allows, with a maximum outer diameter of 42 mm and an extension diameter 22 equal to 26 mm, to produce rods by weight not exceeding 5 kg for a three-core geophysical cable.

Формирование жесткого секционированного толкателя на кабеле 2 (см. фиг.1) начинают с того, что вертлюг 8 приподнимают на высоту, необходимую для обеспечения свободного доступа к участку кабеля 2 в технологически обоснованном интервале, а торец кабельного наконечника 3 скважинного прибора 13 располагают на высотном (по отношению к полу буровой вышки) уровне, необходимом (или иначе удобном) для проведения монтажно-демонтажных операций силами двух рабочих, например вторым и третьим помощниками бурильщика. При этом технологически обоснованный интервал для свободного доступа к участку кабеля 2 под вертлюгом 8 принимают незначительно меньшим длины штанг L_ш и равным расстоянию L_т между первоначально установленным по торцу кабельного наконечника 3 вышеупомянутым высотным уровнем и встречным торцом ведущей трубы 10. Благодаря этому реализуется возможность завода в отверстие ведущей трубы 10 и удержания в ней верхних концов штанг с обеспечением отклонений их продольных осей от оси натянутого кабеля 2 на угол, не превышающий 15-20 угловых секунд, для ведущих труб с диаметрами отверстий 74 и 85 мм. Это позволяет значительно облегчить и ускорить выполнение работ как по посадке штанг на кабельный наконечник 3, так и по снятию их с него. Причем для обеспечения возможности выполнения этих работ на кабельном наконечнике 3 предварительно жестко закрепляют либо выполняют с ним за одно целое опорный элемент 31 (фиг.6), включающий в себя одинаковое по конструкции с верхним концом штанги окончание в виде хвостовика 14 с резьбовой головкой 15. После подачи к ротору 12 (см. фиг.1) первой штанги (по порядку наращивания толкателя) с заводом ее верхнего конца в отверстие ведущей трубы 10 и посадкой нижнего конца на кабельный наконечник 3 с опорой на него и вхождением в боковую прорезь опорного элемента 31 концевого выступа 19 (см. фиг.6) завинчивают гайку 16 до упора с выходом ее резьбы с резьбы резьбовой головки 15, исключая таким образом возможность саморазборки выполненного соединения. После чего, придерживая штангу на кабеле 2, приспускают прибор 13 (см. фиг.1) в колонну 11, а затем последовательно с помощью узлов фиксации закрепляют в продольной прорези штанги кабель от выпадания. Причем фиксация кабеля 2 или, что одно и то же, закрепление штанги на кабеле 2 осуществляется путем перемещения фиксирующей втулки 26 вниз с выходом из паза 30 стопорящей полумуфты 24 выступа 29 и последующим входом его в прорезь штанги под действием пружины 27. Аналогично монтируются вторая и последующая штанги. В случае необходимости после завершения установки очередной штанги, расчетное время монтажа-демонтажа которой 1 составляет 15-20 с, процесс формирования жесткого секционированного толкателя может быть приостановлен, а после присоединения ведущей трубы 10 к колонне 11 и снятия клиньев ротора 12 начата промывка скважины с вращением и расхаживанием бурового инструмента. После установки на кабеле 2 последней штанги приступают к монтажу головной части толкателя с продавочной пробкой 32 (см. фиг.6). Кроме продавочной пробки 32 головная часть толкателя включает в себя гайку 16 и хвостовик 18, заимствованные из конструкции штанг, стакан 33, жестко связанный с одной стороны с упомянутым хвостовиком 18, а с другой стороны - со стержнем 34, выполненным с резьбой на конце для присоединения кабельного наконечника 35 с полуголовкой, несущего выполненный со встречной полуголовкой кабельный зажим 36 с невыпадающими болтами 37 (фиг.7) и выступом 38, имеющим возможность сопряжения по ширине с прорезью головной части толкателя, являющейся продолжением прорези последней штанги. При этом кабельный наконечник 35 толкателя имеет в нижней части гнездо, аналогичное по форме встречной внутренней полости стакана 33 для установки в них на стержне 34 продавочной пробки 32. Для этого продавочная пробка 32 (фиг.8) выполнена из резины разрезной с заходными фасками для кабеля 2. Как можно понять из описания конструкции головной части толкателя, ее установка заключается в следующем. После закрепления с помощью гайки 16 на верхнем конце последней штанги стакана 33 в нем с охватом стержня 34 размещают нижний хвостовик пробки 32, затем путем навинчивания на резьбовое окончание стержня 34 кабельного наконечника 35 вводят в его гнездо верхний хвостовик пробки 32 до упора при совмещении его боковой прорези с прорезью стержня 34. После чего на кабеле 2 для исключения его повреждения под зажимом 36 устанавливают разрезную резиновую трубку 39. При этом выступ 38 зажима 36 вводят в прорезь стержня 34, а затем завинчивают болты 37 в тело кабельного наконечника 35. В результате чего завершается формирование толкателя, головная часть которого образует при этом жесткую кинематическую связь с кабельным наконечником 3 скважинного прибора 13, независимую от кабеля 2, что важно и необходимо в случае обрыва последнего для извлечения всей сборной конструкции из скважины.The formation of a rigid sectional pusher on the cable 2 (see figure 1) begins with the fact that the swivel 8 is raised to the height necessary to provide free access to the cable portion 2 in a technologically feasible interval, and the end of the cable lug 3 of the downhole tool 13 is placed on a high-rise (in relation to the rig floor) the level necessary (or otherwise convenient) for installation and dismantling operations by two workers, for example, second and third driller assistants. At the same time, the technologically justified interval for free access to the cable section 2 under the swivel 8 is taken to be slightly shorter than the rod length L _w and equal to the distance L _t between the aforementioned height level and the counter end of the lead pipe 10 that was originally installed at the end of the cable lug 10. This makes it possible to plant into the hole of the driving pipe 10 and holding the upper ends of the rods in it, ensuring deviations of their longitudinal axes from the axis of the tensioned cable 2 by an angle not exceeding 15-20 arc seconds, for leading pipes with diameters of the holes 74 and 85 mm. This allows you to significantly facilitate and accelerate the execution of work both on the landing of the rods on the cable lug 3, and on removing them from it. Moreover, in order to be able to carry out these works on the cable lug 3, they are preliminarily rigidly fixed or a support element 31 is made integrally with it (Fig. 6), which includes the same end construction in the form of a shank 14 with a threaded head 15. After applying to the rotor 12 (see figure 1) the first rod (in the order of building the pusher) with the winding of its upper end into the hole of the driving pipe 10 and landing the lower end on the cable lug 3 with support on it and entering into the side slot of the support element 31 of the end protrusion 19 (see Fig.6) screw the nut 16 until it stops with the release of its thread from the thread of the threaded head 15, thus eliminating the possibility of self-disassembly of the connection. Then, holding the rod on the cable 2, lower the device 13 (see Fig. 1) into the column 11, and then sequentially with the help of fixation nodes fix the cable in the longitudinal slot of the rod from falling out. Moreover, the fixing of the cable 2 or, which is the same thing, the fixing of the rod on the cable 2 is carried out by moving the fixing sleeve 26 down with the exit from the groove 30 of the locking coupling half of the protrusion 29 and its subsequent entry into the slot of the rod under the action of the spring 27. Similarly, the second and subsequent barbell. If necessary, after the installation of the next rod, the estimated installation-dismantling time of which 1 is 15-20 s, the process of forming a rigid sectional pusher can be stopped, and after connecting the lead pipe 10 to the column 11 and removing the wedges of the rotor 12, the well washing with rotation and pacing the drilling tool. After installation on the cable 2 of the last rod, proceed to the installation of the head of the pusher with the squeeze plug 32 (see Fig.6). In addition to the sales plug 32, the head of the pusher includes a nut 16 and a shank 18, borrowed from the construction of the rods, a cup 33, rigidly connected on one side with the said shank 18, and on the other hand, with a rod 34 made with a thread on the end for connection a cable lug 35 with a half-head carrying a cable clamp 36 with captive half-head with captive bolts 37 (Fig. 7) and a protrusion 38 that can be mated in width with a slot in the head of the pusher, which is a continuation of the gap and the last rod. In this case, the cable lug 35 of the pusher has a socket in the lower part that is similar in shape to the counter inner cavity of the glass 33 for installation in them on the rod 34 of the squeezing plug 32. For this, the squeezing plug 32 (Fig. 8) is made of rubber cut with entry chamfers for the cable 2. As can be understood from the description of the design of the head of the pusher, its installation is as follows. After fastening with a nut 16 at the upper end of the last rod of the glass 33, the lower shank of the plug 32 is placed in it with the coverage of the rod 34, then, by screwing onto the threaded end of the rod 34 of the cable lug 35, the upper shank of the plug 32 is inserted into its socket until it stops while combining its lateral the slots with the slot of the rod 34. Then, to prevent damage to the cable 2, a split rubber tube 39 is installed under the clamp 36. In this case, the protrusion 38 of the clamp 36 is inserted into the slot of the rod 34, and then the screws 37 are screwed into the cable body tip 35. As a result, the formation of the pusher is completed, the head of which forms a rigid kinematic connection with the cable tip 3 of the downhole tool 13, independent of cable 2, which is important and necessary in case of breakage of the latter to remove the entire prefabricated structure from the well.

После завершения формирования жесткого секционированного толкателя ведущую трубу 10 присоединяют к колонне 11, снимают клинья ротора 12 и осуществляют прямую циркуляцию промывочной жидкости (с вращением и расхаживанием колонны 11 при необходимости). При этом скорость спуска прибора 13 внутри колонны 11 будет определяться силами гидравлических сопротивлений, возникающих во время движения сборной конструкции и прежде всего в кольцевом зазоре между стенками бурильных труб и продавочной пробкой 32. Причем благодаря наличию переносной скорости промывочной жидкости производительность буровых насосов может быть такой же, как и при бурении, а скорость спуска прибора при прокачивании жидкости может достигать 6000-7000 м/ч. После выхода прибора 13 в открытый ствол скважины на длину толкателя, о чем судят по резкому падению давления на стояке манифольда буровой установки при выходе пробки 32 из заходной воронки, предусмотренной на конце колонны 11, незамедлительно с помощью лебедки начинают подъем прибора 13 с одновременной регистрацией геофизических параметров в исследуемом интервале. Причем в случае наличия условий, увеличивающих опасность прихвата колонны 11, промывку скважины при некотором снижении расхода циркулирующей жидкости продолжают при одновременном слежении за допустимым натяжением кабеля 2. Подъем прибора 13 прекращают при нахождении головной части толкателя в двух, трех десятках метров от устья скважины, ставят колонну на клинья ротора 12, приводя ее таким образом в исходное состояние, и после доведения параметров бурового раствора до заданных значений отсоединяют от нее ведущую трубу 10 и приподнимают вертлюг 8 на исходную высоту. После чего с помощью лебедки 1 на малой скорости обеспечивают выход из колонны 11 головной части толкателя, разбирают ее, а затем после вхождения верхнего конца каждой штанги в отверстие ведущей трубы 10 при соблюдении ранее принятых значений технологических величин L_т и L_ш производят в обратном порядке демонтаж толкателя и всего оборудования, использованного для проведения геофизических работ.After completion of the formation of a rigid sectional pusher, the lead pipe 10 is connected to the column 11, the wedges of the rotor 12 are removed and the washing liquid is circulated directly (with rotation and pacing of the column 11, if necessary). The speed of descent of the device 13 inside the column 11 will be determined by the forces of hydraulic resistance that arise during the movement of the prefabricated structure, and especially in the annular gap between the walls of the drill pipe and the cork plug 32. Moreover, due to the portable speed of the flushing fluid, the performance of the drilling pumps can be the same as during drilling, and the descent rate of the device when pumping fluid can reach 6000-7000 m / h. After the device 13 exits into the open wellbore to the length of the pusher, as judged by the sharp drop in pressure on the riser of the rig’s manifold when the plug 32 exits the inlet funnel provided at the end of the column 11, they immediately begin to raise the device 13 with a winch while recording geophysical parameters in the studied interval. Moreover, in the presence of conditions that increase the risk of sticking the casing 11, flushing the well with a certain decrease in the flow rate of the circulating fluid is continued while monitoring the permissible tension of the cable 2. Lifting of the device 13 is stopped when the head of the pusher is two, three tens of meters from the wellhead, the column onto the wedges of the rotor 12, thus bringing it to its original state, and after adjusting the drilling fluid parameters to the set values, the lead pipe 10 is disconnected from it and the vertical harness 8 to its original height. Then with the help of the winch 1 at a low speed, they exit the column 11 of the head of the pusher, disassemble it, and then, after the upper end of each rod enters the hole of the drive pipe 10, observing the previously accepted values of the technological quantities L _t and L _{w, they are} produced in the reverse order dismantling of the pusher and all equipment used for geophysical work.

Claims

1. A method of conducting geophysical work through a drill string with a sealed wellhead, including equipping the downhole tool with a flow plug and pumping it with a flushing fluid to a predetermined depth using a wireline winch with a geophysical cable carrying a cable end and passed through a sealing device into the inside of the string with open end in the lower part for exit and advance into the open barrel of the device under the action of a pressure of liquid with subsequent registration of geophysical x parameters in the research interval when lifting the device to the earth’s surface, characterized in that before the device is lowered into the well, the cable is inserted into the swivel washing channel through the neck provided on its outlet with the cable lug exit from the open end of the lead pipe, a sealing device is installed in the neck, and connected to the cable lug the device and raise the swivel to the height necessary to ensure free access to the cable section in a technologically justified interval, and the device lowering the end of the cable lug into the column to the altitude level necessary for installation and dismantling operations, then using prefabricated identical rods having lateral slots made along the entire length with fixation units for laying in them and securing them against falling out of the cable, at the latter, relying on the end of the cable lug as a step-by-step, specified by the length of the rods of lowering the device into the column, a sectioned rigid a pusher with quick-disconnect connections excluding self-disassembling, with the following sequence: installing a squeeze plug on the head of the pusher, connecting the lead pipe to the column and performing direct circulation of the flushing fluid.

2. The method according to claim 1, characterized in that the technologically justified interval for free access to the cable section under the swivel is taken to be shorter than the length of the rods and equal to the distance between the height level originally installed at the end of the cable lug and the counter end of the lead pipe with the possibility of providing the plant into the hole this pipe and holding the upper ends in it during installation and dismantling operations.

3. The method according to claim 1, characterized in that the head part of the pusher carrying the squeezing plug forms an independent rigid kinematic connection with the cable lug independently of the cable.

4. The method according to claim 1, characterized in that the side slots of the counter-joined pusher rods are arranged at an angle of 180 ° relative to each other.

5. The method according to claim 1, characterized in that for the manufacture of pusher rods use high-strength materials minimizing its weight, for example aluminum and titanium alloys.