RU2771093C1 - Устройство оперативного исследования нефтяных и газовых скважин - Google Patents
Устройство оперативного исследования нефтяных и газовых скважин Download PDFInfo
- Publication number
- RU2771093C1 RU2771093C1 RU2021117795A RU2021117795A RU2771093C1 RU 2771093 C1 RU2771093 C1 RU 2771093C1 RU 2021117795 A RU2021117795 A RU 2021117795A RU 2021117795 A RU2021117795 A RU 2021117795A RU 2771093 C1 RU2771093 C1 RU 2771093C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- video camera
- ground equipment
- cable
- barometry
- oil
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 6
- 238000005286 illumination Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004861 thermometry Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 208000004434 Calcinosis Diseases 0.000 description 1
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/002—Survey of boreholes or wells by visual inspection
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/002—Survey of boreholes or wells by visual inspection
- E21B47/0025—Survey of boreholes or wells by visual inspection generating an image of the borehole wall using down-hole measurements, e.g. acoustic or electric
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Abstract
Изобретение относится к измерительным комплексам для геофизических исследований, предназначено для контроля технического состояния нефтяных, газовых и других скважин. Устройство содержит наземное оборудование, включающее компьютер, кабель, связывающий наземное оборудование и скважинный прибор, в котором размещены видеокамера, блок подсветки, блок приема-передачи информации. Кабель выполнен волоконно-оптическим, в качестве видеокамеры, размещенной в скважинном приборе, используют видеокамеру диапазона SWIR, синхронизированную с импульсным лазерным диодным блоком подсветки, модуль инклинометра, а в наземное оборудование введен оптический рефлектометр для распределенной по стволу скважины термометрии и барометрии. Повышается оперативность, надежность, производительность, расширяются функции. 1 ил.
Description
Изобретение относится к измерительным комплексам для геофизических исследований, предназначено для контроля технического состояния нефтяных, газовых и других скважин путем их визуального исследования в комплексе с дополнительным оборудованием.
Технический результат заключается в решении устройством следующих задач: в носимом варианте оперативного комплекса на основе режима обработки информации в реальном масштабе времени (он-лайн): определение траектории и конфигурации ствола скважины с определением дефектов конфигурации, положений муфт НКТ и их дефектов, места перфорации и их состояние, видеоинформация состояния поверхности ствола и НКТ скважины; в эксплуатационных скважинах - местоположение и состояние технологического оборудования, размеры и местоположение парафиновых отложений, местоположение интервалов порывов эксплуатационной колонны, состояние НКТ, глубин прихвата НКТ и оборудования, обрыв и состояние инструмента. Для проведения общих, специальных исследований и аварийных работ операции термо- и барометрии: измерение распределения давления и температуры по стволу скважины.
Известен ряд технических решений для визуального исследования скважин.
Известно техническое решение: телевизионный комплекс для глубинной видеосъемки /1/, содержит транспортное средство, на котором расположены стационарный корпус и герметичный переносной корпус с соответствующими функциональными блоками, связанные механически и электрически между собой с помощью кабель-троса, привод перемещения герметичного переносного корпуса с передачей гибкой связи, включающей упомянутый кабель-трос, и средство фиксирования герметичного переносного корпуса на исходной рабочей позиции, выполненное в виде переносной опоры гибкой связи, причем герметичный переносной корпус содержит торцевой и радиальные объективы с соответствующими блоками подсветки и ПЗС-матрицами, блок формирования видеосигналов и расположенные в стационарном корпусе блок обработки и блок воспроизведения видеосигналов, при этом транспортное средство снабжено средством доставки переносной опоры на рабочую позицию, выполненным в виде манипуляционной системы с двухзахватным зажимным устройством и операторской.
Известное техническое решение имеет недостатки: громоздкое исполнение, однофункциональное исполнение, отсутствие инклинометрии и термо-барометрии.
Известно техническое решение устройство /2/, которое характеризуется тем, что в герметичном цилиндрическом корпусе расположены осевая широкоугольная камера, блок питания, блок подсветки и видеомагнитофон с лентопротяжным механизмом для записи изображений, при этом подъем и опускание в скважину упомянутого герметичного корпуса осуществляется с помощью лебедки с использованием передачи с гибкой связью.
Известное техническое решение не позволяет оперативно обрабатывать информацию, поскольку ее обработка возможна только после подъема видеокамеры на поверхность и считывания на соответствующем устройстве воспроизведения, а также невозможность проведения инклинометрии и термо-барометрии.
Известен телевизионный комплекс для глубинной видеосъемки /3/, содержащий транспортное средство, на котором расположены стационарный корпус и герметичный переносной корпус телевизионной системы, связанные механически и электрически между собой с помощью кабель-троса, привод перемещения герметичного переносного корпуса с передачей гибкой связи, включающий упомянутый кабель-трос, и средство фиксирования герметичного переносного корпуса на исходной рабочей позиции, выполненное в виде переносной опоры гибкой связи, причем герметичный и переносной корпус содержит торцевой и радиальные объективы с соответствующими блоками подсветки.
В известном техническом решении недостатком является громоздкое исполнение, однофункциональное исполнение, невозможность проведения инклинометрии и термо-барометрии.
Известно устройство для акустического видеокаротажа скважин /4/, в котором производится визуализация акустических сигналов, отраженных от поверхности скважины.
В известном техническом решении недостатком является низкая разрешающая способность, не позволяющей определить степень износа скважины, невозможность проведения инклинометрии и термо-барометрии.
Прототипом является устройство визуального исследования скважин /5/, устройство содержит наземное оборудование, включающее компьютер, кабель, связывающий наземное оборудование и скважинный прибор, в котором размещены видеокамера, блок подсветки, блок приема-передачи информации.
Недостатком является громоздкое исполнение и невозможность проведения инклинометрии и термо-барометрии.
Целью предложенного технического решения является повышение оперативности, надежности, производительности, расширения функций и удобства обслуживания комплекса с учетом снижения габаритов и веса элементов устройства для проведения общих, специальных исследований и аварийных работ на скважинах и проведение инклинометрии и термо-барометрии.
Указанная задача решается за счет того, что используется волоконно-оптический кабель, в скважинном приборе размещена видеокамера диапазона SWIR, синхронизированная с импульсным лазерным диодным блоком подсветки, модуль инклинометра, блок приема-передачи выполнен для передачи оптических сигналов по волокну, в наземное оборудование введен оптический рефлектометр для распределенной по стволу скважины термометрии и барометрии.
Сущность изобретения поясняется чертежом (рис. 1), на котором представлена схема заявляемого устройства. Устройство содержит видеокамеру SWIR-2, импульсный лазерный диодный блок подсветки 6, синхронизатор 3, блок приема-передачи выполненный для передачи оптических сигналов по волокну 4, блок инклинометра 5, компьютер 7, оптический рефлектометр для термометрии 8, оптический рефлектометр для барометрии 9.
Устройство работает следующим образом. Скважинный прибор опускают в скважину 1 на волоконно-оптическом кабеле 10, импульсный лазерный диодный блок подсвета 6 подсвечивает рабочую зону в скважине 1, видеокамера SWIR 2 в синхронизации 3 с импульсом подсвета регистрирует изображение рабочей зоны в диапазоне SWIR и преобразует изображение в сигнальные коды, поступающие вместе сигналами от инклинометра 5 (гироскопа) для передачи через блок приема - передачи 4 выполненный для передачи оптических сигналов по волоконно-оптическому кабелю 10 в компьютер 7, в который также поступают сигналы от рефлектометров 8 и 9 для термо- и барометрии.
Режим SWIR обеспечивает видение через замутненную среду.
Приборы SWIR InGaAs применяются там, где использование приборов видимого излучения осложнено или невозможно. Водяной пар, туман, силикон, прозрачны для SWIR волн (диапазон 0,7-1.5 мкм).
Преимущества приборов SWIR:
• высокая чувствительность,
• высокое разрешение,
• способность формировать изображение в режиме однофотонного обнаружения,
• отсутствие требований для глубокого охлаждения,
• компактность.
• низкое энергопотребление.
Используется синхронизация с кадровой разверткой видеокамеры, то есть подсвет диодами рабочей зоны ведется в течение длительности кадра. Для скоростной камеры это примерно 0.01 сек, причем длительность импульса обычно 100-200 нсек и менее. За счет этого снижается помеховый уровень и повышается контрастность изображения. Для примера - видеокамера WiDy SWIR 640V-SP, 640×512 пике, 100 Гц, USB3.0 со стробированием, динамический диапазон 120 дБ.
Видеокамера преобразует полученное изображение в последовательный помехоустойчивый код поступающий на блок приема - передачи для волоконно-оптического кабеля. С инклинометра на блок приема-передачи поступает помехоустойчивый код с информацией, для примера на основе малогабаритного инерциального модуля ГКВ-10, который выдает в коде: угловую скорость, магнитное поле, температуру, углы ориентации (крен, тангаж, курс), линейную скорость в трех направлениях. Встроенные навигационные алгоритмы позволяют вычислять истинный курс и координаты. Эти данные поступают на блок приема-передачи где формируется общий поток данных для передачи по волоконно-оптическому кабелю в компьютер, в качестве примера - на основе защищенного планшета типа MIG Т10×86. В компьютере программное обеспечение формирует на мониторе изображение с видеокамеры и выводит цифровые данные от инклинометра. К волоконно-оптическому кабелю подсоединены два рефлектометра обеспечивающих зондирование оптического канала в дуплексном режиме для термо и барометрии. Для термометрии используется обратное рассеяние на основе эффекта Рамана, а для давления обратное рассеяние на основе эффекта Бриллюэна. В компьютере строятся рефлектограммы, по которым фиксируется распределение температуры и давления по стволу исследуемой скважины.
Таким образом, производится регистрация данных: видеоизображения, координат ствола скважины, магнитного поля, распределения температуры и давления по стволу скважины.
Расшифрованные данные позволяют получить в реальном масштабе времени (он-лайн): определение траектории и конфигурации ствола скважины с определением дефектов конфигурации, положений муфт НКТ и их дефектов, места перфорации и их состояние, видеоинформация состояния поверхности ствола и НКТ скважины; в эксплуатационных скважинах - местоположение и состояние технологического оборудования, размеры и местоположение парафиновых, кальциевых отложений, местоположение интервалов порывов эксплуатационной колонны, состояние НКТ, глубин прихвата НКТ и оборудования, обрыв и состояние инструмента и другие. Такие данные необходимы для проведения оперативных общих, специальных исследований и аварийных работ.
Предложенное устройство имеет большое народнохозяйственное значение, позволит снизить затраты на ремонт и восстановление дебета скважин, повысить производительность внутрискважинного оборудования.
Литература
1. Патент RU 2177676, кл. H04N 7/18 (2000.01), H04N 7/22 (2000.01), H04N 9/00 (2000.01), 27.09.2000 г.
2. Патент Великобритании - GB N 2293513, кл. МПК H04N 7/18, 20.09.94.
3. Патент США - US N 5652617, кл. МПК H04N 7/18, 31.05.96 г.
4. 3аявка на изобретение RU 95121406, кл. МПК G01V 1/40 (1995.01), 19.12.1995 г.
5. Патент RU N 2375567, кл. МПК Е21В 47/00 (2006.01), H04N 7/18 (2006.01), 17.12.2007.
Claims (1)
- Устройство оперативного исследования нефтяных и газовых скважин, содержащее наземное оборудование, включающее компьютер, кабель, связывающий наземное оборудование и скважинный прибор, в котором размещены видеокамера, блок подсветки, блок приема-передачи информации, отличающееся тем, что кабель выполнен волоконно-оптическим, в качестве видеокамеры, размещенной в скважинном приборе, используют видеокамеру диапазона SWIR, синхронизированную с импульсным лазерным диодным блоком подсветки, в скважинном приборе размещен модуль инклинометра, а в наземное оборудование введен оптический рефлектометр для распределенной по стволу скважины термометрии и барометрии.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021117795A RU2771093C1 (ru) | 2021-06-16 | 2021-06-16 | Устройство оперативного исследования нефтяных и газовых скважин |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021117795A RU2771093C1 (ru) | 2021-06-16 | 2021-06-16 | Устройство оперативного исследования нефтяных и газовых скважин |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2771093C1 true RU2771093C1 (ru) | 2022-04-26 |
Family
ID=81306471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021117795A RU2771093C1 (ru) | 2021-06-16 | 2021-06-16 | Устройство оперативного исследования нефтяных и газовых скважин |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2771093C1 (ru) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4855820A (en) * | 1987-10-05 | 1989-08-08 | Joel Barbour | Down hole video tool apparatus and method for visual well bore recording |
| RU2177676C1 (ru) * | 2000-09-27 | 2001-12-27 | ОАО "Газпром" | Телевизионный комплекс для глубинной видеосъемки и способ формирования телевизионного сигнала цветного изображения объекта |
| JP2008122271A (ja) * | 2006-11-14 | 2008-05-29 | Chem Grouting Co Ltd | 傾斜計及びそれを用いた計測方法 |
| RU78860U1 (ru) * | 2007-12-17 | 2008-12-10 | Закрытое акционерное общество "Геокомсервис" | Устройство для исследования нефтяных и газовых скважин |
| RU2375567C2 (ru) * | 2007-12-17 | 2009-12-10 | Закрытое акционерное общество "Геокомсервис" | Устройство и способ исследования нефтяных и газовых скважин |
| RU131805U1 (ru) * | 2013-03-13 | 2013-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | Мобильный робот |
| RU2543239C1 (ru) * | 2013-09-09 | 2015-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ИННОВАЦИОННЫЕ НЕФТЕГАЗОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ" | Визуальный способ исследования характера повреждения стенок обсадной колонны скважины и устройство для его реализации |
| US10370962B2 (en) * | 2016-12-08 | 2019-08-06 | Exxonmobile Research And Engineering Company | Systems and methods for real-time monitoring of a line |
-
2021
- 2021-06-16 RU RU2021117795A patent/RU2771093C1/ru active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4855820A (en) * | 1987-10-05 | 1989-08-08 | Joel Barbour | Down hole video tool apparatus and method for visual well bore recording |
| RU2177676C1 (ru) * | 2000-09-27 | 2001-12-27 | ОАО "Газпром" | Телевизионный комплекс для глубинной видеосъемки и способ формирования телевизионного сигнала цветного изображения объекта |
| JP2008122271A (ja) * | 2006-11-14 | 2008-05-29 | Chem Grouting Co Ltd | 傾斜計及びそれを用いた計測方法 |
| RU78860U1 (ru) * | 2007-12-17 | 2008-12-10 | Закрытое акционерное общество "Геокомсервис" | Устройство для исследования нефтяных и газовых скважин |
| RU2375567C2 (ru) * | 2007-12-17 | 2009-12-10 | Закрытое акционерное общество "Геокомсервис" | Устройство и способ исследования нефтяных и газовых скважин |
| RU131805U1 (ru) * | 2013-03-13 | 2013-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | Мобильный робот |
| RU2543239C1 (ru) * | 2013-09-09 | 2015-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ИННОВАЦИОННЫЕ НЕФТЕГАЗОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ" | Визуальный способ исследования характера повреждения стенок обсадной колонны скважины и устройство для его реализации |
| US10370962B2 (en) * | 2016-12-08 | 2019-08-06 | Exxonmobile Research And Engineering Company | Systems and methods for real-time monitoring of a line |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9765609B2 (en) | Downhole optical imaging tools and methods | |
| US4031544A (en) | Sonar/television system for use in underwater exploration | |
| US20140278111A1 (en) | Borehole instrument for borehole profiling and imaging | |
| US9140815B2 (en) | Signal stacking in fiber optic distributed acoustic sensing | |
| US7646480B2 (en) | Borehole imaging | |
| CA1273815A (en) | Method of observing bore holes, and apparatus therefor | |
| EA200602252A1 (ru) | Система и способы применения волоконной оптики в гибких насосно-компрессорных трубах (нкт) | |
| Miller et al. | DAS and DTS at Brady Hot Springs: Observations about coupling and coupled interpretations | |
| US6472660B1 (en) | Imaging sensor | |
| RU2771093C1 (ru) | Устройство оперативного исследования нефтяных и газовых скважин | |
| CA3006112A1 (en) | Surface profile measurement system | |
| CA1233662A (en) | Method of and apparatus for the investigation of inaccessible subterranean spaces such as boreholes | |
| CN202250234U (zh) | 具有定位能力的无源灾后井下信息获取系统 | |
| US20140260590A1 (en) | Borehole profiling and imaging | |
| EP0136300B1 (en) | Position measuring method and apparatus | |
| US4130942A (en) | Borehole surveying apparatus | |
| CN108562947B (zh) | 一种用于竖井或深孔的探测装置 | |
| CN111827974A (zh) | 一种岩芯数字化采集系统及方法 | |
| EP0264511A1 (en) | Video camera for borehole inspection | |
| CN108222840B (zh) | 一种多功能地质勘探钻头 | |
| CN105004724B (zh) | 一种压缩天然气储气井视频检测装置 | |
| CA2846359A1 (en) | Borehole instrument for borehole profiling and imaging | |
| RU2375567C2 (ru) | Устройство и способ исследования нефтяных и газовых скважин | |
| GB2491577A (en) | Down-hole camera assembly with gradient index lens relay | |
| US10656342B2 (en) | Optical wireless rotary joint |