Свердловинна струминна установка для каротажу горизонтальних свердловин та спосіб її роботи

1. Свердловинна струминна установка для каротажу горизонтальних свердловин, яка включає установлене в обсадній колоні на нижній її ділянці кільце зі ступінчастим прохідним каналом для установки герметизуючого вузла, гладку колону тр уб з установленим на ній струминним насосом, в корпусі якого встановлені активне сопло та камера змішування з дифузором, а також виконані канал підведення активного середовища, канал підведення відкачуваного зі свердловини середовища та ступінчастий прохідний канал, причому в останньому передбачена можливість установки блокувальної вставки з наскрізним прохідним каналом, за допомогою якого перекритий канал підведення активного середовища, або депресійної вставки, при установці якої перекритий поперечний переріз колони труб, на нижньому кінці колони труб встановлений каротажний прилад, між останнім та струминним насосом на колону тр уб надітий з можливістю осьового переміщення по відношенню до колони труб герметизуючий вузол, а нижня ділянка колони труб над каротажним приладом виконана перфорованою. 2. Спосіб роботи свердловинної струминної установки при каротажі горизонтальних свердловин, який полягає в тому, що в обсадній колоні на її нижній ділянці встановлюють кільце зі ступінчастим прохідним каналом, потім спускають у свердловину на гладкій колоні труб стр уминний насос зі ступінчастим прохідним каналом в його корпусі та розташований нижче струминного 2 (19) 1 3 81073 4 обробку присвердловинної зони продуктивних пластів, при цьому попередньо зі ступінчастого прохідного каналу корпусу струминного насоса витягають депресійну вставк у та установлюють замість неї блокувальну вставку із центральним прохідним каналом. Винахід належить до області насосної техніки, переважно, до свердловинних струминних установок для видобутку нафти зі свердловин. Відома свердловинна струминна установка, яка включає встановлений у свердловині на колоні насосно-компресорних тр уб стр уминний насос і розміщений нижче струминного насоса прилад для вимірювання параметрів свердловини [RU 2089755 С1]. Із зазначеного вище джерела відомий спосіб роботи свердловинної струминної установки, який включає спуск у свердловину колони насоснокомпресорних труб зі струминним насосом, герметизуючим вузлом і приладом для вимірювання параметрів свердловини на каротажному кабелі, розміщення зазначеного вище приладу проти продуктивного пласта та вимірювання його параметрів. Дані установка та спосіб її роботи дозволяють проводити дослідження свердловини та за рахунок цього інтенсифікувати роботи з дослідження присвердловинної зони пластів. Однак вони не дозволяють проводити роботи з обробки присвердловинної зони пласта, що звужує її можливості. Найбільш близькою до винаходу по технічній суті та досяжному результату у частині установки є свердловинна струминна установка, яка включає встановлені на колоні насосно-компресорних труб пакер із центральним каналом і струминний насос із активним соплом, камерою змішування та прохідним каналом з посадковим місцем для установки герметизуючого вузла з осьовим каналом, випромінювач і приймач-перетворювач фізичних полей, розміщений у підпакерній зоні з боку входу в стр уминний насос відкачуваного зі свердловини середовища і встановлений на каротажному кабелі, пропущеному через осьовий канал герметизуючого вузла, причому вихід струминного насоса підключений до простору, що оточує колону тр уб, вхід каналу підведення відкачуваного середовища струминного насоса підключений до внутрішньої порожнини колони труб нижче герметизуючого вузла, а вхід каналу подачі рідкого робочого середовища в активне сопло підключений до внутрішньої порожнини колони труб ви ще герметизуючого вузла [RU 2121610 С1]. Із цього ж патенту відомий спосіб роботи свердловинної струминної установки, який включає установку на колоні насоснокомпресорних труб струминного насоса із прохідним каналом і пакера, спуск цієї зборки в свердловину, розпакеровку пакера та створення необхідної депресії в підпакерній зоні шляхом відкачки струминним насосом рідкого середовища з підпакерної зони. Відомі свердловинна струминна установка та спосіб її роботи дозволяють проводити різні технологічні операції в свердловині нижче рівня установки струминного насоса, у тому числі шляхом зниження перепаду тисків над та під герметизуючим вузлом. Однак дана установка не дозволяє повною мірою використовувати її можливості, оскільки вона дозволяє проводити дослідження продуктивних порід тільки в стовбурах, близьких до вертикальних, що звужує область використання даних способу роботи та свердловинної струминної установки для його реалізації. Крім того, для переустановки струминного насоса, як правило, потрібна досить трудомістка операція депакеровки пакера з наступною його установкою в новому місці, що збільшує час, необхідний для проведення повноцінного дослідження. Задачею, на рішення якої спрямований даний винахід, є інтенсифікація робіт з дослідження, випробування та підготовки свердловин, у першу чергу, свердловин горизонтальних та великої кривизни. Зазначена задача в частині установки вирішується за рахунок того, що свердловинна струминна установка для каротажу горизонтальних свердловин включає установлене в обсадній колоні на нижній її ділянці кільце зі ступінчастим прохідним каналом для установки герметизуючого вузла, гладку колону труб з установленим на ній струминним насосом, в корпусі якого встановлені активне сопло та камера змішування з дифузором, а також виконані канал підведення активного середовища, канал підведення відкачуваного зі свердловини середовища та ступінчастий прохідний канал, причому в останньому передбачена можливість установки блокувальної вставки з наскрізним прохідним каналом, за допомогою якої перекритий канал підведення активного середовища, або депресійної вставки, при установці якої перекритий поперечний переріз колони труб, на нижньому кінці колони труб установлений каротажний прилад, між останнім та струминним насосом на колону тр уб надітий з можливістю осьового переміщення по відношенню до колони труб герметизуючий вузол, а нижня ділянка колони труб над каротажним приладом виконана перфорованою. Зазначена вище задача в частині способу вирішуються за рахунок того, що спосіб роботи скважинної струминної установки для каротажу горизонтальних свердловин полягає в тому, що в обсадній колоні на її нижній ділянці встановлюють кільце зі ступінчастим прохідним каналом, потім спускають у свердловину на гладкій колоні труб струминний насос зі ступінчастим прохідним каналом в його корпусі та розташований нижче 5 81073 струминного насоса каротажний прилад, установлений на нижньому кінці колони труб, причому з боку її нижнього кінця на колоні труб виконані перфорована ділянка і на колону труб на ділянці між струминним насосом та каротажним приладом попередньо надітий рухомий по відношенню до колони труб герметизуючий вузол, у процесі спускання каротажним приладом здійснюють реєстрацію фонових значень фізичних параметрів продуктивних пластів, потім виконують установку герметизуючого вузла в ступінчастому прохідному каналі кільця, а каротажний прилад установлюють у зоні продуктивних пластів, потім у ступінчастому прохідному каналі корпусу струминного насоса встановлюють депресійну вставку, розділяючи в такий спосіб колону труб, і подають по колоні труб в сопло струминного насоса рідке робоче середовище, створюючи в свердловині нижче герметизуючого вузла ряд різних по величині депресій, при кожній величині депресії вимірюють дебіт свердловини і реєструють забійний тиск, після цього при працюючому струминному насосі переміщають каротажний прилад уздовж продуктивних пластів шляхом переміщення колони труб разом зі струминним насосом відносно герметизуючого вузла та проводять при цьому реєстрацію геофізичних параметрів продуктивних пластів і пластового флюїду, що надходить до свердловини, а після завершення досліджень проводять підйом колони труб зі струминним насосом, герметизуючим вузлом і каротажним приладом на поверхню. Зазначена задача в частині способу вирішуються також за рахунок того, що після реєстрації геофізичних параметрів продуктивних пластів і пластового флюїду, що надходить до свердловини, можуть бути додатково проведені виміри геофізичних параметрів продуктивних пластів при непрацюючому струминному насосі або може бути проведене додаткове дослідження продуктивних пластів, для чого по колоні труб через її перфоровану нижню ділянку накачують у свердловину хімічні реагенти та проводять хімічну обробку присвердловинної зони продуктивних пластів, при цьому попередньо зі ступінчастого прохідного каналу корпусу струминного насоса витягають депресійную вставку та встановлюють замість неї блокувальну вставку із центральним прохідним каналом. Аналіз роботи свердловинної струминної установки показав, що надійність роботи установки можна підвищити як шляхом оптимізації послідовності дій при випробуванні та освоєнні свердловин, у першу чергу, з відкритим та/або криволінійним стовбуром, так і шляхом спрощення конструкції установки за рахунок виключення з конструкції пакера та розміщення каротажного приладу на колоні труб без використання каротажного кабелю. Було виявлено, що вказана вище послідовність дій дозволяє найбільш ефективно використовува ти устатк ування, встановлене на колоні труб, при проведенні робіт з дослідження та випробування продуктивних пластів гірських порід, 6 при цьому створені умови для одержання повної та достовірної інформації про стан продуктивних пластів. Шляхом створення ряду різних депресій струминний насос створює в свердловині задані величини перепаду тиску, а за допомогою каротажного приладу проводиться дослідження та випробування свердловини. Одночасно створюється можливість контролю величини депресії шляхом керування швидкістю прокачування рідкого робочого середовища. При проведенні випробування пластів можна регулювати режим відкачки за допомогою зміни тиску рідкого робочого середовища, подаваного в сопло струминного насоса. Установка каротажного приладу на колоні труб з можливістю осьового переміщення колони труб без використання пакера (замість пакера використаний герметизуючий вузол, надягнутий на колону труб) дозволяє провести більш якісну роботу з дослідження свердловини та підготовки її до роботи і, як наслідок, дозволяє прискорити та спростити процес переміщення каротажного приладу в свердловині, отже, спростити процес випробування та підготовки свердловини до роботи. Крім того, розміщення каротажного приладу на колоні труб дає можливість за рахунок пружних властивостей колони труб розташовува ти каротажний прилад в зоні продуктивних пластів у горизонтальних ділянках свердловин, що дозволяє одержати більш оперативно достовірну інформацію про стан продуктивних пластів, приплив пластового флюїду та його властивості. В результаті даний спосіб роботи дозволяє проводити якісне дослідження та випробування свердловин після буріння, а також підготовку свердловини до експлуатації із проведенням всебічного дослідження та випробування її в різних режимах. Таким чином, зазначена вище сукупність взаємозалежної послідовності дій та описані вище конструктивні особливості установки забезпечують вирішення поставленої у винаході задачі інтенсифікації робіт з дослідження, випробування та підготовки свердловин, у першу чергу, свердловин горизонтальних та великої кривизни, і підвищення надійності роботи свердловинної струминної установки. Стислий опис креслень На Фіг.1 представлений поздовжній розріз пропонованої установки з депресійною вставкою. На Фіг.2 представлений поздовжній розріз пропонованої установки із блокувальною вставкою. Кращий варіант здійснення винаходу Пропонована свердловинна струминна установка для здійснення описуваного способу включає установлене в обсадній колоні 1 на нижній її ділянці кільце 2 зі ступінчастим прохідним каналом 3 для установки герметизуючого вузла 4, гладку колону труб 5 з установленим на ній струминним насосом 6, в корпусі 7 якого встановлені активне сопло 8 і камера змішування 9 з дифузором 10, а також виконані канал 11 підведення активного середовища, канал 12 підведення відкачуваного зі свердловини 7 81073 середовища та ступінчастий прохідний канал 13, причому в останньому передбачена можливість установки блокувальної вставки 14 з наскрізним прохідним каналом 15, за допомогою якої перекритий канал 11 підведення активного середовища, або депресійної вставки 16, при установці якої перекритий поперечний переріз колони труб 5. На нижньому кінці колони труб 5 установлений каротажний прилад 17, між останнім і струминним насосом 6 на колону труб 5 надітий з можливістю осьового переміщення по відношенню до колони труб 5 герметизуючий вузол 4, а нижня ділянка колони труб 5 над каротажним приладом виконана перфорованою, а саме, в колоні труб 5 виконані отвори 18. Пропонований спосіб роботи свердловинної струминної установки здійснюють наступним чином. В обсадній колоні 1 на її нижній ділянці встановлюють кільце 2 зі ступінчастим прохідним каналом 3. Потім спускають у свердловину на гладкій колоні труб 5 струминний насос 6 зі ступінчастим прохідним каналом 13 в його корпусі 7 і розташований нижче струминного насоса 6 каротажний прилад 17. На колону тр уб 5 на ділянці між струминним насосом 6 і каротажним приладом 17 попередньо надітий рухомий по відношенню до колони труб 5 герметизуючий вузол 4. В процесі спускання каротажним приладом 17 проводять реєстрацію фонових значень фізичних параметрів продуктивних пластів. Потім здійснюють установку герметизуючого вузла 4 у ступінчастому прохідному каналі 3 кільця 2, а каротажний прилад 17 установлюють в зоні продуктивних пластів. Після цього в ступінчастому прохідному каналі 13 корпусу 7 стр уминного насоса 6 установлюють депресійную вставку 16, розділяючи в такий спосіб колону труб 5, і подають по колоні труб 5 в сопло 8 струминного насоса 6 рідке робоче середовище, створюючи в свердловині нижче герметизуючого вузла 4 ряд різних по величині депресій. При кожній величині депресії вимірюють дебіт свердловини та реєструють забійний тиск. Далі при працюючому струминному насосі б переміщають каротажний прилад 17 уздовж продуктивних пластів шля хом переміщення колони труб 5 разом зі струминним насосом 6 відносно герметизуючого вузла 4 і проводять при цьому реєстрацію геофізичних параметрів продуктивних пластів і пластового флюїду, що надходить до свердловини. Після завершення досліджень проводять підйом колони труб 5 зі струминним насосом 6, герметизуючим вузлом 4 і каротажним приладом 17 на поверхню. Після реєстрації геофізичних параметрів продуктивних пластів і пластового флюїду, що надходить до свердловини, можуть бути додатково проведені виміри геофізичних параметрів продуктивних пластів при непрацюючому стр уминному насосі 6. Також після реєстрації геофізичних параметрів продуктивних пластів і пластового флюїду, що надходить до свердловини, може бути проведене додаткове дослідження продуктивних пластів, для 8 чого по колоні труб 5 через отвори 18 її перфорованої нижньої ділянки накачують у свердловину хімічні реагенти та проводять хімічну обробку присвердловинної зони продуктивних пластів, при цьому попередньо зі ступінчастого прохідного каналу 13 корпусу 7 струминного насоса 6 витягають депресійную вставк у 16 і встановлюють замість неї блокувальну вставку 14 із центральним прохідним каналом 15. Промислова застосовність Даний винахід може знайти застосування в нафтовидобувній промисловості при випробуванні та освоєнні свердловин, а також в інших галузях промисловості, де здійснюється видобування різних середовищ зі свердловин. 9 81073 10