Устройство для геофизических исследований

Применяется при добыче нефти, газа или воды для контроля параметров технологических процессов геофизическими методами. Устройство содержит приемник и передатчик для электромагнитной связи с приемно-передающим устройством на устье скважины, подключенные к архиву информации, регистрирующую аппаратуру, подключенную к приемнику и через записывающую аппаратуру к архиву информации, и батареи питания. По длине скважины установлены промежуточные приемно-передающие устройства из расчета, как минимум, одно устройство через каждые 2000 метров. Достигается возможность передачи на поверхность сигнала, несущего информацию о скважинных процессах, без потери мощности сигнала в режиме реального времени.

Полезная модель относится к области добычи нефти, газа или воды и может быть использована в процессе добычи с целью контроля параметров технологических процессов геофизическими методами.

На практике давно и широко используются различные геофизические приборы, применяемые для исследования и контроля параметров скважины - дебита, влажности, давления, температуры и др. Однако монтаж, установка и эксплуатация приборов требуют остановки электроцентробежного насоса (ЭЦН) и другого скважинного оборудования, что приводит к простоям и к уменьшению объемов добычи. Требуются также регулярные мероприятия по монтажу-демонтажу оборудования, что снижает его надежность.

С целью устранения этих недостатков предпринимались попытки совместить добычу нефти (газа или воды) с передачей информации по жилам геофизического кабеля от исследовательских приборов, установленных в скважине под ЭЦН (см. Н.Н.Кривко, В.Д.Шароварин. Промыслово-геофизическая аппаратура и оборудование. М.: Недра, 1981, с.8, 161).

Недостатком известного устройства являются трудности спуска и размещения в скважине насоса совместно с геофизическим кабелем и приборами, а также наличие электромагнитных помех от работающих двигателей, насоса и силового кабеля.

Известно также устройство передачи информации, в котором информацию о параметрах скважины записывают в долговременную память автономных приборов и считывают ее после извлечения приборов на поверхность, когда заканчивается запланированный срок работы добычного насоса и приборов в скважине (см. В.Н.Василевский, А.И.Петров. Техника и технология определения параметров скважины и пластов. М.: Недра, 1998, с.209).

Недостатком известного устройства является то, что информация о ходе протекания технологических процессов под ЭЦН в процессе добычи поступает на поверхность спустя некоторое время, когда повлиять на ход процесса уже нет возможности.

Известно также устройство для геофизических исследований, принятое за прототип, которое содержит установленные в корпусе регистрирующую и записывающую аппаратуру, архив информации, приемник и передатчик для электромагнитной связи с приемно-передающим устройством на устье скважины и батареи питания (см. патент РФ №24702). Информацию извлекают из архива через определенные запланированные промежутки времени и передают на поверхность с целью анализа и последующей корректировки технологических параметров в скважине.

Недостатком прототипа является невозможность передачи информации на поверхность непрерывно, т.е. в режиме реального времени.

Задачей изобретения является создание устройства для передачи информации из скважины, лишенного недостатков прототипа и аналогов.

Техническим результатом, достигаемым при использовании предложенного устройства, является возможность передачи на поверхность сигнала, несущего информацию о скважинных процессах, без потери мощности сигнала в режиме реального времени.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для геофизических исследований, которое содержит установленную в корпусе регистрирующую аппаратуру, подключенную через записывающую аппаратуру к архиву информации, приемник и передатчик для электромагнитной связи с приемно-передающим устройством на устье скважины, подключенные к архиву информации, и батареи питания, согласно полезной модели, регистрирующая аппаратура подключена дополнительно к приемнику, а по длине скважины установлены промежуточные приемно-передающие устройства из расчета, как минимум, одно устройство через каждые 2000 метров.

Подключение регистрирующей аппаратуры непосредственно к приемнику позволяет передавать информацию постоянно или по расчету дискретно в реальном времени в приемно-передающее устройство на поверхности.

То, что по длине скважины установлены промежуточные приемно-передающие устройства, обеспечивает усиление электромагнитного сигнала и доставку его на поверхность даже в случае слабых сигналов в скважине. Исходя их опыта, ослабление сигнала в скважине происходит примерно через 1900 м, поэтому необходимо устанавливать промежуточные приемно-передающие устройства из расчета хотя бы одно устройство через каждые 2000 м.

Предложенное устройство для геофизических исследований в нефтяной, газовой или водяной скважине представлено на чертеже.

Устройство содержит установленную в корпусе 1 регистрирующую аппаратуру 2, представляющую собой размещенные по всей внутренней поверхности корпуса 1 датчики, которые непосредственно считывают параметры скважинных процессов. Регистрирующая аппаратура 2 подключена к записывающей аппаратуре 3, от которой информация поступает в архив 4. К архиву 4 информации подключены приемник 5 и передатчик 6 электромагнитных сигналов. С приемником 5 дополнительно подключена регистрирующая аппаратура 2. В нижней части корпуса 1 размещены батареи питания 7.

На устье скважины установлено приемно-передающее устройство 8, а по длине скважины установлены промежуточные приемно-передающие устройства 9.

Устройство для геофизических исследований работает следующим образом.

Устройство спускают в скважину и устанавливают в интервале, в котором запланировано проведение геофизических исследований. Корпус 1 устройства закрепляют, например, с помощью якоря.

После этого приемно-передающим устройством 8, установленным на устье скважины, подают сигнал приемнику 5 на включение регистрирующей аппаратуры 2, записывающей аппаратуры 3, архива информации 4 и батарей питания 7.

В процессе геофизических исследований датчики регистрирующей аппаратуры 2 фиксируют параметры проводимых в исследуемом интервале скважины технологических процессов.

Информация от регистрирующей аппаратуры 2 поступает на записывающую аппаратуру 3, а затем в архив 4. Информация может быть считана из архива 4 после подъема устройства на поверхность. Однако устройство работает в скважине, как правило, автономно в течение нескольких месяцев. Поэтому в случае необходимости информацию считывают из архива 4 информации по команде от приемно-передающего устройства 8 посредством подачи сигнала на приемник 5 и передатчик 6. После считывания требуемой информации подают сигнал от приемно-передающего устройства 8, соответственно, на отключение приемника 5 и передатчика 6.

Прямое подключение регистрирующей аппаратуры 2 к приемнику 5 позволяет передавать информацию на поверхность непрерывно или по расчету дискретно в режиме реального времени. Таким образом, имеется возможность постоянного и оперативного получения информации от устройства для геофизических исследований с целью анализа результатов измерений и последующего управления технологическими процессами в скважине.

В случаях, когда геофизические исследования проводят в интервалах глубин более 2000 м, вдоль длины скважины устанавливают промежуточные приемно-передающие устройства 9.

Таким образом, предложенное устройство обеспечивает получение указанного технического результата в виде возможности передачи на поверхность достаточно мощного сигнала в режиме реального времени.

Устройство для геофизических исследований, содержащее установленную в корпусе регистрирующую аппаратуру, подключенную через записывающую аппаратуру к архиву информации, приемник и передатчик для электромагнитной связи с приемно-передающим устройством на устье скважины, подключенные к архиву информации, и батареи питания, отличающееся тем, что регистрирующая аппаратура подключена дополнительно к приемнику, а по длине скважины установлены промежуточные приемно-передающие устройства из расчета, как минимум, одно устройство через каждые 2000 м.