Doslidjenya

Продовження табл. 7.4

133

7.3 Глибинні прилади для дослідження свердловин

7.3.1Глибинні манометри

Впроцесі досліджень свердловин найчастіше приходиться вимірювати тиск. Для його вимірювання розроблено багато різних типів глибинних приладів. Це пояснюється не тільки різницею в задачах, які вирішуються з їх допомогою, але й умовами експлуатації.

По принципу дії глибинні манометри підрозділяються на:

1 . Пружинні (геліксні), в яких в якості пружного чутливого елементу використовується багатовиткова трубчата пружина, яка називається геліксом.

2. Пружинно-поршневі, у яких вимірювальний тиск сприймається ущільнюючим поршнем, з'єднаним з гвинтовою циліндричною пружиною.

3.Пневматичні, принцип дії яких застосований на врівноваженні вимірюваного тиску тиском стисненого газу, яким заповнена вимірювальна камера приладу.

Найбільш широке застосування знайшли в нафтогазовій промисловості пружинні глибинні манометри типу МСУ-1 і

МСУ-2.

Манометр МСУ-1 призначений для вимірювання і реєстрації величини тиску в стовбурі і на вибої свердловини. Опускається в свердловину на канаті. Цей манометр застосовується при проведенні гідродинамічних досліджень

134

пластів в процесі експлуатації нафтових, газових і водяних свердловин. Він (див. рис. 7.7) складається з таких уніфікованих взаємозв'язаних вузлів: манометричного блоку 1, механізму запису 2, годинникового приводу 3 і максимального термометра 4.

Підчасроботиманометравимірюванийтискдієнагеліксну пружину, деформаціяякоїєпропорційноювеличинітиску. При зміні тиску робочого середовища геліксна пружина розкручується. Величина кута повороту кінця пружини реєструється пишучою голкою на діаграмнім бланку, який закріплений в барабані механізму запису. Для реєстрації зміни тиску вчасі діаграмний бланкразомз барабаномпереміщується поступово за допомогою ходового гвинта, який обертається годинниковим приводом.

Величина виміряного тиску визначається після обробки діаграми за допомогою градуйованого графіка, який додається до кожного глибинного манометра.

Манометр МСУ-2 призначений для вимірювання і реєстрації величини тиску в стовбурі і на вибої розвідувальних свердловин в процесі випробування пластів трубним випробувальним інструментом, а також може застосовуватися для вимірювання тиску в експлуатаційних свердловинах.

Манометр МСУ-2 складається із таких уніфікованих взаємозамінних вузлів: манометричного блоку 1, механізмузапису2, годинниковогоприводуЗігідровмикача

5 .

Принцип роботи МСУ-2 такий же, як і описаного вище МСУ-1, пружинно-геліксний тільки в манометрі МСУ-2 запуск годинникового механізму проводять за допомогою гідровмикача. Манометри МСУ-2 випускаються в різних варіантах виконання (по величинах тиску і температури).

135

тому, що весь прилад, який складається із вимірювального і реєструючого механізмів, знаходиться під дією зовнішнього середовища. Похибка, з якою визначається абсолютне значення температури на різних глибинах або в різні моменти часу, залежить від теплової інерції глибинного термометра.

Під тепловою інерцією розуміється час, протягом якого його вимірювальний механізм нагріється або охолодиться до температури, приблизно рівної температурі зовнішнього середовища. Отже, в кожний момент часу, поки прогрівається вимірювальний механізм, покази приладу будуть відрізнятися від дійсних значень вимірюваної температури. Чим більша теплова інерція глибинного термометра, тим більший час, протягом якого ця різниця буде зберігатись.

Длятого, щоботриматинайбільшточнівиміри, необхідно термометр витримувати при даній температурі зовнішнього середовища певний час. Тому для отримання найбільш точних значень вимірюваної температури, наприклад, в стовбурі свердловини, термометр треба спускати з певною швидкістю. Чим більша теплова інерція приладу, тим повинна бути менша швидкість його спуску або підйому.

Термометри за принципом дії можна розділити на манометричні і термометри розширення.

Найбільш широкого застосування знайшли термометри ТСУ-1 (термометрсвердловиннийуніфікований, цифра1 - група термометрів нормального ряду температур для гідродинамічних досліджень свердловин) і ТСУ-2 (цифра 2 - група термометрів нормального ряду температур для дослідження розвідувальних свердловинтрубним випро-бовувачем пластів).

137

тискові. Величина кута повороту пружини реєструється пишучою голкою на діаграмному бланку. При реєстрації зміни температури в часі діаграмний бланк разом з барабаном переміщується поступово за допомогою ходового гвинта, який обертається годинниковим приводом.

Величина вимірюваної температури визначається після обробки діаграми за допомогою градуйованого графіка, який прикладається до кожного термометра.

Термометр ТСУ-2 (див. рис. 7.8) складається із таких вузлів: термометричного блоку 1, механізму запису 2, годинникового приводу 3 і гідровмикача 4. Гідровмикач служить для запуску годинникового механізму у визначений час.

гідравлічний, пакер циліндричний.

7Поясніть призначення таких елементів випробувальних інструментів, як фільтр Ф-146, клапан циркуляційний КЦ-146, клапан запірно-поворотний подвійного закриття (ЗП-2-146).

8Проаналізуйте діаграму, яка показує характерзміни тиску

139

в підпакерній зоні, який фіксується глибинними манометрами. 9 Охарактеризуйте багатоциклові випробовувачі пластів. 10 Як підрозділяються по принципу дії глибинні

манометри?

11 Поясніть принцип роботи глибинного манометра типу МСУ-1.

12 Поясніть принцип роботи глибинного манометра типу МСУ-2.

13 В чому полягає особливість вимірювання температури в свердловинах глибинним термометром?

14 Що розуміють під тепловою інерцією вимірювального приладу?

15 Як поділяють глибинні термометри за принципом дії?

16 Поясніть принцип роботи глибинного термометра типу ТСУ-1.

17 Поясніть принцип роботи глибинного термометра типу ТСУ-2.

140

ЛЕКЦІЯ 8

ВИПРОБОВУВАННЯ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОДУКТИВНИХ ПЛАСТІВ ЗА ДОПОМОГОЮ ВИПРОБОВУВАЧІВ ПЛАСТІВ НА КАРОТАЖНОМУ

КАБЕЛІ

При роботі випробовувача пластів на кабелі виконуються наступні операції:

а) ізоляція невеликої досліджуваної ділянки на стінці свердловини від решти частини стовбура за допомогою селекторного зажимного герметичного елемента;

б) сполучення порового простору досліджуваної ділянки породи з балоном для відбору проби і створення (при необхідності) дренажного каналу в пласті;

в) відбір проб рідини і газу із пласта в балон і герметизація їх;

г) вирівнювання тиску на ділянці відбору проби з гідростатичним, що забезпечує безперешкодний підйом приладу.

Наявність припливу і зміна тиску при випробуванні контролюються і реєструються на поверхні за допомогою дистанційних датчиків. Для роботи використовується спускопідйомне обладнання, реєструюча апаратура і кабель, які застосовуються при геофізичних дослідженнях свердловин.

Випробування пластів приладами, які спускаються на

водонафтового і газорідинних контактів, відбивання границь пластів.

2. Висока чутливість випробовувача до наявності

141

вуглеводнів (нафти і газу) в породах пов'язана з глибокою депресією, яка створюється в пласті при відборі проби. Герметизація і зберігання в балоні пластових газів дає можливість вивчати характер насичення пластів, не дивлячись на наявність зони проникнення.

3.Точна прив'язка результатів випробування з каротажними діаграмами дозволяє обґрунтовано вибрати точки випробування і тісно пов'язати ці результати з даними других геофізичних методів, які є в даний час основним засобом документації розрізу. При наявності точної прив'язки

єможливість випробувати пласти малої потужності.

4.Оперативність. На одну операцію, навіть у глибоких свердловинах, витрачається 0,5 - 1,5 години. Спеціальної підготовки свердловина не вимагає.

5.Неможливість відкритого фонтанування при випробуванні, так як під час робіт гідростатичний тиск в стовбурі свердловини залишається незмінним. Це особливо важливо при дослідженні газоносних пластів.

Враховуючи оперативність геофізичних методів з інформативністюпрямоговипробування, випробовувачіпластів забезпечують ув'язку результатів випробування з даними каротажу і істотно доповнюють комплекс досліджень розвідувальних свердловин.

Процес випробування можна розділити на три послідовні стадії:

1)виникнення і розповсюдження гідродинамічного збудження в пласті;

2)рух рідини і газу із пласта в балон;

3)відновлення пластового тиску взоні випробування після зупинки припливу.

Випробування пластів приладами на кабелі є складним багатоетапним, нестійким процесом, який протікає за короткі проміжки часу.

Вперше в нафтовій практиці випробовувач пластів на

142