Локатор перфорационных отверстий
Перфорация – это процесс образования отверстий в пласте, цементном камне, обсадной колонне при помощи специальных приборов - перфораторов.
Основная задача процесса перфорации состоит во вскрытии продуктивных пластов в крепленых обсадными колоннами скважинах. Скважины, имеющие перфорированный забой, широко используются на отечественных месторождениях. Сейчас применяют три основных способа перфорации:
- Механический.
- Гидропескоструйный.
- Прострелочно-взрывной.
Как правило, на месторождениях для осуществления процесса перфорации используются пулевые и кумулятивные перфораторы, реже сверлящие и гидропескоструйные, но область применения последних постоянно расширяется.
Статья: Исследование приборов контроля перфорации
На нефтегазовых месторождениях часто используются дефектомеры для анализа эффективности перфорации. Однако, разрешающая способность данных приборов относительно мала и лимитируется размером дефектов. Таким образом дефектомер не способен отмечать отверстия маленького диаметра, получающиеся при перфорации обсадной колонны. Поэтому для этого на месторождениях часто используются локаторы перфорационных отверстий. Исследования показали, что при индикации перфорационных отверстий самыми помехоустойчивыми и чувствительными являются электромагнитные датчики, которые изготавливаются в виде постоянно вращающегося магнита, на торцах которого располагаются измерительные катушки. Такой прибор способен выделять отверстия диаметром от 8 до 10 миллиметров.
Локатор перфорационных отверстий (ЛПО-1) – это скважинный прибор, в корпусе которого смонтирован электрический двигатель с редуктором, обеспечивающий вращение постоянного магнита с торцевыми измерительными катушками с частотой около 500 оборотов в минуту.
Когда одна из катушек локатора проходит мимо перфорационного отверстия, то в ней возникает импульс напряжения. Каждое перфорационное отверстие в обсадной колонне пачкой последовательных импульсов, из-за того, что сам локатор перемещается значительно медленнее, чем скорость вращения катушек. Возникающие импульсы усиливаются, затем детектиризуются и интегрируются, после чего в виде напряжения постоянного тока отправляются на специальный регистрационный прибор. Таким образом интервал перфорации на диаграмме представляет собой последовательность пиков, число которых соответствует числу отверстий перфорации.
Контроль интервала перфорации при использовании сверлящих перфораторов
Способ контроля интервала перфорации при использовании сверлящего перфоратора включает в себя:
- Нанесение магнитных меток на перфорированный участок обсадной колонны.
- Регистрацию нанесенных магнитных меток на перфорированном участке обсадной колонны.
- Регистрацию фоновых магнитных свойств обсадной колонны до процесса перфорации.
- Определение интервала перфорации в результате сравнения измененных и фоновых магнитных свойств перфорированного участка обсадной колонны.
Аппаратура для реализации данного способа контроля содержит наземный пульт, функциями которого являются питание и управление скважинным прибором (входящим в состав аппаратуры), а также регистрация и обработка сигналов. Наземный пульт связан со скважинным прибором при помощи каротажного кабеля. Сам скважинный прибор состоит из индуктора и блокировочного устройства. Блокировочное устройство предназначено для разделения информационной цепи прибора и запальной цепи сверлящего перфоратора. Функциональная схема аппаратуры изображена на рисунке ниже.
Рисунок 1. Функциональная схема аппаратуры. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
На ней: НП-наземный пульт; ИП - источник питания; УУ-управляющий блок; КУ-коммутирующий блок; КК - каротажный кабель; СП - скважинный прибор; ПУ - перфорирующий блок; И - индуктор; РУ - разделительный элемент.
После окончания подготовительных работ перед перфорацией (привязка перфоратора к разрезу скважины), скважинный прибор монтируется на предполагаемый интервал перфорации, после чего начинается процесс перфорации. Затем по каротажному кабелю посылается импульс постоянного тока в индуктор, который представляет собой катушку индуктивности с сердечником. Катушкой индуцируется магнитный поток, обеспечивающий постановку магнитной метки, месторасположение которой относительно перфорационных отверстий определяется габаритами конструкцией прибора. Задачей предохранительного элемента в этом случае заключается в предохранении шунтирования сигнала. После завершения процесса перфорации осуществляется контроль ее интервала во время спуско-подъемных операций. Делается это посредством перевода индуктора в режим регистрации при помощи коммутирующего блока. Катушкой индуктивности измеряются магнитные свойства колонны. Магнитная метка наносится на каротажную диаграмму в виде выступа, по положению которой делают выводы о фактическом интервале перфорации.
