Оборудование необходимое для поверхностных и глубинных исследований на скважинах

СКВАЖИННЫЕ ДИФМАНОМЕТРЫ ТИПА ДГМ

Особую группу приборов, применяемых для регистрации изменения давления, составляют так называемые скважинные дифманометры. Они предназначены для исследования скважин методом гидропрослушивания и восстановления давления, когда необходимо зафиксировать незначительное изменение давления, абсолютное значение которого на два-три порядка выше. Иными словами, эти приборы обладают высокой чувствительностью, что достигается в основном за счет уравновешивания начального давления в скважине давлением сжатого газа, нагнетаемого предварительно в прибор.

 

 

Рисунок 6.1 - Скважинный дифманометр ДГМ-4М

 

Скважинный дифманометр ДГМ-4М (рис.6.1) состоит из двух секций. В верхней секции расположен часовой привод 3, вращающий барабан 4 с установленным в нем диаграммным бланком. Барабан вращается при помощи водильца, которое устанавливается таким образом, чтобы вращение барабана начиналось спустя некоторое время (1-1,5 ч), необходимое для подготовки прибора к измерению (спуска) и термостатирования его на заданной глубине. Каретка с пишущим пером 5 при помощи штанги 6 жестко соединена с поршнем 7, имеющим самоуплотняющуюся манжету 9, которая обеспечивает минимальное трение в узле, а следовательно, и высокую чувствительность прибора. Для уменьшения трения стенки цилиндра 10 периодически смазываются авиационным маслом. Поршень снабжен клапаном 8, предотвращающим возникновение большого перепада давления на нем при превышении пределов измерения прибора. Клапан открывается в крайнем верхнем и крайнем нижнем положениях разделительного поршня. При этом обе секции прибора сообщаются друг с другом. В крайнем верхнем положении клапан открывается под действием перепада давления, а в крайнем нижнем - открывается упором о трубку 11. Сообщение секций необходимо также для уменьшения давления при подъеме манометра из скважины (поршень находится в нижнем положении).

В нижней и верхней секциях дифманометра смонтированы клапаны 2 и 13 для заполнения прибора сжатым воздухом. Нижний клапан снабжен двумя пружинами 12 и 14. Более сильная нижняя пружина 14 отжимает клапан, который остается открытым при равенстве давлений над и под ним.

Для проведения измерений дифманометр через верхний клапан 2 заполняют сжатым газом с помощью наконечника 16, который присоединяется к клапану вместо пробки 1 и удерживает верхний клапан в открытом положении. Корпус 15 нижнего клапана с пружиной 14 при этом отсоединяется от прибора, и нижний клапан под действием пружины 12 закрывается.

Сжатый газ сначала заполняет верхнюю секцию прибора и перемещает разделительный поршень в крайнее нижнее положение, после чего открывается клапан 8 и сжатый газ поступает в нижнюю секцию под разделительный поршень 7. После зарядки наконечник 16 отсоединяется, и верхний клапан закрывается пробкой 1.

При зарядке прибора через верхний клапан разделительный поршень остается в крайнем нижнем положении, что выгодно при регистрации кривых восстановления давления. Если же предусматривается регистрация кривых падения давления, за­рядку прибора проводят через нижний клапан, и поршень после зарядки остается в крайнем верхнем положении. Затем дифма­нометр спускают в скважину для проведения измерений. Скважинное давление воздействует на площадь нижнего клапана, который открывается под действием пружины 14 при давлении в скважине, меньшем на 0,04-0,05 МПа, чем давление зарядки прибора. После того как откроется клапан, давление в нижней секции прибора становится равным давлению в скважине, и поэтому клапан, отжимаемый нижней пружиной, остается все время открытым.

Разделительный поршень при этом несколько поднимается и клапан 8 закрывается: прибор подготовлен к регистрации изменения давления. Если в нижней секции, сообщенной со скважиной, давление повысится, разделительный поршень переместится вверх, сжимая газ в верхней секции на ход, необходимый чтобы давление в ней стало равным измеренному давлению (под поршнем). И, наоборот, при уменьшении давления в скважине поршень будет опускаться вниз, уменьшая тем самым давление сжатого газа в верхней секции. Таким образом, на бланке прибора регистрируются перемещения разделительного поршня, пропорциональные изменению давления в скважине от какого-то начального значения. При подъеме прибора давление в скважине уменьшается, и сжатый воздух через открытый нижний клапан выходит в скважину сначала из нижней, а затем из верхней секции. После извлечения прибора из скважины давление в камерах уменьшается до атмосферного, и для проведения повторных измерений дифманометр вновь необходимо заполнить сжатым газом.

Значение измеренного давления определяется с помощью уравнения газового состояния по известным данным о геометрических размерах верхней секции, давлении и температуре зарядки, а также по длине ординаты на бланке, прочерченной пишущим пером. Диапазон измерения дифманометров ДГМ-4М зависит от объема верхней секции; он тем меньше, чем больше объем верхней секции (при одном и том же максимальном ходе поршня). Диапазоны измерений дифманометров ДГМ-4М составляют 20 % от давления зарядки и 10 % -с дополнительной камерой, обеспечивающей увеличение объема в 2 раза. Ход поршня, а следовательно, длина записи составляет 100 мм. Дифманометр отличается небольшим порогом чувствительности и реагирует на изменения давления около 0,0005 МПа при начальном давлении до 35 МПа. Длина прибора с основной камерой 1000 мм, а с дополнительной 1400 мм при диаметре 36 мм.

Особо высокой чувствительностью отличаются скважинные пьезографы, с помощью которых регистрируются изменения уровня жидкости в пьезометрических и наблюдательных скважинах.

Накладной динамометр ДН-117

Динамометр устанавливается на нерабочую часть полированного штока ШГН скважины и предназначен:

- для измерения относительной нагрузки на штоке;

- для измерения перемещения штока.

Зажимной винт предназначен для задания оптимального усилия зажима.

Внутри корпуса размещается электронная плата, герметично закрытая крышкой.

Встраиваемый динамометр ДВ-118.

Динамометр устанавливается между траверсами канатной подвески ШГН и позволяет измерять абсолютное значение нагрузки на шток.

Метод регистрации динамограммы накладным динамометром.

Регистрация динамограммы производится путем измерения изменяющейся нагрузки на полированный шток и перемещения полированного штока. Измерение нагрузки на устьевой шток с помощью накладного динамометра осуществляется путем прямых измерений изменения диаметра штока и вычисления нагрузки, вызвавших эти изменения диаметра штока.

Метод регистрации динамограммы встраиваемым динамометром.

Регистрация динамограммы производится путем измерения изменяющейся нагрузки на штоке методом тензометрирования и перемещения штока.

Эхолот -это устройство используется для определения уровня жидкости и ко-гачества муфт до этой точки. Правильное название этого устройства — 1кустический ленточный самописец уровня жидкости. В нефтяной промышленности он называется эхолотом.

Эхолот состоит из двойного канального усилителя/самописца, управ­ляемого с помощью микропроцессора, и приспособления «пистолет/ микрофон» «рис. 6-45». Газовый пистолет генерирует акустический импульс, который проходит через газ в скважине. Импульс отражает­ся от муфт подвески и от уровня жидкости. Микрофон переводит аку­стическое отражение в электрический сигнал. Усилитель/самописец одновременно обрабатывает и фильтрует сигнал через два канала и за­писывает два графика на бумагу. Один канал обрабатывет муфты, дру­гой — уровень жидкости.

Оператор считает количество отражений муфт до уровня жидкости и умножает на среднюю длину трубы для определения глубины уровня жидкости.

 

Требования к безопасности при динамометрировании

Скважины, оборудованные ШГН, перед проведением исследовательских работ, должны быть остановлены путем отключения кнопкой «СТОП», головка балансира должна находиться в нижнем положении, и зафиксирована тормозом, отключены рубильником от сети, на его ручке вывешен плакат «НЕ ВКЛЮЧАТЬ, РАБОТАЮТ ЛЮДИ».

При наличии расстояния между СУСГ-ом и нижней траверсой канатной подвески менее 20см, а также при наличии торчащих концов канатной подвески, создающих препятствие для установки датчика, проведение работ по динамометрированию - ЗАПРЕЩАЕТСЯ.

- Перед динамометрированием необходимо проверить исправность станка- качалки (надежность тормоза, канатную подвеску, исправность электропусковой аппаратуры) путем включения и выключения;

- для динамометрирования скважины необходимо проверить исправность прибора;

- при установке и снятии датчика следует пользоваться переносными подставками (площадками);

- при установке датчика, пуске и работе станка- качалки обслуживающий персонал должен находиться сбоку от головки балансира;

- траверсы канатной подвески следует разводить при помощи подъемных винтов равномерно на необходимую высоту. Не следует допускать одностороннего подъема верхней траверсы подвески;

- перед началом динамометрирования установленный динамограф нужно цепочкой прикрепить к канатной подвеске;

- при динамометрировании скважины обслуживающий персонал должен находиться с наветренной стороны;

- при динамометрировании автоматизированной скважины, управление скважиной следует перевести на ручное, предварительно убедившись в исправности тормозной системы;

- скважины, оборудованные ШГН, перед проведением исследовательских работ, должны быть остановлены путем отключения кнопкой «СТОП», головка балансира должна находиться в нижнем положении, и зафиксирована тормозом, отключены рубильником от сети, на его ручке вывешен плакат «НЕ ВКЛЮЧАТЬ, РАБОТАЮТ ЛЮДИ!»;

- повесить навесной датчик на полировочный шток и обнулить его;

- дальнейшие действия по настройке прибора, датчика и снятию динамограмм, выполнять согласно инструкции по эксплуатации системы комплексного контроля;

- запустить станок-качалку в работу;

- снять динамограмму.

После работы необходимо:

- отключить станок-качалку;

- снять датчик, вытащить домкраты;

- проверить состояние устья скважины, правильность сочленения канатной подвески с полированным штоком;

- снять тормоз редуктора, произвести запуск станка-качалки в работу.

 

Требование безопасности к производству глубинных исследований

Для более детального исследования разрабатываемых горизонтов и наблюдением за процессом разработки месторождения применяются глубинные исследования.

Глубинные исследования включают:

- замер пластового давления и температуры в эксплуатационных, наблюдательных и пьезометрических скважинах;

- замер давления и температуры по стволу скважины;

- регистрацию забойного давления и температуры при газодинамических исследованиях при установившихся и неустановившихся режимах фильтрации в эксплуатационных скважинах;

- отбивку статического уровня в наблюдательных скважинах;

- отбор проб жидкости и газа на забое эксплуатационных, наблюдательных и поглощающих скважин.

Опрессовать лубрикатор и сальниковое уплотнение медленным повышением давления газа.

При наличии пропусков, стравить давление до атмосферного и устранить причины. При отсутствии пропусков, приступить к спуску прибора в скважину.

Для облегчения прохождения проволоки через сальниковое уплотнение, в начале спуска (20-50м) допускается незначительное ослабление сальникового уплотнения

При спуске прибора необходимо соблюдать следующие требования:

- внимательно следить за работой счетчика глубины;

- следить за продвижением проволоки через направляющий ролик;

- следить за выматыванием проволоки с барабана лебедки;

- следить за натяжкой проволоки, избегать ее провисания;

- при прохождении воронки НКТ и при достижении предполагаемого искусственного забоя снизить скорость спуска до минимальной.

При спуске прибора запрещается находиться вблизи движущейся проволоки или вращающихся механизмов лебедки.

При достижении забоя или точки записи (отбора), поставить лебедку на ручной тормоз.

После выполнения поставленного задания приступить к подъему прибора.

При подъеме прибора необходимо соблюдать следующие требования:

- вход в воронку НКТ производить на минимальной скорости;

- внимательно следить за датчиком натяжения проволоки;

- внимательно следить за работой счетчика глубины;

- следить за продвижением проволоки через направляющий ролик;

- следить за равномерным наматыванием проволоки на барабан лебедки;

- при достижении глубины 50 метров, дальнейший подъем прибора производить вручную;

- убедившись, что прибор находится в лубрикаторе, закрыть буферную задвижку, опустить на нее прибор, стравить давление в лубрикаторе до атмосферного и извлечь прибор.

Для предотвращения срезания проволоки буферной задвижкой или раздавливания ею прибора, рекомендуется наносить на проволоку метки, указывающие на то, что прибор находится в лубрикаторе. Например, перед началом спуска прибора в скважину (перед установкой «нуля» на счетчике), сделать на проволоке несколько плавных изгибов в месте выхода проволоки из барабана или из будки лебедки. При достижении этих изгибов своего первоначального положения при подъеме, можно быть уверенным в том, что прибор находится в лубрикаторе.

Отвернуть головку прибора, намотать проволоку на барабан лебедки, демонтировать лубрикатор, установить буферный вкладыш.