Скважинная струйная установка для испытания и исследования пластов и способ ее работы

005510 Область применения Изобретение относится к области струйной техники, преимущественно к скважинным струйным установкам и способам их работы, используемым для добычи и интенсификации притока нефти из скважин. Предшествующий уровень техники Известна скважинная струйная установка, содержащая установленные на колонне труб пакер, обратный клапан и струйный насос с активным соплом, камерой смешения, диффузором, центральным каналом подвода пассивной среды и запорным элементом, а на пропущенном через запорный элемент каротажном кабеле установлен геофизический прибор (RU 2121610 С 1). Данная установка позволяет проводить откачку из скважины различных добываемых сред, например нефти с одновременной обработкой добываемой среды и прискважинной зоны пласта, однако, данная установка не позволяет предотвращать повторное загрязнение пласта рабочей средой после прекращения работы насосной установки, что сужает область использования данной установки. Известен способ работы скважинной струйной установки, включающий спуск в скважину колонны труб со струйным насосом, пакером и излучателем и приемником-преобразователем физических полей с размещением последнего ниже струйного насоса (RU 2129671 С 1). Данная установка позволяет проводить откачку из скважины различных добываемых сред, например нефти, с одновременным исследованием скважины, при этом излучатель и приемникпреобразователь физических полей размещен с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси скважины относительно струйного насоса и пласта, однако, в ряде случаев этого недостаточно,чтобы получить полную информацию о состоянии скважины, что снижает эффективность проводимой работы по интенсификации добычи нефти из скважины. Наиболее близкой к изобретению в части установки по технической сущности и достигаемому результату является скважинная струйная установка, содержащая струйный насос, установленный на колонне труб в скважине с обсадной колонной, в корпусе струйного насоса соосно установлены активное сопло с камерой смешения и выполнен проходной канал с посадочным местом для установки герметизирующего узла с осевым каналом или сменных функциональных вставок с установленными под ними автономными приборами, выход струйного насоса подключен к затрубному пространству колонны труб,вход канала подачи рабочей среды в активное сопло струйного насоса подключен к внутренней полости колонны труб выше герметизирующего узла и канал подвода откачиваемой струйным насосом из скважины среды подключен к внутренней полости колонны труб ниже герметизирующего узла, при этом установка снабжена излучателем и приемником-преобразователем физических полей и пакером, установленными, соответственно на кабеле и на колонне труб ниже струйного насоса (RU 2129671 С 1). Данная скважинная струйная установка позволяет производить исследование скважин. Однако при расположении струйного насоса в скважине ниже обсадной колонны возможны прихваты оборудования,что связано с тем, что стенки скважины не закреплены и при проведении исследований в скважине в результате перепадов давлений резко возрастает опасность обвала стенок скважины, что может привести к увеличению сроков проведения исследования скважины в связи с необходимостью извлечения струйного насоса на поверхность для ликвидации прихватов, а также снижается достоверность получаемой при проведении исследований информации. Наиболее близким к изобретению в части способа по технической сущности и достигаемому результату является способ работы скважинной струйной установки, включающий установку на колонне труб пакера и струйного насоса, в корпусе которого выполнен проходной канал с посадочным местом,спуск этой сборки в скважину, распакеровку пакера и размещение в скважине ниже струйного насоса глубинных приборов (RU 2129672 С 1). Данный способ работы скважинной струйной установки позволяет проводить различные технологические операции в скважине ниже уровня установки струйного насоса, в том числе путем создания перепада давлений над и под герметизирующим узлом. Однако данная установка не позволяет в полной мере использовать ее возможности, что связано с отсутствием операций по предупреждению действий,связанных с предотвращением прихвата колонны труб со струйным насосом при размещении их в скважине, стенки которой не укреплены обсадной колонной. Раскрытие изобретения Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение надежности работы и производительности при проведении исследований и испытании пластов в скважинах с неукрепленными обсадной колонной стенками и повышение достоверности геолого-промысловой информации,получаемой на ранних этапах строительства скважин. Поставленная задача в части установки решается за счет того, что скважинная струйная установка для испытания и исследования пластов содержит струйный насос, установленный на колонне труб в скважине с обсадной колонной, в корпусе струйного насоса соосно установлены активное сопло с камерой смешения и выполнен проходной канал с посадочным местом для установки герметизирующего узла с осевым каналом или сменных функциональных вставок с установленными под ними автономными приборами, выход струйного насоса подключен к затрубному пространству колонны труб, вход канала-1 005510 подачи рабочей среды в активное сопло струйного насоса подключен к внутренней полости колонны труб выше герметизирующего узла и канал подвода откачиваемой струйным насосом из скважины среды подключен к внутренней полости колонны труб ниже герметизирующего узла, при этом установка снабжена излучателем и приемником-преобразователем физических полей и пакером, установленными соответственно на кабеле и на колонне труб ниже струйного насоса, причем струйный насос и пакер размещены в скважине ниже обсадной колонны, колонна труб снабжена поворотным устройством, расположенным между струйным насосом и пакером, а участок колонны труб выше поворотного устройства установлен с возможностью его проворачивания относительно расположенного ниже поворотного устройства участка колонны труб посредством расположенного на поверхности привода, а поворотное устройство расположено над пакером на расстоянии не менее внешнего диаметра пакера. Поставленная задача в части способа решается за счет того, что способ работы скважинной струйной установки при испытании и исследовании пластов заключается в том, что монтируют снизу-вверх входную воронку с хвостовиком, пакер, поворотное устройство и струйный насос, в корпусе которого выполнен ступенчатый проходной канал с посадочным местом между ступенями, спускают эту сборку на колонне труб в скважину, при этом входную воронку располагают не ниже кровли продуктивного пласта, далее проводят распакеровку пакера и проворачивают участок колонны труб, размещенный выше поворотного устройства, затем спускают в скважину через струйный насос излучатель и приемникпреобразователь физических полей вместе с герметизирующим узлом, который подвижно размещен на каротажном кабеле или проволоке выше наконечника для подсоединения излучателя и приемникапреобразователя физических полей, герметизирующий узел устанавливают на посадочное место в проходном канале корпуса струйного насоса с обеспечением возможности возвратно-поступательного движения каротажного кабеля или проволоки, в процессе спуска проводят фоновые замеры температуры и других физических полей от устья до забоя скважины, далее размешают излучатель и приемникпреобразователь физических полей над кровлей продуктивного пласта, проводят очистку прискважинной зоны пласта от фильтрата бурового раствора путем подачи жидкой среды в активное сопло струйного насоса с поэтапным созданием нескольких значений депрессии на пласт, регистрируя при каждом из них забойные давления, состав и физические параметры флюида, поступающего из продуктивного пласта, а также дебит скважины, при этом в результате дренирования пласта против работающих его интервалов образуются температурные аномалии, далее при работающем струйном насосе при заданной величине депрессии на пласт перемещают излучатель и приемник-преобразователь физических полей вдоль оси скважины в зоне продуктивного пласта и проводят регистрацию профиля притока, параметров пластового флюида, забойного давления, а также изменения физических полей в прискважинной и удаленной зоне пласта, при этом предусматривают возможность проведения указанной операции несколько раз как при указанной выше заданной величине депрессии на пласт, так и при другой величине депрессии на пласт, потом прекращают подачу жидкой среды в струйный насос и извлекают из скважины излучатель и приемник-преобразователь физических полей вместе с каротажным кабелем и герметизирующим узлом и проводят проворачивание участка колонны труб выше поворотного устройства, далее спускают по колонне труб и устанавливают в посадочном месте проходного канала вставку для записи кривых восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины вместе с пробоотборником и автономным прибором, снабженным датчиками давления, температуры, дебита, состава пластового флюида и т.п., путем подачи жидкой среды в сопло струйного насоса создают необходимую депрессию на пласт и после расчетного времени дренирования продуктивного пласта резко прекращают подачу жидкой среды в сопло струйного насоса, а после расчетного времени регистрации кривой восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины извлекают функциональную вставку для регистрации кривых восстановления пластового давления вместе с пробоотборником и автономным прибором, снова проворачивают участок колонны труб, размещенный выше поворотного устройства, и извлекают из скважины на поверхность струйный насос вместе со всей его сборкой. В ряде случаев приходится проводить исследование и испытание пластов в скважинах на участках,где обсадная колонна не установлена. В результате приходится располагать струйный насос и пакер ниже обсадной колонны в зоне с неукрепленными стенками скважин. В результате перепадов давлений,которые создаются в скважине, например, при создании депрессии или в результате прокачки среды из подпакерной зоны скважины, возможны обвалы стенок скважины, что приводит к прихвату находящегося в скважине оборудования. В первую очередь это относится к колонне труб и струйному насосу, находящимся над пакером. Как показали проведенные исследования периодическое проворачивание участка колонны труб со струйным насосом, расположенным выше пакера, в ходе проведения исследования скважины после распакеровки пакера и после извлечения из скважины излучателя и приемникапреобразователя физических полей позволяет избежать их прихвата. Это связано с тем, что в процессе проворачивания колонны труб удается предотвратить образование плотной пробки из обваливающейся породы, что позволяет организовать вынос обваливающей породы на поверхность с потоком среды, истекающим из струйного насоса. Кроме того, периодическое проворачивание колонны труб со струйным насосом позволяет избежать прилипания колонны труб со струйным насосом к стенкам скважины, что исключает проведение дополнительных работ по прочистке скважины, а, следовательно, позволяет со-2 005510 кратить сроки проведения исследования и испытания пластов в скважинах с неукрепленными обсадной колонной стенками. Краткое описание чертежей На фиг. 1 представлен продольный разрез скважинной струйной установки при испытании скважин с установленным излучателем и приемником-преобразователем физических полей. На фиг. 2 представлен продольный разрез скважинной струйной установки при испытании скважин с установленной вставкой для записи кривых восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины. Лучший вариант осуществления изобретения Предлагаемая скважинная струйная установка для реализации описываемого способа содержит струйный насос 1, установленный на колонне труб 2 в скважине с промежуточной обсадной колонной 3 и открытым стволом 20. В корпусе 4 струйного насоса 1 соосно установлены активное сопло 5 с камерой смешения 6 и выполнен проходной канал 7 с посадочным местом 16 для установки герметизирующего узла 8 с осевым каналом 21 или вставки 15 для записи кривых восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины вместе с пробоотборником 22 и автономным прибором 23, снабженным датчиками давления, температуры, дебита, состава пластового флюида и т.п. Установка снабжена установленным на каротажном кабеле или проволоке 9 излучателем и приемником-преобразователем физических полей 10, размещенным ниже струйного насоса 1. Выход струйного насоса 1 подключен к затрубному пространству колонны труб 2, вход канала 12 подачи рабочей среды в активное сопло 5 подключен к внутренней полости колонны труб 2 выше герметизирующего узла 8, и канал 11 подвода откачиваемой из скважины струйным насосом 1 среды подключен к внутренней полости колонны труб 2 ниже герметизирующего узла 8. Пакер 13 размещен на колонне труб 2 ниже струйного насоса 1. Струйный насос 1 и пакер 13 размещены в скважине ниже обсадной колонны 3. Колонна труб 2 снабжена поворотным устройством 14, расположенным между струйным насосом 1 и пакером 13. Участок колонны труб 2 выше поворотного устройства 14 установлен с возможностью проворачивания относительно расположенного ниже поворотного устройства 14 участка колонны труб посредством расположенного на поверхности привода, а поворотное устройство 14 расположено над пакером 13 на расстоянии L не менее внешнего диаметра D пакера 13. Описываемый способ работы скважинной струйной установки при испытании и исследовании пластов реализуется следующим образом. В скважине на колонне труб 2 устанавливают струйный насос 1 и размещенные ниже струйного насоса 1 поворотное устройство 14, пакер 13 и входную воронку с хвостовиком 17. Затем проводят распакеровку пакера 13 в затрубном пространстве колонны труб 2, что позволяет разъединить пространство скважины. Проводят проворачивание участка колонны труб 2, размещенного выше поворотного устройства 14. Далее подсоединяют к наконечнику 24 каротажного кабеля или проволоки 9 излучатель и приемник-преобразователь физических полей 10 и устанавливают на кабеле или проволоке 9 герметизирующий узел 8 с обеспечением возможности возвратно-поступательного движения каротажного кабеля или проволоки 9 и спускают эту сборку во внутреннюю полость колонны труб 2. В процессе спуска проводят фоновые замеры температуры и других физических полей от устья до забоя скважины. После этого по колонне труб 2 подают жидкую рабочую среду в активное сопло 5 струйного насоса 1, что позволяет начать откачку струйным насосом 1 из подпакерной зоны скважины пластовой среды. Таким образом,проводят дренирование продуктивного пласта 18 и очистку прискважинной зоны 19 пласта 18 от фильтрата бурового раствора, что приводит к образованию температурных аномалий в интервале работающих участков продуктивного пласта 18. Параметры в подпакерной зоне скважины контролируют с помощью излучателя и приемника-преобразователя физических полей 10 и при этом поэтапно создают различные депрессии на пласт, регистрируют при каждой из них забойные давления, состав флюида, поступающего из продуктивного пласта и дебит скважины. Далее при работающем струйном насосе 1 при заданной величине депрессии на пласт 18 перемещают излучатель и приемник-преобразователь физических полей 10 вдоль оси скважины в зоне продуктивного пласта 18 и проводят регистрацию профиля притока, параметров пластового флюида, забойного давления, а также изменения физических полей в прискважинной 19 и удаленной зоне (зоне скважины, расположенной за прискважинной зоной) пласта 18, при этом предусматривают возможность проведения указанной операции несколько раз как при указанной выше заданной величине депрессии на пласт 18, так и при другой величине депрессии на пласт. Потом прекращают подачу рабочей среды в струйный насос 1 и извлекают из скважины излучатель и приемникпреобразователь физических полей 10 с каротажным кабелем 9 или проволокой и герметизирующим узлом 8. Проводят проворачивание с помощью привода расположенного на поверхности участка колонны труб 2 со струйным насосом 1, что предотвращает их прихват в скважине в результате обвала стенок скважины. После этого спускают по колонне труб 2 и устанавливают в проходном канале 7 на посадочное место 16 вставку 15 для записи кривых восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины вместе с пробоотборником 22 и автономным прибором 23, снабженным датчиками давления, температуры, дебита, состава пластового флюида и т.п. Струйным насосом 1 проводят откачку пластовой среды и создают необходимую депрессию на пласт 18 и после расчетного времени дренирова-3 005510 ния продуктивного пласта резко прекращают подачу рабочей среды в сопло 5 струйного насоса 1. Проводится регистрация кривой восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины и снова проворачивают участок колонны труб 2 выше поворотного устройства 14, после чего извлекают вставку 15 и затем извлекают из скважины на поверхность струйный насос 1 вместе со всей сборкой. Промышленная применимость Настоящее изобретение может найти применение в нефтедобывающей и горной промышленности при испытании и исследовании нефтегазовых скважин на этапе их бурения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Скважинная струйная установка для испытания и исследования пластов, содержащая струйный насос, установленный на колонне труб в скважине с обсадной колонной, в корпусе струйного насоса соосно установлены активное сопло с камерой смешения и выполнен проходной канал с посадочным местом для установки герметизирующего узла с осевым каналом или сменных функциональных вставок с установленными под ними автономными приборами, выход струйного насоса подключен к затрубному пространству колонны труб, вход канала подачи рабочей среды в активное сопло струйного насоса подключен к внутренней полости колонны труб выше герметизирующего узла и канал подвода откачиваемой из скважины струйным насосом среды подключен к внутренней полости колонны труб ниже герметизирующего узла, при этом установка снабжена излучателем и приемником-преобразователем физических полей и пакером, установленными соответственно на кабеле и на колонне труб ниже струйного насоса, струйный насос и пакер размещены в скважине ниже обсадной колонны, колонна труб снабжена поворотным устройством, расположенным между струйным насосом и пакером и участок колонны труб выше поворотного устройства установлен с возможностью проворачивания относительно расположенного ниже поворотного устройства участка колонны труб посредством расположенного на поверхности привода, а поворотное устройство расположено над пакером на расстоянии не менее внешнего диаметра пакера. 2. Способ работы скважинной струйной установки при испытании и исследовании пластов, заключающийся в том, что монтируют снизу вверх входную воронку с хвостовиком, пакер, поворотное устройство и струйный насос, в корпусе которого выполнен ступенчатый проходной канал с посадочным местом между ступенями, спускают эту сборку на колонне труб в скважину, при этом входную воронку располагают не ниже кровли продуктивного пласта, далее проводят распакеровку пакера и проворачивают участок колонны труб, размещенный выше поворотного устройства, затем спускают в скважину через струйный насос излучатель и приемник-преобразователь физических полей вместе с герметизирующим узлом, который подвижно размещен на каротажном кабеле или проволоке выше наконечника для подсоединения излучателя и приемника-преобразователя физических полей, герметизирующий узел устанавливают на посадочное место в проходном канале корпуса струйного насоса с обеспечением возможности возвратно-поступательного движения каротажного кабеля или проволоки, в процессе спуска проводят фоновые замеры температуры и других физических полей от устья до забоя скважины, далее размешают излучатель и приемник-преобразователь физических полей над кровлей продуктивного пласта,проводят очистку прискважинной зоны пласта от фильтрата бурового раствора путем подачи жидкой среды в активное сопло струйного насоса с поэтапным созданием нескольких значений депрессии на пласт, регистрируя при каждом из них забойные давления, состав и физические параметры флюида, поступающего из продуктивного пласта, а также дебит скважины, далее при работающем струйном насосе при заданной величине депрессии на пласт перемещают излучатель и приемник-преобразователь физических полей вдоль оси скважины в зоне продуктивного пласта и проводят регистрацию профиля притока, параметров пластового флюида, забойного давления, а также изменения физических полей в прискважинной и удаленной зоне пласта, при этом предусматривают возможность проведения указанной операции несколько раз как при указанной выше заданной величине депрессии на пласт, так и при другой величине депрессии на пласт, потом прекращают подачу жидкой среды в струйный насос и извлекают из скважины излучатель и приемник-преобразователь физических полей вместе с каротажным кабелем и герметизирующим узлом и проводят проворачивание участка колонны труб выше поворотного устройства, далее спускают по колонне труб и устанавливают в посадочном месте проходного канала вставку для записи кривых восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины вместе с пробоотборником и автономным прибором, снабженным датчиками давления, температуры,дебита, состава пластового флюида и т.п., путем подачи жидкой среды в сопло струйного насоса создают необходимую депрессию на пласт и после расчетного времени дренирования продуктивного пласта резко прекращают подачу жидкой среды в сопло струйного насоса, а после расчетного времени регистрации кривой восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины извлекают функциональную вставку для регистрации кривых восстановления пластового давления вместе с пробоотборником и автономным прибором, снова проворачивают участок колонны труб, размещенный выше поворотного устройства, и извлекают из скважины на поверхность струйный насос вместе со всей его сборкой.