СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСАДКИ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ Российский патент 1997 года по МПК E21B47/00 

Изобретение относится к области скважинной разработки залежей пластовых флюидов и может быть использовано для контроля за процессом разработки.

Известен способ определения осадки земной поверхности в результате разработки залежей пластовых флюидов, заключающийся в периодическом нивелировании земной поверхности, по результатам которого определяют амплитуды осадки земной поверхности [1]
Недостатком данного способа является его значительная трудоемкость, поскольку залежи пластовых флюидов могут занимать большую площадь. Кроме того, для обеспечения точности способа необходима привязка к реперам, находящимся за пределами залежи и остающимся неподвижными в процессе контроля за осадкой земной поверхности.

Наиболее близким к описываемому способу является способ исследования скважин, заключающийся в измерении вертикального перемещения реперов на заданном расстоянии от скважины и давления в пласте при ее пуске, при этом по данным измерений определяют параметры продуктивного пласта.

Однако этот способ позволяет судить об осадке земной поверхности лишь в процессе исследования скважин, а не в процессе всего срока эксплуатации продуктивной залежи, кроме того, он применим для исследования таких залежей (пластов), в процессе которого происходит снижение пластового давления на значительные амплитуды и расстояния, при которых возможна осадка земной поверхности.

Задача изобретение получение информации о динамике техногенных процессов по всей площади залежи в процессе всего срока ее разработки.

Поставленная задача решается тем, что в процессе определения осадки земной поверхности при скважинной разработке залежей пластовых флюидов, основанного на измерении контролируемого параметра, характеризующего деформацию пласта, согласно изобретению в качестве контролируемого параметра используют измерение углов наклона обсадной колонны в течение заданного промежутка времени, а о величине осадки земной поверхности судят по разности средних значений указанных углов наклона с учетом величины сжимаемости труб обсадной колонны.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Обсадная колонна (участок обсадной колонны) длиной l при сооружении скважины в зависимости от угла наклона ее ствола α обсаживает горные породы на глубину h = l•cosα. При деформации горных пород в разрезе скважины и осадки земной поверхности происходит искривление колонны за счет действия возникающей осевой нагрузки. Кроме того, под действием осевой нагрузки происходит уменьшение длины колонны за счет ее сжимаемости. Если пренебречь сжимаемостью колонны, то величина осадка земной поверхности определяется как уменьшение глубины, обсаживаемой колонной в результате увеличения угла ее наклона
Dh = l(cosα₁- cosα₂),
где α₁, α₂ средние углы наклона обсадной колонны при первом и последующем исследованиях скважины.

Пример реализации способа. Имеется скважина глубиной 1000 м. В скважине проведены замеры углов ее (обсадной колонны) наклона после проводки (α₁) и в процессе ее эксплуатации (разработки залежи) (α₂) В таблице представлены результаты инклинометрирования через каждый 100 м глубины скважины и вычисления по вышеприведенной формуле изменения глубин, обсаживаемых участками обсадной колонны по 100 м (Δh). Суммарная величина деформации горных пород в разрезе скважины (осадка земной поверхности в месте расположения скважины) определяется как сумма вычисленных изменений глубин, обсаживаемых участками обсадной колонны. В нашем примере она составляет 63 см.

Описываемое техническое решение позволяет при помощи известных технологических операций и средств осуществлять контроль за динамикой техногенных процессов по всей площади разрабатываемой залежи, поскольку эксплуатационные скважины обычно располагаются с равномерным охватом всей территории залежи. Инклинометрия скважин может быть совмещена с замерами других параметров по стволу скважины, например, давления, температуры, состава флюида и др. что позволит сократить затраты на решение поставленной задачи.

Использованная литература
1. Терновой Ю.В. Сергеев В.Н. Гниловский В.Г. и др. О деформации земной поверхности на разрабатываемом Северо-Ставропольском месторождении газа. - Доклады АН СССР, 1965, т. 164, N 4, с. 885 888.

2. Авторское свидетельсво СССР N 697704, кл. E 21 B 47/06, 1979.

Применение: для контроля за процессом разработки залежей пластовых флюидов в нефтяной и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: способ определения осадка земной поверхности содержит измерение углов наклона обсадной колонны в течение заданного промежутка времени в процессе скважинной разработки залежей пластовых флюидов и определение величины осадка земной поверхности по разности средних значений указанных углов наклона с учетом величины сжимаемости труб обсадной колонны. 1 табл.

Способ определения осадки земной поверхности в процессе скважинной разработки залежей пластовых флюидов, основанный на измерении контролируемого параметра, характеризующего деформацию пласта, отличающийся тем, что в качестве контролируемого параметра используют измерение углов наклона обсадной колонны в течение заданного промежутка времени, а о величине осадки земной поверхности судят по разности средних значений указанных углов наклона с учетом сжимаемости труб обсадной колонны.