СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ ИНТЕРВАЛОВ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ СОЛИ В РАЗРЕЗЕ СКВАЖИН Российский патент 2005 года по МПК E21B47/00 

Описание патента на изобретение RU2249688C1

Изобретение относится к промыслово-геофизическим исследованиям и предназначено для изучения устойчивости ствола глубоких скважин в солевом массиве.

Целью изобретения является повышение точности и достоверности выделения интервалов пластической деформации соли в процессе проводки глубоких скважин для предупреждения смятия обсадных колонн при креплении ствола.

Известен способ предупреждения смятия обсадных колонн в солевом массиве, который заключается в выявлении интервалов с характерной особенностью проявления пластической деформации пород по соотношению экспериментального критического давления текучести пород и геостатического давления и установлении дополнительных колонн-хвостовиков в этих интервалах [1].

Недостатком данного способа является его трудоемкость при практическом применении в условиях протяженных интервалов залегания соли с большой изменчивостью по составу и физико-механическим свойствам, так как для определения критических давлений текучести пород предполагается отбор кернового материала и лабораторные исследования. Этот способ также не обладает достаточной точностью, так как после отбора образцов пород из горного массива свойства пород необратимо меняются. Использование данных экспериментальных определений свойств пород из других объектов, при отсутствии кернового материала по данной скважине, снижает достоверность результатов.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ экспериментальных исследований реологических свойств образцов пластических пород путем создания циклических переменных нагрузок на моделях скважины [2]. На основании результатов этих исследований делается предположение о неизбежности роста пластических деформаций в процессе глубокого бурения ввиду длительности процесса колебаний гидродинамического давления при выполнении различных технологических операций.

Недостатком данного способа является то, что на основании лабораторных исследований свойств образцов пород делается предположение о поведении пластических пород в условиях глубоких скважин без предложений практических решений по выявлению неустойчивых пород в разрезе глубоких скважин.

Сущность изобретения заключается в выявлении интервалов пластической деформации соли в открытом стволе глубоких скважин путем измерения изменения диаметра скважины после направленного гидродинамического воздействия на стенки скважины переменным давлением, создаваемым буровым инструментом при спускоподъемных операциях, выполняемых выше интервала залегания соли. Интервалы повышенной текучести соли определяют по величине сужения ствола как разность диаметров скважины, измеренных до и после гидродинамического воздействия методом профилеметрии.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Практика контроля технического состояния открытого ствола по ряду скважин геофизическими методами на основе данных профилеметрии показала, что наибольшая динамика деформации соли происходит за счет циклического переменного давления на стенки скважины, создаваемого буровым инструментом в процессе спускоподъемных операций. Однако однозначное выявление интервалов наиболее пластичной соли в процессе проводки скважины представляет определенную проблему, так как при проведении спуска и подъема бурового инструмента одновременно производится проработка участков сужения ствола долотом. Поэтому по данному способу интервалы повышенной пластической деформации соли выявляют проведением измерения изменения диаметра скважины при создании направленных, циклически изменяющихся давлений на стенки скважины за счет проведения спуска и подъема бурового инструмента в интервале выше и непосредственно прилегающем к массиву залегания соли. Интервалы деформации соли выявляют по сужению ствола скважины по данным измерений диаметра скважины методом профилеметрии. При этом первый (фоновый) замер выполняют после проработки ствола в интервале соли долотом номинального размера, а контрольный замер выполняют после гидродинамического воздействия на стенки скважины при спускоподъемных операциях без спуска бурового инструмента в интервал залегания соли. При залегания соли на глубине более 2000 м проводят серию спусков и подъемов бурового инструмента (не менее 20) в пределах одной свечи длиной 36 м с максимально допустимой для данных геологотехнических условий скоростью.

Возможность осуществления изобретения подтверждается его практической реализацией при исследовании скважины 30 пл. Песчаная, расположенной в зоне развитой соляной тектоники на юге Оренбургской области. При спуске и подъеме бурового инструмента с долотом dном=295 мм в нижней части обсадной промежуточной 12'' колонны, спущенной на глубину 2000 м, при скоростях спуска до 1.5 м/с и подъема до 0.6 м/с создаются циклически меняющиеся давления в скважине, относительно гидростатического, соответственно dPc=0.95 и dPп=- 0.85 МПа. При этом результирующее меняющееся давление, передаваемое на стенки скважины в солевом массиве посредством бурового раствора, составляет до 1.8 МПа (Фиг.1). Контрольные измерения диаметра скважины, выполненные после серии спускоподъемных операций в период 04-19.02.03 г., позволили выявить интервалы пластической деформации соли 2720-2840 и 2915-3040 м. Измерения диаметра скважины, выполненные после простаивания скважины без выполнения каких-либо технологических операций в статическом состоянии (режим технологического отстоя) в период с 19.02.03 до 05.03.03 г., показали отсутствие проявления деформации соли (Фиг.2). Выявленные по данному способу интервалы пластической деформации соли были рекомендованы для перекрытия колонной из высокопрочных труб.

Точность и достоверность выявления интервалов пластической деформации соли по данному способу подтверждены практически. Выделенные в разрезе скважины 30 Песчаной площади и рекомендованные к креплению высокопрочными обсадными трубами неустойчивые интервалы проявились смятием обсадной 9" колонны с толщиной стенок 15.88 мм (из-за нарушения технологии цементирования затрубного пространства).

Экономическая эффективность предлагаемого способа заключается в высокой точности и достоверности результатов при изучении устойчивости ствола глубоких скважин в солевом массиве в процессе проводки, а также простотой и низкой трудоемкостью при реализации.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №694632, кл. Е 21 В 47/00, 1979.

2. Сеид-Рза М.К., Исмайылов Ш.И., Орман Л.М. Устойчивость стенок скважин, М.: Недра, 1981 г.

Похожие патенты RU2249688C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ДЕФОРМАЦИИ ОБСАДНЫХ КОЛОНН В ИНТЕРВАЛАХ ПЛАСТИЧНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД 2005
  • Деркач Анатолий Степанович
  • Масленников Владимир Иванович
RU2291269C1
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД В ПРИСКВАЖИННОЙ ЗОНЕ 2007
  • Деркач Анатолий Степанович
  • Масленников Владимир Иванович
RU2341638C1
СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ ИНТЕРВАЛОВ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ СОЛИ ЗА ОБСАДНОЙ КОЛОННОЙ 2004
  • Деркач Анатолий Степанович
  • Масленников Владимир Иванович
  • Шулаев Валерий Федорович
RU2273731C1
Способ локального прогноза потенциальной зоны смятия обсадных колонн 2018
  • Толкачев Георгий Михайлович
  • Вахромеев Андрей Гелиевич
  • Козлов Александр Сергеевич
  • Сверкунов Сергей Александрович
  • Низамов Данил Геннадьевич
  • Горлов Иван Владимирович
  • Смирнов Александр Сергеевич
  • Мартынов Николай Николаевич
RU2692389C1
СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ ЗОН ПЛАСТИЧЕСКИ ДЕФОРМИРУЕМОЙ СОЛИ В РАЗРЕЗЕ СКВАЖИН 2008
  • Масленников Владимир Иванович
RU2377605C1
СПОСОБ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ СМЯТИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН СКВАЖИН В ИНТЕРВАЛАХ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ СОЛЕЙ 2004
  • Деркач Анатолий Степанович
  • Масленников Владимир Иванович
  • Марков Владимир Александрович
RU2278950C2
СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ СТВОЛА СКВАЖИНЫ В СОЛЕВОМ МАССИВЕ 2003
  • Деркач А.С.
  • Масленников В.И.
  • Шулаев В.Ф.
RU2243371C1
СПОСОБ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ СМЯТИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН ТРУБ СКВАЖИНЫ ПРИ СООРУЖЕНИИ ПОДЗЕМНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ В ХЕМОГЕННЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ 1996
  • Новиков В.С.
  • Смирнов В.И.
RU2125533C1
Способ бурения и крепления скважин в текучих соляных породах 1991
  • Свиталка Петр Иванович
  • Еремеев Юрий Александрович
  • Корняга Федор Васильевич
SU1803536A1
Способ вскрытия пласта 1983
  • Хасанов Талгат Рифкатович
  • Екшибаров Владимир Сергеевич
SU1199895A1

Иллюстрации к изобретению RU 2 249 688 C1

Реферат патента 2005 года СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ ИНТЕРВАЛОВ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ СОЛИ В РАЗРЕЗЕ СКВАЖИН

Изобретение относится к промыслово-геофизическим исследованиям глубоких скважин и предназначено для изучения устойчивости ствола глубоких скважин в солевом массиве. Техническим результатом является повышение точности и достоверности выделения интервалов пластической деформации соли в процессе проводки скважин. Для этого способ включает создание дополнительного переменного давления на стенки скважины, измерение диаметра скважины и аналитические расчеты по выявлению неустойчивых интервалов скважины. Причем в интервале залегания соли проводят измерения изменения диаметра скважины методом профилеметрии в интервале залегания соли в результате гидродинамического воздействия на стенки скважины дополнительным переменным давлением, создаваемым буровым инструментом при спускоподъемных операциях, которые выполняют выше интервала залегания соли. Причем первый (фоновый) замер выполняют до, а контрольный после гидродинамического воздействия, а интервалы текучести соли выявляют по величине сужения ствола как разности диаметров ствола скважины между первым и контрольным замерами. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 249 688 C1

Способ выявления интервалов пластической деформации соли в разрезе скважин, основанный на создании дополнительного переменного давления на стенки скважины, измерении диаметра скважины и аналитических расчетах по выявлению неустойчивых интервалов скважины, отличающийся тем, что для повышения точности и достоверности выделения интервалов пластической деформации соли в процессе проводки глубоких скважин в интервале залегания соли проводят измерения изменения диаметра скважины методом профилеметрии в интервале залегания соли в результате гидродинамического воздействия на стенки скважины дополнительным переменным давлением, создаваемым буровым инструментом при спуско-поъемных операциях, которые выполняют выше интервала залегания соли, причем первый (фоновый) замер выполняют до, а контрольный после гидродинамического воздействия, а интервалы текучести соли выявляют по величине сужения ствола как разности диаметров ствола скважины между первым и контрольным замерами.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2005 года RU2249688C1

СЕИД-РЗА М.К
И ДР., Устойчивость стенок скважин, Москва, Недра, 1981, с.25-26
Способ определения геометрического профиля скважины 1988
  • Авербух Елена Абрамовна
  • Арнополина Любовь Ароновна
  • Кривко Николай Николаевич
  • Макушев Владимир Ильич
  • Загайнов Александр Петрович
SU1740649A1
Способ бурения и крепления скважин в пластичных горных породах 1985
  • Терентьев Вилен Дмитриевич
  • Михайленко Анатолий Алексеевич
  • Михеев Владимир Николаевич
SU1404639A1
Способ предупреждения смятия обсадных колонн скважин в зоне пластической деформации солей 1983
  • Малыхин Михаил Яковлевич
  • Тердовидов Анатолий Самсонович
SU1224400A1
Способ прогнозирования устойчивости призабойной зоны пласта 1978
  • Александров Владимир Борисович
  • Желтухин Юрий Леонидович
  • Карус Евгений Виллиамович
  • Кузнецов Олег Леонидович
  • Гринберг Марк Эльбенционович
  • Грузман Эдуард Элоиевич
  • Крылов Дмитрий Алексеевич
  • Саламатов Мурат Газизович
SU694632A1

RU 2 249 688 C1

Авторы

Деркач А.С.

Масленников В.И.

Шулаев В.Ф.

Даты

2005-04-10Публикация

2003-09-30Подача