Способ обнаружения места искривления и определения кривизны скважины Советский патент 1983 года по МПК E21B47/22 

tc

Изобретние относится к измерению кривизны скважины и- может быть исполь зовано для обнаружения возникновения искривления и определения кривизны искривляющихся участков обсаженных скважин. Искривление скважины в некотором ее интервале характеризуется вектором кривизны (или радиусом кривизны) ствола скважины в плоскости искривления и расположением в рросгтранстве плоскости искривления. Для характеристики искривления скважины в некотором ее интервале использу ют параметры: зенитный угол - угол между осью ствола скважины и вертикал и азимутальный угол - азимут направле ния оси ствола в этом интервале скважи ны. В многих задачах разведки месторождений и горного дела, например, при уст новлении смещения забоя скважины от заданного напрвления обычно определяют и зенитные и азимутальные углы во все: интервалах скважины. Однако в некоторых случаях, например при искривлении наблюдательных ; скважин, заложенных в теле оползня, ориентировка плоскостей искривления и направление векторов кривизны скважин известны, а требуется определить величину и местоположение зоны искривления скважин и абсолютное значение векторов кривизны в плоскости искривления, которые характеризуют, соответст- венно, величину деформаций горных пород и место их возникновения в массиве. Известен способ определения кривизны скважины путем .поинтервального измерения зенитных углов ствола скважины с использованием угломеров (наклономеров) и инклинометров различных кон струкций l . Недостатком способа является необходимость использования угломеров или инклинометров - приборов сложной конструкции и, как следствие, сложность, трудоемкость и высокая стоимость проведения измерений. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ обнаружения места искривлени.я и определения кривиз« ны скважины с обсадными трубами, при котором размещают в стволе скважины измерительный элемент и фикси ют его взаиморасположение со стволом 2 . Недостатком известного способа является большой расход времени на измерительные работы. Целью изобретения является сокращение времени измерительных работ. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу обнаружения места иск ивления и определения кривизны скважины с обсадными трубами, при котором размещают в стволе скважины измерительный элемент и фиксируют его взаиморасположение со стволом, в качестве измерительного элемента используют набор циливдров различной длины и диаметра, которые поочередно опускают в ствол скважины до их заклинивания, а значение кривизны, скважины определ$пот по следующей зависимости , / t/.8oi 8а -40 -длина и диаметр заклиненного цилиндра, м; -разность между внутренним диаметром обсадной трубы и диаметром заклиненного цилиндра, м. Способ осуществляется следующим образом. По окончании бурения и обсадки сква- жины в нееопускают (в горизонтальных и восстающих скважинах) - проталкивают цилиндр исходной длины fo с выбранной к искривлениям чувствительностью для установления проходимости его до забоя скважины. До момента заклинивания цилиндра промеры скважины начальным цилиндром производятся с заданной регулярностью. Проходимость цилиндра при этом свидетельствует об отсутствии искривлений, превышающих чувствительность цилиндра. При заклинивании цилиндра место выявленного искривления скважины промеряют более детально: определяется глубина заклинивания цилиндра исходной длины Вд и по формуле рассчитьшается кривизна К в этом месте; цилиндр уменьшают на некоторую величину д С (например, отсоединяют одну составляющую его секцию) и вновь фиксируют глубину заклинивания цилиндра длиной К и рассчитывают соответствующую кривизну путем последовательного уменьшения длины цилиндра для соответствующих длин 2 3 определяют глубину до точек их заклинивания и, соответственно, значения кривизны К, Кз и т,д.; находят два таких соседних по длине цилиндра т- W f один из которых еще заклинивается в месте перегиба скважины, а про±одит данный перегиб, и вычисляют значение кривизны ( максимальное значение кри визны К rrta X находится в пределах „д, К,} участок с убьгоающей кривизной, следующий непосредствен но за исследованным участком с возрастающей кривизной скважины, промеряют в режиме последовательного увеличения длины цилиндра до его заклинивания. Для измерения кривизны скважин может быть использован набор цилиндров различнбй длины и диаметра с различным соотношением диаметра скЁажины к диаметру самого цилиндра. Одной из конструкций измерительного цилиндра перемен ной длины может бъггь цилиндр, состоящий из отрезков (секций) металлической трубы или металлической болвайки; соединяя вместе такие секции (например, на резьбе) длиной S , получают цилиндр соответствующей длины: 15 , 25 , Зё и т.д. Подбор диаметра cj и исходной длины BO цилиндра и его чувствительности к начальным искривлениям скважины, харак тернзуемой удельным общим углом искрйвления уд , производят ка основе расчета по формуле (м) eu-e в 160 где и - общий (или пространственный) угол искривления ствола скважины на интервале единичной длины (удельный общий угюл искривления) на участке искривления, фиксируемого цилиндром исходной дли1пы, град/м; - внутренний диаметр обсадной трубы, м, Применение способа обнаружения искривления и определеййя кривизны скважины ввиду его простоты позволит зна- дительно сократить время измерений, упростит обнаружение момента возникновения искривления наблюдательной скважишл и процесс измерения кривизны искривленных участков, а также обеспечит возможность определения кривизны скважины и в силь- ноискривленных ее участках, где измерение кривизнь другими приборами с неизменяемыми габаритами невозможно. Простота конструкции измерительного цилиндра и методики наблюдений позволит существенно снизить-стоимость измерительных работ. При измерении искривления скважины предлагаемым способом вместо расптвостраненного инклинометрического способа положительный эффект обеспечивается за счет сокращения времени на обнаружение искривления и производство замеров кривизны скважины, а также сокращения числа ИТР и рабочих, занятых на измерениях.

СПСЭСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ МЕСiTA ИСКРИВЛЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРИВИЗНЫ СКВАЖИНЫ с оёсадными трубами, при котором размещают в стволе скважины измерительньШ элемент и ,д I П ЛТМР-fr... , I ш шш-аИ : . -ssjuym. r.. сируют его взаиморасположение со ство- лом отличающийся тем, что, с целью сокращения времени измерительных работ, в качестве измерительного элемента используют набор цилиндров различной длины и диаметра, которые пооче редно опускают в ствол скважины до их заклинивания, а значение кривизны скважины определяют по следующей зависимости 8а 8а К e-4ad 2 где Е и 4 - длина и диаметр заклиненного цилиндра, м; - разность между внутренним i диаметром обсадной трубы и диаметром заклиненного (Л цилиндра, м.