Способ определения состояния ствола скважины Советский патент 1985 года по МПК E21B47/00 E21B47/12 E21B47/14 

Изобретение относится к {вфтегазодобывающей промьлштенности и может быть использоЬано при бурении нефтяных и газовых скважин в условиях вскрытия мощных глинистых неустойчивьк толщ с. аномально высокими пластовыми добавлениями (АВПД).

Известен способ определения состояния ствола скважины в призабойной зоне, включающий вскрытие пласта, отбор керна, определение его акустического и упруго-деформаи;ионных свойств и. проведение акустического каротажа в момент вскрытия приза-, войной зоны, когда напряжение в ней не подвергались процессам релаксации 1 J.

Недостаток способа состоит в необходимости отбора керна во всех скважинах и получения информации только для призабойной зоны.

Известен способ определения состоя.ния ствола скважины, включающий проведние акустического каротажа по истечении времени релаксации напряжеНИИ- в породе. По данным акустического каротажа определяют упругие деформационные свойства в призабойной. зоне скважины, затем сопоставляют результаты измерений упругодеформационных; свойств на керне и в призабойной зоне, по которьв-г судят о состоянии устойчивости призабойной зоны скваясины L2D.

Недостатком такого способа является необходимость отбора керна и получение информации только для. призабойной зоны. Использование способа удорожает проводку с кважины, поэт-ому он не применяется широко в промышленном масштабе,

Цбшью 1- зобретения является снижение стоимости проводки скважины за счет получения информации о степени неустойчивости ствола скважины по всему разрезу без отбора керна.

Цель достигается тем, что в способе определения состояния ствола - скважины, включающем проведение акустического каротажа по истечении времени релаксации напряжений в порде, проводят электрический, каротаж:, . поинтервально определяют пределы прочности пород по данным электрического и акустического каротажа, находят их отношение, причем о степени неустойчивости ствола скважины в данном интервале судят по увеличенному относительно единицы значению указан} ого отношения.

На ч.ертеже приведена зависимость предельных напряжений глин от их петрофизических параметров.

Способ осутцествляется следующим образом.

Предварительно путем определения пористости, удельного электрического сопротивления интервалов глин с нормальным поровым давлением скважин в зоне депрессии без размыва поверхностной толщи определяется зависимость предела прочности ( 65) от .пористости, удельного электрического сопротивления и интервального-времени распространения акустических волн (см чертеж).

Периодически после вскрытия част разреза интересующей скважины проводятся замеры прибором электрического каротажа с зондом ра.диуса исследования более 1-2 м и акус ического каротажа. По материалам скважинньс исследований для глинистых интервалов разреза определяется удельное электрическое сопротивление (f ) и интервальное время -распространения акустических волн ( й г, ), которые с использованием специальных палеток приводятся к поверхностным - услрвиям - температуре 20С и давлению 0,1МПа ( .) . С использованием представленной на чеп.теже или аналогичной зависимости построенной для конкретного региона по величине определяется предел прочности - породы в массиве, который соответствует его начальном знач.ению на стенке скважины на момент вскрытия данного пласта ( 6 си

5н

а по величине

прочность

гл

породы в слое приствольной части скважины, соответствующая текущему значению прочности породы ( бд-р ) на стенке скважины на момент проведения геофизических исследований. По соотношению параметров dg и судят о состоянии ствола в данном интервале разреза на момент проведения геофизических исследований. При отношении 1&„, близком к единице, данный интервал разреза находится в устойчивом состоянии, при отношении больше единицы - в неустойчивом состоянии.

По величине б,. и значению геостатического давления (Рр) рассчи3

тайного с учетом изменения плотности пород с глубиной, для пластов с наибольшим изменением параметра

- 6,,

предела прочности р- -

- опреде6

5Т

ляют оптимальную плотность бурового раствора (Трс), достаточную для поддержания ствола скважины в устойчивом состоянии против глинистых интервалов разреза на ближайший период после проведения исследоваР -I;. Г ST

Тро

Н

в

где Hg, - вертикальная проекция ск-важины до глубины .залегания интересующего пласта. В процессе дальнейшего углубления скважины состояние ее ствола может изменяться в результате гидродинамических, термических напряжений и других технологических воздействий Поэтому для увеличения надежности оценки состояния ствола скважин по истечении некоторого .времени акустические измерения повторяются

749914

и.надежность оценивается по уточненным данным текущей прочности породы и значению оптимапьйой плотности бурового раствора.

5 Применение этого способа определения состояния ствола дает возможность более -обоснованно выбирать оптимальную плотность бурового раствора, проводить бурение скважин при

10 оптимальных перепадах давлений с

учетом прочностных особенностей всей открытой части разреза. Это позво- г ляет повысить технико-экономические показатели проводки скважин в сложf5 ных геологических условиях, при наличии мощных глинистых толщ с АБПД.

Экономическая эффективность способа достигается за счет существен.0 ного повышения скоростей цроводки скважин, снижения количества осложнений и обвалообразования ствола, сокращения времени проводки скважины по сравнению с плановым, умень-

25 шения количества необходимых долот для бурения скважины и затрат на .утяжеление бурового раствора.

..СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТОЯНИЯ СТВОЛА СКВАЖИНЫ, включающий проведение акустического каротажа по истечении времени релаксации напряжений в породе, отличающи йс я тем, что, с целью снижения стоимости проводки скважины за счет получения информации о степени неустойчивости ствола скважины по всему разрезу без отбора керна, проводят электрический каротаж, поинтервальнр определяют пределы прочности пород по данным электрического и акусти- . ческого каротажа, находит их отношение, причем о степени неустойчивости ствола скважины в данном интервале судят по увеличенному относительно единицы значению указанного отношения. .. (Л 4 СО со