Способ измерения геотермического градиента в буровых скважинах Советский патент 1958 года по МПК E21B47/06 

Согласно принятой методике измерения геотермического градиента в буровых скважинах, последние перед замером следует длительное время (до 20 суток) выдерживать в состоянии покоя.

Описываемое изобретение сокращает это непроизводительное время простоя скважин. Экспериментально установлено, что закон изменения температуры бурового раствора выражается следующей формулой:

-()

где: Д - приращение температуры за время, прошедшее с момента выполнения пепвого замера;

ЛиВ параметры функции,зависящие от теплофизических свойств бурового раствора и окружающих данный его объем пород, от начальной (в момент первого замера) разности температуры пород и буровой жидкости и от диаметра скважины.

Используя указанный закон изменения температуры, определяют

температур} пород и средний геотермический гдадиент, не дожидаясь восстановления естественного теплового поля, для чего достаточно зарегистрировать три термограммы. Термограммы должны регистрироваться непрерывно: через каждые 50-200 м на метках необходи.мо производить замеры в точках, фиксируя время каждого замера (перед замером в точке электротермометр необходимо выдерживать в состоянии покоя в течение 1 мин.). Первую термограмму следует регистрировать вскоре после подъема штанг, при уровне буровой жидкости близком к установившемуся. Для обеспечения более правильного определения параметров второй и третий циклы следует выполнять через такие промежутки времени, чтобы точки, построенные в прямоугольной системе координат М ъ для замеров второго и третьего циклов, лежали на участке графика At f-. , имеющем максимальную кривизну, или по разные стороны от этого участка; началом координат является первый замер. Зная время

каждого замера (по отношению к первому замеру) и нриращения температуры за эти периоды времени, можно определить параметры А и В формулы (1). и, следовательно, найти ее частное значение для данной точки. Вычиеление параметров А и В сводитея к решению уравнений с двумя неизвестными. Имея частное значение формзлы (1), легко вычислить естественную температуру пород.

Предельного значения приращение температуры достигнет при , а это значение по условиям теплообмена в скважине соответствует установившемуся тепловому режиму, т. е.

я;,

где: oli - температура бурового раствора, замеренная в первом цикле наблюдений.

Из выражения (2) находим + np- Из формулы (1) следует, что при -с- „р -,

следовательно

А В

,

о 1

Для интервалов термограмм, в пределах которых температурный градиент можно считать постоянным, достаточно вычислить температуру пород в двух точках, чтобы определить значение геотермического градиента для всего интервала.

Предмет изобретения

Способ измерения геотермического градиента в буровых скважинах, отличающийся тем, что, с целью сокращения непроизводительного простоя скважин, необходимого для установления температурного режима скважины, производят с интервалами времени в несколько часов регистрацию трех термограмм и на основании полученного материала вычисляют значение естественной температуры пород в отдельных контрольных точках разреза.