Способ исследования скважины при перемещении колонны бурильных труб Советский патент 1986 года по МПК E21B47/06 

Изобретение относится к способам исследования скважин .в процессе бурения, в частности при перемещении колонны бурильных труб и может быть использовано для оперативного определения пластового давления.

Цель изобретения - повышение информативности способа за счет опре деления пластового давления.

Теоретической основой способа яв™ ляется то, что приток флюида из дан него пласта вызывают несколько (не менее двухjраз, причем, в отличие от известного способа, при смене стационарного режима подъема колонны скорости лодъема, что позволяет по лучить различную депрессию на пласт ,(йР, и й.Р2)за счет изменения гидродинамической составляющей давления в скважине. При этом каждый раз изме ряют объем поступившего в скважину флюида ( V при P и V при uPg) время притока или подъема колонны

(i, при iP, и ij при йГ) и давле-fние в скважине (Р при д. Р, и Pg

Тогда, используя закон

при ЬР

фильтрации (Дарси) для двух согацио- парных режимов притока флюида из данного пласта в соответствии с двумя постоянными значениями скорости подъема колонны депрессии на пласт, имеем:

с 1

11) (2)

i.

1 t.

дО, и & 0 - дебит щэитока

флюида соответственно при первом и втором стационарных peaaiMax подъема колонны; К - коэффициент про- порцион;1льности (продуктивности пл аста);;

Р - пластовое давление, пл

На основании уравнений (2) ископластовое давление определяют следующей формулы;

РП,

M.Pc,-V,taP,

2 С2

Vzt,- V,t,

Параметры, входящие в выражение (З), измеряют известными способами.

При этом наиболее оперативно к точно

0

(1 , и Р,

может

5

давление в скважине vic Чг быть определено- через сумму гидростатической и гидродинамической состав- ляюищх с использованием, например, способа, когда гидродинамическое давление в скважине определяют по величине принятых в трубах на устье импульсов давления с учетом их затухания в скважине в момент перемещения колонны с закрытым ее верхним концом,

реализации предлагаемого способа не требуется специального спус5 ка бурильных труб и глубинной аппаратуры в скважину, так как он осуществляется в любой момент проводки скважины, с приостанавлрша- нием процесса бурения на 20-30 мин. На фиг.1 изображена схема расположения колонны труб в скважине при нахождении ее на забое; на фиг.2- то же, при первом подъеме колонны; на фиг,3 - то же, при втором подъеме колонны,

В стволе скважины 1 (фиг.1 ), полностью заполненном проволо -::ной жидкостью 2 до уровня слива 3, располо-. жена колонна бурильньк труб 4 с до-

0 лотом 5 у забоя Ь,, также полностью заполненная промывочной жидкостью до верхнего закрытого, например, с помощью клапана 7 конца колонны (вместо клапана 7 может быть использована сама система устьевой обвязки буровых насосов при закрытом вы- киде манифольда). Ввиду того, что внутренняя полость колонны не связана с атмосферным давлением к пол- ностью заполнена промывочной жидкостью,, перемещение колонны в скважине происходит без перетока жидкости в системе бурильные трубы - зат- рубное пространство.

5 Подъем колонны приводит : снижению уровня промывочной жидкости в затрубном пространстве например; до положения 8 (фиг,2) или 9 (фиг,3) в зависимости от скорости псздъема колонны (депрессии, а следователь- HOj объема поступившего в скважину фпющ,а) на первом и втором стационарных режимах. Снижение уровня жидкости в затрубном пространстве до

5 крайне нижнего положения 10 соответствует освобождаемому при подъеме колонны объему бурильных труб (в случае отсутствия притока ф:-:юида

5

0

в скважину). Объемы промывочной жидкости 11 (фиг.2) и 12 (фиг.3 численно равны объему поступившего в скважину флюида на соответствующих режимах подъема колонны. Для измере ния объемов 11 и 12 спуск колонны проводят после каждого ее подъема на прежнюю глубину, например до забоя (фиг.1), с вытеснением указанных объемов в мерную емкость (не пока- зана) вместимостью порядка 0,05- 0,1 м . С целью получения более достоверной информации о притоке флюида в скважину подъем колонны желательно проводить на максимально воз можную высоту (20-25 м, например, до положения 13, ограниченную длиной резинового рукава, соединяющего ведущий квадрат с манифольдом буровых насосов. Для исключения влия ния на конечные результаты задавли- вания промывочной жидкости в пласт скорость спуска колонны после каждого ее подъема должна быть одинаковой При этом спуск колонны желательно проводить на меньшей скорости, чем скорость ее подъема.

Способ осуществляют в следующей последовательности,

В процессе бурения скважины прекращают ее углубление, выключают буровые насосы и после прекращения циркуляции промывочной жидкости (фиг.1) вызывают приток пластового флюида в скважину на первом стационарном режиме, например, на скорости 1 подъема колонны при закрытом ее верхнем конце с измерением времени подъема i, и давления в скважине Р. . Подъем колонны проводят, напри1

мер, до положения 13, при этом промывочная жидкость из труб не вьшива- ется и уровень ее в затрубном пространстве снижается в соответствии с освобождаемым объемом бурильных труб и поступающим на первой депрессии объемом пластового флюида, например, до положения 8 (фиг.2). После первого подъема колонны проводят ее спуск с измерением вытесняемого из скважины объема промывочной жидкости V, с помощью мерной емкости. При спуске колонны промывочная жидкость в нее не поступает, и после завершения спуска колонны на преж- нюю глубину, например до забоя Сфиг,1), весь вытесненный в мерную емк;ость объем промывочной жидкости

510 is;. - 20 . 25

5055

жине Р

t

например,

30

35

40

у (объем 11, фиг.2) равняет ся объему пластового флюида, поступившему в скважину при первой депрессии на пласт. Затем при смене скорости подъема колонны вызывают приток флюида из пласта в скважину на втором стационарном режиме, например, на скорости подъема колонны при закрытом ее верхнем конце с измерением времени подъема i и давления в сква- Подъем колонны проводят, до положения 13, при этом промывочная жидкость из труб также не. выпивается и уровень ее в затруб- ном пространстве снижается в соот- вестВИИ с освобождаемым объемом бурильных труб и поступающим на второй депрессии объемом пластового флюида, например, до положения 9 (фиг.З). После второго подъема колонны опять проводят ее спуск с измерением вытесняемого из скважины объема промьшоч- ной жидкости Vj с помощью мерной емкости. При спуске колонны промывочная жидкость в нее также не поступает, и после завершения спуска колонны на прежнюю глубину - до забоя (фиг.Л) - весь вытесненный в мерную емкость объем промывочной жидкости V (объем 12 на фиг,3) рай- няется объему пластового флюида, поступившему в скважину при второй депрессии на пласт. Затем продолжают углубление скважины, а пластовое давление определяют на основе зависимости дебита притока пластового флюида от величины,создаваемой при подъеме колонны депрессии на пласт по выражению (З)

„ V,t,P,,-V,t,Pc2

пи у I V -f

Пример. Первый стационарньпй режим подъема колонны характеризуется следующими величинами: i,185 с; Р 48,4 Ша; V, 0,032 м ; а второй режим - ij, 80 с; РС 46 МПа; V 0,028 м .

Величина пластового давления равна

0.028x185x48.4-0,032x80x46 п«0,028x185-0,032x80

50,7 МПа,

Использование предлагаемого способа позволяет оперативно определять

пластовое давление при проводке скважины в проницаемом разрезе, что повышает технику безопасности при геоло- го-разведочных работах, уменьшает,

вероятность загрязнения окружающей среды и способствует оптимизации процесса проводки скважины в целом.

ъ

X

П

э

8

10

/

12

нгШ

13

/

фиг, f

фи .2

фиг.З

Редактор Ю,Середа

Составитель И.Карбачинская Техред М.ГГароцай

Заказ 211/40Тираж 548

ВНИШШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, , Раушская наб., д.4/5

Филиал ШШ Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Корректор А.Тяско

Подписное