Способ определения величины давления гидроразрыва пласта в бурящейся скважине Советский патент 1986 года по МПК E21B47/00 E21B43/26 

1 1

Изобретение относится к технологии бурения и может быть использовано для определения величины давления гидроразрыва пласта в бурящейся скважине.

Цель изобретения - повьшение точности определения величины давления гидроразрыва пласта.

Сущность способа определения величины давления гидроразрыва пласта -В бурящейся скважине заключается в 15+ У к ( п - 1 (x - 1)2 де L

- длина бурильного инструмента;макс максимальная скорость

спуска бурильного инструмента;

uG - изменение веса бурильного инструмента в момент гидроразрыва скважины; G - вес инструмента в жидкости (буровом растворе); Н - падение уровня бурового раствора в момент гидроразрыва;F - площадь поперечного сече°ния бурильных труб; X - отношение диаметра скважины к эквивалентному диаметру бурильного инструмента;

йТ - время, в течение которого произошел гидроразрыв в процессе спуска бурильного инструмента;

У - плотность бурового раствора.

Уравнение баланса давления при вижении многоступенчатой бурильной олонны в скважине можно представить следующем виде:

V- I-I- fp ---i-) + P.I р

(1)

. о; dt ) + ,p.

g

- скорость движения жидкости в кольцевом пространстве на i-M участке при движении инструмента;

- ускорение свободного падения ;

- величина давления гидроразрыва;

О; тгидродинамическое давление бурового раствора на i-M участке;

733192

измерении времени спуска бурильного инструмента, регистрации момента возникновения гидроразрыва, изменении скорости спуска бурильного ин5 струмента, времени гидроразрыва, измерении изменения уровня бурового раствора и изменения веса бурильного инструмента в момент возникновения гидроразрьгоа пласта. Величину давле10 ния гидроразрыва пласта определяют из соотношения:

ДР; - потери давления в кольцевом пространстве на i-м участке; Р . - гидростатическое давление

бурового раствора; t - время спуска инструмента. Используя уравнение неразрывности для случая спуска бурильных труб, можно перейти от скорости восходящего бурового раствора к скорости инструмента:

. .

(2)

dU

g(P -Р) (3)

dt

Р. Р

суммарное гидродинамическое давление в скважине.

Согласно принципу суперпозиции многоступенчатую колонну -заменяют 40 сплошным цилиндром эквивалентного диаметра

8(Рг.р -Р).

(4)

г Из выражения (А) можно эквивалентный диаметр D

эх

Тогда уравнение движения можно представить в следующем виде:

-, -EL.IP.. (6)

dt

di

эк ,„з,с..1 1

312735

Возникающие сопротивления инструмента в буровом растворе в общем виI де: ш -II- G - R Решая (6) и-(7) с учетом то Р Р. получают следующее выражение: Gx, - R . UP кt;р + Р G(xL -1) (х2 5К 9k В момент гидроразрыва переп давления в кольцевом пространс и силы сопротивления жидкости деляются следующим образом: РО ЛР - Р„К

19

-Т5 с

(10) Подставляя (10) в (7) получают величину давления гидроразрыва пласта в бурящейся скважине. При спуске колонны бурильного инструмента в момент возникновения гидроразрыва пласта уровень жидкости (бурового раствора) падает на величину Н, при этом изменение на индикаторе веса ГИВ-2 (отклонение стрелки в большую сторону - вес колонны увеличивается) выражается как ЬС R + где R - сила сопротивления жидкости, оказываемого бурильному инструменту при спуске.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЖЧИНЫ ДАВЛЕНИЯ ГИДРОРАЗРЫВА ПЛАСТА В БУРЯЩЕЙСЯ СКВАЖИНЕ, включающий измерение времени спуска бурильного инструмента, регистрацию момента возникновения гидроразрыва, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, измеряют скорость спуска бурильного инструмента, время гидроразрыва,изменение уровня бурового раствора и веса бурильного S инструмента в момент возникновения (Л гидроразрыва пласта, а величину давления гидроразрыва пласта Р „ определяют из следующего соотношения: падение уровня бурового . ю -J .раствора в момент гидроразрыва; о:) площадь поперечного сечеПС ел ния бурильных труб; отношение диаметра ск-ваЭК со жины к зквивалентному диаметру бурильного инструмента; AT время гидроразрыва; у плотность бурового раствора; ускорение свободного падения.