Способ определения верхней границы прихвата колонны бурильных труб Советский патент 1987 года по МПК E21B47/09 

Изобретение относится к бурению скважин и может быть использовано при ликви- дащ1и прихватов труб в скважинах.

Цель изобретения - повышение точности определения верхней границы прихвата.

На фи| . 1 приведено положение колонны R скважине при натяжении колонны болыпе веса свободной части колонны, расположенной Bbinie интервала прихвата; на фиг. 2 - положение колонны, когда усилие натяжения меныпе веса в свободной части; на фиг. 3 то же, когда усилие меньше усилия на фиг. 2; на фиг. 4 - график зависимости между перемещением вер.хней части ко- л(Я1ны и усилием натяжения колонны.

Сущность способа заключается в следую- П1ем.

На фиг. 1 3 приведен ряд последовательных положений колонны I в скважине 2 при разных усилиях .N натяжения колонны. Колонна прихвачена в интервале 3.

Для случая, показанном на фиг. 1, усилие натяжения колонны NI больше веса свободной части колонны, расположенной niiiinc интервала прихвата. В этом случае вся свободная часть ко. юнны будет растянута и удлинение кол(Я1НЫ определяется по закону Гука.

л,.

EF г.че Л изменение усилия натяжения.

Для случая, показанном на фиг. 2 и 3, ycn. ine натяжения колонны MeHbHje веса ее свободной части. Нижняя часть свободной части колонны находится в сжатом состоянии и под действием собственного веса многократно изо1 нута. Растягиваюнгее усилие /, (фиг. 3) меныпе усилия 2 (фиг. 2). В резу.1ьтате увеличения длины сжатого участ на в колонне (фи1 . 3) образуются новые 1И).1ув().1ны изгиба но сравнению с положением колонны на фиг . 2.

Таким образом, при растягиваюн1.ем усилии N, MCHiiHieM веса свободной части ко- .юнны, ie|)eMeineinie свободной части колонны не будет подчиняться закону Гука. В этом с.|учае к продольному удлинению, опреде. 1яемому упругими деформациями растяжениясжатия, добавятся перемещения, вызванные продольным смеп.ением концов каждой полуволны. В результате при перехо.че величины растягивающей нагрузки через значение веса свободной части колонны изменится наклон кривой: переме- HieHnc колонны растягивающая нагрузка. Точка из1 иба будет соответствовать весу свободной части колонны в скважине.

На фиг. 4 приведен схематичный график зависимости между перемещением верхней части ко.юнны и усилием натяжения ко.юнньг Точка перегиба А соответствует переходу нейтрального сечения в колонне ч ерез кровлю интервала прихвата и

оиределяет вес свободной части колонны Q,-. Разница между полным весом колонны Q и его свободной частью Q,- дает вес прихваченной части колонны. Место прихвата опре- деляют по формуле

-

или h,, -2i.

5

5

5

0

Способ осуществляют следующим образом.

Приближенно оценивают интервал прихвата и вес свободной части колонны в скважине. Оценивают растягивающую нагрузку на колонну, которая должна заведомо превышать вес свободной части колонны в скважине. Ступенчато увеличивают усилие натяжения колонны до величины, превышающей вес колонны бурильных труб. При этом контролируют величину иеремещения колонны и усилие натяжения. Строят график в

0 координатах переменгение колонны - усилие натяжения. Измерения прекращают после надежного получения на кривой точки перегиба. В случае, когда предварительно интервал нрихвата оценить невозможно,измерения начинают проводить с усилия натяжения, равного полному весу колонны в скважине, и ступенчато уменьшают усилие натяжения колонны.

Для измерения перемещения используют, например, датчик перемещения или измери тельную линейку. Усилие натяжения измеряют измерителями веса колонны, например, ГИВ 6.

Величина усилия натяжения против точки перегиба на кривой (точка 4) равна весу свободной части колонны Q, (фиг. 4) Вес прихваченной части колонны равен

д„ Q Q,

где Qn - вес прихваченной части колонны в

скважине;

Q - полный вес колонны в скважине; Q( - вес свободной части колонны в 0скважине.

ЛАесто прихвата определяют по формуле

h,

или

h-Q.

где h, и Ь„ - длина соответственно свободной и прихваченной частей колонны;

q, и q,, - вес одного погонного метра труб соответственно для свободной и прихваченной частей колонны в жидкости.

Если колонна состоит из секций с разными геометрическими размерами, то длину свободной части определяют в этом случае по формуле

Q. - i:

ь, i,+q,-.

где 1, - длина i-и секции колонны;

q, - вес одного погонного метра труб в жидкости i-й секции колонны; q,,-вес одного погонного метр труб прихваченной секции колонны в жидкости. Аналогично определяют длину прихваченной части колонны.

Предлагаемый способ применим для вертикальных скважин, когда силы трения колонны труб о стенки скважины незначительны. Для искривленных скважин или участков скважин при определении веса свободной части или прихваченной части колонны необходи.мо к усилию натяжения, создаваемого весом указанных частей ко-

/Y,

лонны, прибавить сн.1Ы трс1П)я, котор|)И определяют известными методами.

Формула изоореп ни.ч

Способ определения верхней границы прихвата колон}1ы бурильных труб, вк,-1К)- чающий приложение к колонне растягивающей нагрузки, измерение продо/П)- ного перемеп1ения верхнег(; конца тр() и величины растягивающей на|-рузки, отличающийся тем, что, с целью повьппения Tt)4- ности определения верхней границы прихвата, растягивающую нагрузку увеличивают ступенчато до величины, превьпцак1Н1ей вес колонны бурильных труб, по изменению отношения продольного перемещения верхнего конца труб и величины растягивающей нагрузки при ее каждом значении находят усилие натяжения, создаваемое весом свободной части колонны, по которому ()П|1еде- ;1яют длину свободной части ко/юнньг

fA ,

A/Vj

И(оГ)ретение относится к бурению скважин и может быть исн()/1ь;)овано для ликвидации нри.чватов труб в скважи)ах. Пе. П,иовышение точное ги . 1ення верхней границы прихвата. ).1иже1П1о оценивают интерГ5а.1 прихвата и вес lвoб(JД- noii части колонны бурилыи,1 (КБТ) и скважине. Оценивают растягивающую на- ipyiKy (РП) на КБТ, которая до.-1жна .ia- ведомо превышать вес свобо.июй части KtST и скважипе. Оунеичато уве.1ичииают си.1иг натяжения КБТ до нмичины. превьииающей вес КБТ. При этом коитро.1ирук11 нре.нмь- ное перемещение ш рхнеги конца КБТ и величину РН. Оп)еде. 1янп (инсипение величин Г1реде,1ьпо1 о ш ремешопця и Pii. По изменению эт(лч) отно1нени - мри каждом значении РН находя cii.iiU нагяжсния. создаваемое весом свободной части К)Т. и по нему ()11реде, 1яют д.1нц свободной части КБТ. Для искривленш.гх скважин при онреде. веса свобо.июй части п.in прихваченной части КБТ ис-обходимо допо.1- пите.чьно учит1)1ват1 си.т1,1 (Н1я. 4 it.i. с (Л со ОО ;о to со о

игЛ

Фиг2

Фиг.5

а

.г

Qj

.1

Усилие натяжения

dc

Q

Фиг.Ц