Способ прогнозирования смятия обсадных колонн скважин в зоне пластической деформации пород Советский патент 1988 года по МПК E21B47/00 E21B33/13 

00

(Г ;о

СП

00

11

Изобретение относится к нефтега- «юдобывающей промышленности и предназначено для прогноза причин нарушения целостности эксплуатационных колонн.

Целью изобретения является повышение точности прогнозирования нарушения целостности колонн.

На фиг. 1 схематически изображено нормальное состояние пород, когда отсутствует течение солей и, следовательно, проседание приустьевой поверхности, а также нормапьное техническое состояние колонн скважин; на фиг. 2 - комплекс нарушения колонны - смятие и ее искривление в условиях проседания приустьевой поверх ности земли и проявления пластичес- |кой деформации солей} на фиг. 3 - iBcecTOpoHHee смятие колонны в усло- :виях проседания приустьевой поверх- ности земли за счет проявления roiac- тической деформации солей и отсутствия сцепления цемента с колонной вьше залегания солей.

На фигурах приведены площадка репера 1 около устья скважины; метка

2на колонне 3, горная порода-соль 4 и цементное кольцо 5 за колонной.

Способ осуществляют следующим образом, j Перед началом эксплуатации место рождения около устьев эксплуатационi;ных скважин проводят планировочные

работы. Затем около них устанавливают и закрепляют постоянные реперы 1 :в виде небольших неразрушаемых под воздействием внешних факторов площадок. На уровне верхних кромок этих площадок наносят на обсадные колонны

3метки 2, после чего замеряют ,первоначальные отметки альтитуд земли устьев скважин относительно этих

.площадок-реперов и местной триангуля цирнной сети. Результаты замеров за- но сят в специальный журнал. Затем эти замеры повторяют в процессе экс- плуатахщи скважин с периодичностью не реже одного раза в месяц или квар тал. Результаты замеров заносят в то же журнал и сравнивают их с первоначальными замерами. При каждом последующем замере одновременно следят за положением метки 2 на колонне 3 по отношению репера 1.

По полученным сравнительным резултатам судят о характере проявления пластической деформации соленосных

пород 4 и нарушении целостности обсадных колонн 3 и надежности сцепления цемента 5 с колонной и породами.

Пример 1. Замеряют первоначально и через каждый месяц повторно отметки альтитуд земли устьев скважин и положение меток 2 на колонне относительно репера 1. Сравнивают замеренные результаты с первоначальными и устанавливают следующее (фиг. 1): отметки альтитуд земли устьев скважин оказываются равнымиj метки 2 относительно реперов 1 не изменились.

Вывод: проседание приустьевой поверхности и течение срлей 4 отсутствует, т.е. выполняется условие критического состояния соли по отноше0

5

5

0

5

0

нию Р

э.т

/Р г 1,

где Р, - экспери5.Г

ментальное критическое давление текучести пород, МПа; Р геостатическое давление в интервале залегания пластических пород, МПа.

Пример 2. Проводят последующий замер отметок альтитуд земли устьев скважин и определяют положение меток 2 относительно реперов 1 скважин. В результате сравнения замеров с первоначальными устанавливают следующее (фиг. 2): отметки альтитуд земпи устьев скважин отличаются от первоначальных на величину 4h в сторону уменьшения-, метки 2 по отношению реперов 1 не изменились.

Вьшод: началось проседание приустьевой поверхности на величину uh за счет начала течения каменной соли 4 и уменьшения ее первоначальной толщины, т.е. здесь проявляется условие PJ /Рр 1 сцепление цемента 5 с колонной и породами надежное, вследствие чего перемещение вышележащей толщи пород над каменной солью увлекло за собой колонну 3 вниз, повысило на нее механическую нагрузку и начало ее искривлять в интервале залегания солей 4; произошло всестороннее смятие колонны 3 в интервале каменной

соли 4.

Пример 3. Осуществляют повторный последующий замер отметок иль- тнтуд земли устьев скважин и определяют положение меток 2 относительно реперов 1. Б результате сравнения повторных замеров с первоначальными устанавливают следующее (фиг. 3): отметки альтитуд земли устья скважин отличаются от первоначальных на величину j3h в сторону уменьшенияi репер

1опустился ниже метки 2 на колонне 3 на величину л1.

Вьгоод: произошло проседание приустьевой поверхности на величину j h за счет уменьшения толщины слоя каменной соли 4 вследствие ее пластического течения, что соответствует прогнозному критерию отношения Р.эд / РГ ; колонна 3 в интервале зале- гания каменной соли 4 начала всесторонне сминатьсяJ метка,2 на колонне 3 осталась на прежнем уровне, а ре пер 1 опустился по отношению метки

2на величину Jl, что означает от- сутствие искривления колонны вследствие отсутствия сцепления цемента

5 с колонной и свободного перемещения вьш1елажещей толщи пород относительно колонны без создания на нее дополнительной нагрузки,

Приведенные примеры характеризуют возможные случаи отмеченньк ситуаций состояний колонны и последователность приемов и оценки прогнозных критериев этих состояний. Формула изобретения

Способ прогнозирования смятия обсадных колонн скважин в зоне пластической деформации пород, вклгочаю- шргй установку обсадных колонн в скважины, эксплуатацию скважин и опРЭ.Т

1, где

редение соотношения

-г - экспериментальное критическо

давление текучести пород, МПа РГ геостатическое давление в интервале залегания пластических пород, МПа, по величине которого прогнозируют плтическую деформацию пород и смятие обсадных Колонн, отличающий с я тем, что, с целью повьшгения точности прогнозирования нарушения целостности колонн, перед наг1алом эксплуатации скважин устанавливают около устьев скважин постоянные реперы, делают против них на колоннах метки и замеряют отметки альтитуд земпи устьев скважин относительно реперов и пунктов местной триангуляРЭ.Т

ции, а соотношение

определяют

по изменению положения альтитуд земли устьев скважин в процессе ее эксплуатации и по положению меток на колонне относительно реперов в сравнении с первоначальными.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей пром-ти и предназначено для прогноза причин нарушения целостности эксплуатационных колонн. Цель изобретения - повышение точности прогнозирования нарушения целостности колонн. В скважины устанавливают обсадные колонны; Устанавлива ют около устьев скважин постоянные реперы. Против последних на колоннах делают метки и замеряют отметки альтитуд земли устьев скважин относительно реперов и пунктов триангуляции. Проводят эксплуатацию скважин и определяют соотношение Pj, /Р по изменению положения амплитуд земли устьев скважин в процессе ее экс плуатации и по положению меток на колонне относительно реперов в сравнении с первоначальными. По величине соотношения прогнозируют деформацию пород и смятие обсадных колонн, где Pj - экспериментальное критическое давление текучести пород, МПа; РГ геостатическое давление в интервале залегания пластических пород. МПа, 3 ил. с ( С

Фи,1

Фиъ.1

2)г J