Способ измерения силы прихвата бурильных труб под действием перепада давления Советский патент 1988 года по МПК E21B47/09 

,

Изобретение относится к бурению, преимущественно нефтяных и газовых скважин, к может быть использовано при оценке ожидаемых усилий прихвата под действием перепада давления в бурящейся скважине.

Цель изобретения - повышение точности и производительности измерения

Способ осуществляют следующим образом.

В установке для измерения силы прихвата под перепадом давления осуществляют контакт имитатора бурильных труб с проницаемой средой (поро- дои или фильтрационной коркой) и регистрируют скорость фильтрации бурового раствора V. Далее в требуемые моменты времени контакта имитатора бурильных труб с проницаемой средой продолжают регистрировать скорость фильтрации V;. В максимально требуе- мьй момент времени контакта имитато- ра бурильных труб с проницаемой средой производят его сдвиг, определяя

маис

таким образом силу прихвата F Затем значение силы прихвата в различные моменты времени контакта определяют по формуле

V«a.c(Vo-V,- )

максу- (V« - V ) 1 о мчкс

(1)

F и F - сила прихвата и скорость фильтрации бурового раствора в требуемый момент времени контакта имитатора бурильных труб;

акс

и У,

макс

40

сила прихвата и скорость фильтрации бурового раствора в максимально требуемый момент времени контакта имитатора бурильных труб;.

Vg - скорость фильтрации буро- вого раствора в начальный момент времени контакта имитатора бурильных труб.

Установлено, что между силой прихвата и скоростью фильтрации бурового раствора через прон}щаемую среду существует зависимость V;

Vo F; А

V.

(2)

Подставив в (2) данные замера величин в максимально требуемый момент

2

0

5

0

5

0

времени контакта, не трудно получить формулу (1), позволяющую определять силу прихвата в текущий момент времени контакта.

Справедливость формулы (2) обусловлена также зависимостью силы прихвата от тех же факторов, что и скорость фильтрации бурового раствора (например, перепад давления, проницаемость и толщина фильтрующей среды, вязкость фильтрата и др.).

С увеличением времени формирования фильтрационной корки до контакта трубы с ней происходит и затухание

ft

фильтрации и уменьшение силы прихвата, т.е. чем больше продолжительность формирования корки (до контакта с трубой), тем меньше сила прихвата.

В данном способе исследовалась зависимость силы прихвата от скорости фильтрации во время контакта трубы с коркой. При этом скорость фильтрации измерялась непосредственно по количеству выделяющегося фильтрата. Это дало возможность установить, что во время контакта трубы с коркой по мере уменьшения скорости фильтрации бурового раствора, сила прихвата растет. Непосредственный замер значений скорости фильтрации позволил получить зависимость в виде формулы

F..

V - о

V;

0

0

5

Пример, Требуется измерить силу прихвата при 20-минутной продолжительности формирования фильтрационной корки соответственно после 5,10,15,20,25,30 мин неподвижного контакта имитатора бурильных труб коркой.

Данные проведенного замера сведены в таблицу.

При этом значение V измерялось на 20-минуте формирования корки, т.е. к концу формирования корки и к началу контакта имитатора бурильных труб с ней. Далее замерялась скорость фильтрации на 5,10,15,20,25 и 30 минутах контакта имитатора бурильных Tgy6 с фильтрационной коркой. На 30-й минуте производился замер силы прихвата таблице приведены фактически измеренные значения силы пр:гхвата и расчетные, вычисленные по формуле (1).

Как видно из таблицы, расчетные данные весьма близки к фактическим данным замера силы прихяата.

Таким образом, при помощи предлагаемого способа для определения 6 точек потребовалось замерить силу прихвата один раз и весь опыт занял 50 мин времени. Для получения 6 точек по известному способу понадобилось бы повторить опыт 6 раз при различном времени контакта пуансона с фильтрационной коркой, на что потребовалось бы намн ого больше времени.

Как видно, погрешность предлагаемого способа измерения силы прихвата весьма мала (1-3%), что дает возможность его повсеместного применения на практике.

Формула изобретения

Способ измерения силы прихвата бурильных труб под действием перепада давления, включающий формирование проницаемой среды в течение заданного времени, осуществление контакта имитатора бурильных труб с проницаемой средой и замер силы прихвата имитатора бурильных труб, Отличающийся тем, что, с целью повьшения точности и производительности измерения, регистрируют скорость фильтрации бурового раствора

через проницаемую среду р различные моменты времени контакта имитатора бурильных труб, силу пр1гхвата замеряют в заданный момент времени крн- такта имитатора бурильных труб, а силу прихвата в текущий момент време- ни контакта имитатора бурильных труб определяют по формуле

10

Ma.)

р.

мчкс

v; (Vo-v.,

где F; и V-

макс макс

v

сила прихвата и скорость фильтрации бурового раствора через проницаемую среду в требуемый момент времени контакта имитатора бурильных труб;

сила прихвата и скорость фильтрации бурового раствора через проницаемую среду в максимально требуемый момент времени контакта имитатора бурильных труб;

скорость фильтрации бурового раствора через проницаемую среду в начальный момент времени контакта имитатора бурильных труб.

Изобретение относится к бурению преимущественно нефтяных и газовых скважин. Цель изобретения - повьппе- ние точности и производительности измерения. Формируют прорсицаемую среду в течение заданного времени. Осуществляют контакт имитатора бурильных труб (ИБТ) с проншдаемой средой и регистрируют скорость фильтрации бурового раствора через проницаемую среду в началь 1ый момент времени контакта ИБТ VQ и в трс буемый момент времени контакта ИБТ V; . В максимально требуемый момент времени контакта ИБТ с пронрщаемой средой производят его сдвиг, определенная скорость макс силу прихвата ,- Значение силы прихвата в различные моменты времени icoHT. iKTa определяют по формуле F; F«cxKc макс (Vo-v;)/v;(,,). Способ по сравиеник с известным позволяет сократить время проведения измере1:ий и снизить погрегпюсть измерений. 1 табл. & (Л