Способ определения места прихвата буровой колонны Советский патент 1988 года по МПК E21B47/00 E21B47/09 

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин и может быть использовано для определения места прихвата буровой колонны с целью лик- йидации аварий при спускоподъемных операциях бурящейся скважины,

Цель изобретения - упрощение способа и сокращение времени необходимо- для определения места прихвата. jg : На чертеже приведены зависимости Частоты соответственно продольных фолебаний буровой колонны от длины е свободной части.

Способ осуществляют следующим об- )5 фазоМо

Буровая колонна в скважине представляет собой стержень конечной длины, который имеет частоту собственных продольных, поперечных и крутильных 20 колебаний в зависимости от скважинных УСЛОВИЙ, длины свободной части и хаактера заделки ее нижнего и верхнего онца,

На чертеже видно, что для двух ос- 25 иовных случаев, имитирующих бурильную колонну в скважине при спускоподъем- иых операциях (верхний конец - упругая заделка, а нижний - свободен кривая 1) и после прихвата (верхний ЗО нец - упругая заделка, нижний - заделка, кривая 2) можно с достаточной точностью определить длину свободной части буровой колонны, т,е, опредеить место прихвата.

При спускоподъемных операциях с помощью технологических датчиков ре- истрируются частотные характеристи- |си продольных, поперечньк и крутиль- |ibix колебаний верхней части бурильной Q |солонны. По результатам измерений оп- : еделяют зависимости между длиной свободной части бзфовой колонны в Ькважине и частотой ее собственных колебаний - ( спо ) В момент j прихвата в верхней части буровой колонны возбуждают упругие колебания (например лебедкой и ротором) и регистрируют частоту собственньЕх продольных, поперечных и крутильных ко- .. пебаний с помощью тех же технологических датчиков.

35

Измеренные частотные характеристики сравнивают и о месте прихвата судят по увеличению частоты собственных колебаний буровой колонны. Глубина места прихвата может быть определена из выражения

(1)

m L - длина свободной части бурильной колонны при прихвате; коэффициент, учитывающий увеличение частоты собственных колебаний бурильной колонны при ее прихва.те; частота собственных колебаний бурильной колонны при прихвате.

Коэффициент m можно определить по результатам Стендовых или теоретических исследований. Для продольных колебаний бурильной колонны его можно определить из выражения

- - (2)

(3)

(4)

где v - частота собственных колебаний длинного, вертикально подвешенного стержня при условии: верхний конец - упругая заделка, нижний - заделан, Гц;

NCB частота собственных колебаний длинного, вертикально подвешенного стержня при условии: верхний конец - упругая заделка, нижний - свободньй, Гц;

L - длина вертикально подвешенного стержня, м,

В качестве примера реализации спо соба рассмотрим один из прихвата колонны стальных бурильных труб диаметром 114 мм в скважине на глубине Lnp 1100-1150 м. Глубина прихвата буровой колонны в желобе была определена геофизическим методом путем спуска прихватоопределителя и по удлинению свободной части колонны при натяжении. На подготовку и осуществление этих операций быпо затрачено около 5ч, по истечении которых авария усложнилась прихватами других частей бурильной колонны в интервалах проницаемых пластов.

При каждом спускоподъеме перед аварией уточнялась зависимость Lj.p fi( cno ) которая имела вид

.Гц

Изобретение относится к области геофизических исследований скважин. Цель изобретения - упрощение способа и сокращение времени, необходимого для определения места прихвата.В верхней части буровой колонны возбуждают упругие колебания. Регистрируют част тотные характеристики составленных колебаний верхней части буровой колонны во время спускоподъемных операций и после прихвата. Сравнивают полученные характеристики. Место прихвата колонны определяют по увеличению частоты собственных колебаний колонны. При использовании способа время на определение места прихвата составляет 10-20 мин, что значительно облегчает ликвидацию аварии в скважине. Технология способа может быть ис- пользована в разрабатываемых автомати зируемых системах геотехнодогических исследований скважин в процессе бурения. 1 ил.; (Л 4 00 О СП о 00

500 1000 fSOO 2000 2500 3000 , М

ВНИИПИ Заказ 5309/28 Тираж 531

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Подписное