Способ определения начала проявления при спуско-подъемных операциях в скважине и устройство для его осуществления Советский патент 1988 года по МПК E21B47/10 

j;ib

со о

СП

сд

уровня, элементы НЕ 13,14, усилители .7,18,, элпмеит И tSj элементы ИЛИ 16, задатчик 21 допусттгаого прироста объема раствораJ компаратор 22, тящика- тор 23 световой, индикатор 2ч звуковой, индикатор 25 нуля кэмеррггель- ную емкость 9 с уравнемером 10, до™ полнительньй желоб 8,., запорное уст- ройство 7 с приводом, переключатель 11 режимов работы,, датчик 12 дви: сенкя колонны. Устройство 7 находится з от крытом состоянии,, когда колонна неподвижна „ При движении колонны устройство закрыто о После окончания спуска свечи и посадки колонны устройство открывается и путь от устья скважины до емкости 9 становится свободным. При поступлении пластового флюида он вьггесняет раствор из скважины в емкость 9. При накоплении раствора в ef KOCTH 9 до величины задаваемого за- датчиком 21 допустимого прироста объема раствора индикаторы 23 и 24 вырабатывают световой и звуковой сигналы начала проявления 2 с.п.ф-лы, 1 ил,

Изобретение относится к области проводки скважин на нефть и газ. Цель изобретения - повышение точности и оперативности определения начала проявления. Для зтого измеряют объем вытесненного из скважины раствора при остановке бурильной колонны после подъема или спуска очередной свечи. При подъеме каждой свечи производят долив скважины. Сравнивают измеренное значение вытесненного объема раствора с его допустимым значением, исходя из условий VP 7 О и Vp7-V on t где Vp - объем вытесненного из скважины раствора; V допустимый объ- ем вытесненного раствора, по которому S судят о наличии проявлений. Устройство Для реализации способа содержит воронку 2, соединенную основным желобом 6 с приемной емкостью 5, доливкой насос 4 с приводом, соединенный 5 трубопроводом 3 с воронкой 2 реле 1 (Л

Изобретение относится к проБодке скважин на нефть и газ и в частности применимо для распознавания аварийнь Х ситуаций при спускоподъемЕ ых операциях (СПО)5 связанных с возникновением проявлений.

Целью изобретения повышение точности и оперативности определення на- чал я проявления.

На чертеже представлена структурная схема устройства.;, реа,лизую:;гг,его способ е

Устройство содержит реле 1 - грознк воронку 2,, трубопровод 3, долквной гасос 4 с приводому, приемную емкость 5., основной желоб б запорное устройство 7 с приводом, дополнительный желоб 8, измерительную ем1 :ость 9 с ;3фовнемером 10, переключатель 11 ре-Джимов работы, датчик 12 двкженг-м ко- лонны, второй элеме нт НЕ 13, первьй элемент НЕ 14, элемент И 15,, элемент ИПИ 16S второй усилитель I, первьй усилитель 18, задатчик 19 нач,гътьногг; объема раствораэ вычитаюпичй 20J задатчик 21 дощ/стимого прироста объема раствора, комгаратор 22., индикатор 23 световой, индикатор 24 ззу™ ковой индикатор 25 нуля,

ПервьШэ второй и третий ззыходы переключателя 11 режимов работы соответственно подключены к первому и второму входу элемента Ю1И 16 к пе,р™ вому входу элемента И 15 второй вход которого соединен через второй эле мент НЕ 13 с датчиком 12 движение ко - лонны, выход подключен к третьему

входу элемента ИЛИ 16s выход которого соединен через второй усилитель 17 с приво,цом запорного устройства 7. Запорное устройство 7 установлено в 5 допо,пнительном желобе 8, который соединяет измерительную емкость 9 с основным желоб ом б „

Выход уровнемера 10 подключен к первом г входу вычитающего элемента

0 20,, второй вход которого подключен к вьвсоду зах1;атчшса 19 начального объе- f-ia раствора,, эькод соединен с индикатором 25 нуля 3i первьм входом компаратора 22j второй вход которого под15 ключей к задатчику 21 допустимого прироста объема ряствора а выход соединен с индик,г-торам1- 23 и 24.

Способ опре/тепеник качала проявления при СПО в скважинах осуществля20 ется спедующкк образом

Посла подъема или спуска очередной свечи движение буровой колонны останавливается (снь находится на 25 клиы:ьях ротора.; „ После останова буровой колонны и долина скважины (при подъе1- е) кямеркется объем вытесненноI o КЗ скважины растворар который определяется катонсивностью проявления Lsn Затем этот объем раствора сравнивается с допустимьм заранее заданньм п:р:нростом объема раствора. По результатам срявненкя су,дят о начале проявления в случае вьтолнания следую- условж

ч«;

Vp7 О и ,., ,

где Vp - объем вьггесненног о из скважины раствора;

доп допустимый объем вытесненного раствора.

Устройство в различных режимах при СПО работает следующим образом.

Перед началом подъема колонны оператор переводит переключатель 11 режимов в положение Подъем. При этом сигнал лог. 1 поступает на первый вход элемента ИЛИ 16 и далее на вход второго усилителя 17, сигнал с выхода которого переводит запорное устройство 7 с приводом в открытое состояние. Далее оператор изменяя сигнал, поступающий с выхода задатчика 19 начального объема на второй вход вычитающего элемента 20, начинает производить компенсацию сигнала, поступающего с уровнемера 10 на первый вход вычитающего элемента 20. Когда на выходе вычитающего элемента 20 сигнал становится равным нулю5 что .оператор определяет по индикатору 25 нуля, процесс компенсации сигнала, поступающего с уровнемера 10, заканчивается. Теперь объем бурового раствора, находящегося в измерительной емкости 9, принят за начальный и все его последующие изменения отсчитываются от этого начального значения . Во время подъема свечи при опорожнении скважины срабатывает реле 1 уровня, установленное в воронке 2 на устье скважин. Сигнал лог. О, появившийся на выходе реле 1 уровня, через первый элемент НЕ 14 и первый усилитель 18 включает доливной насос 4 с приводом. Раствор в скважину по трубопроводу 3 доливной насос 4 подает из приемной емкости 5„ Когда скважина заполнится раствором до устья на выходе реле 1 уровня появится сигнал лог.

которьи через первый

элемент НЕ 14 и первьй усилитель 18 выключает доливной насос 4 с приводом.

В случае поступления пластового флюида в скважину вытесняемьш из скважины буровой раствор через открытое запорное устройство 7 с приводом через специальный желоб 8 начинает по- ступать в измерительную емкость 9 и там накапливаться. Сигнал на выходе уровнемера 10 начинает изменяться. Элемент 20 производит вычитание сигнала, поступающего от задатчика 19

начального объема, из сигнала, поступающего от уровнемера 10, и вырабатывает на выходе сигнал, пропор 1щональ- ньш; объему вытесняемого из скважины бурового раствора, и поступающий далее на первьй вход компаратора 22. Когда этот сигнал превысит по величи- не сигнал, поступающий на второй вход

0 компаратора 22 от задатчика 21 допустимого заданного пр1фоста объема бурового раствора, на выходе компаратора 22 выработается сигнал лог. 1, который включает индикатор 23 свето 5 вой и индикатор 24 звуковой, что соответствует обнар ткению начала проявления.

Рацсмотрим далее работу устройства в режиме спуска колонны.

0 Перед началом спуска оператор переводит переключатель 11 режимов в положение Спуск и так же как это вьтолнялось перед началом подъема колонны с помощью задатчика 19 на5 чального объема раствора производит компенсацию сигнала, поступающе о с уровнемера 10 на вход вычитающего элемента 20. После перевода переключателя 11 режимов в положение Спуск

0 сигнал лог. 1 постоянно будет при- сутствовать на первом входе элемента И 15. На втором входе элемента И 15 сигнал лог. 1 будет появляться .

5

0

5

0

5

только тогда, когда колонна бурильных труб неподвижна. В том же случае, когда колонна движется, сигналлог. Невыхода датчика 12 движения колонны поступает на вход второго элемента НЕ 13, с выход которого на вход элемента И 15 приходит сигнал лог. О, Когда на двух входах схемы И 15 присутствуют сигналы лог. 1, на выходе элемента И 15 вырабатьтается сигнал лог. 1, которьи через элемент ИЛИ 16 и второй усилитель 17 переводит запорное устройство 7 с приводом в открытое состояние. Таким образом, запорное устройство 7 с приводом находится в открытом состоянии тогда когда колонна неподвижна. Если колонна движется, запорное устройство 7 находится в закрытом состоянии.

При спуске очередной свечи вытесняемый колонной из скважины буровой раствор по основному желобу 6 (при двзтасении колонны запорное устройство 7 закрыто) попадает в приемнзто емкость 5. После окончания спуска свечи и посадки колонны на клинья ПКР

запорное устройство 7 открывается и путь от устья скважины до измерительной емкости 9 становится свободным. В случае поступления пластового флюи да он вытесняет раствор из скважины, который будет поступать в емкость 9 и там накапливаться. При накапливании раствора в емкости 9 до величины заданной уставки по объему раствора задаваемой задатчиком 21 допустимого прироста объема раствора, индикаторы 23 и 24 вьфабатывают световой и звуковой сигналы начала проявления.

Наряду с распознаванием начала проявления при спуско-подъемных операциях предлагаемое устройство также может распознавать указанные осложнения при простоях скважины по различным причинам (в режиме останова). В этом случае устройство работает следующим образом. Оператор переводит переключатель 11 режимов работы в режим Останов и с помощью задатчи- ка 19 начального объема производит компенсацию сигнала, поступающего с уровнемера 10 на вход вычитающего элемента 20. При переводе переключателя 11 режимов работы в режим Останов происходит открытие запорного устройства 7 с приводом. В случае увеличения объема промывочной жидкости в емкости 9 до величины допустимого прироста объема индикаторы 23 и 2А устройства выработают световой и звуковой сигналы начала проявления

Формула изобретения

ра с его допустимым значением осуществляют исходя из условий

Vp7 О и У„7, V

Аоп ,

где VP

V

доп

объем вытесненного из скважины раствора; допустимьй объем вытесненного раствора, по которому судят о начале проявления. 2. Ус . ройство для определения начала проявления при спуско-подъемных операциях в скважине, содержащее воронку, соединенную основным желобом с приемной емкостью, доливной насос с приводом, соединенный трубопроводом с воронкой реле уровня, подключенное через первьй элемент НЕ и первьй усилитель к приводу доливного насоса, -световой и звуковой индикаторы, о т5

лью повышения точности и оперативности определения начала проявления, оно снабжено измерительной емкостью с уровнемером, дополнительным желобом, запорным устройством с приводом, переключателм режимов работы, датчиком движения колонны, вторым элементом НЕ, элементом И, элементом ИЛИ,

0 вторым усилителем, задатчиком начального объема раствора, задатчиком допустимого прироста объема раствора, вычитающим элементом, компаратором, индикатором нуля, причем первьй, втос рой и третий вькоды переключателя режимов работы соответственно подключены к первому и второму входу элемента ИЛИ и пepвo гy входу элемента И, второй вход которого соединен через второй элемент НЕ с датчиком движения колонны, выход подключен к третьему входу элемента ИЛИ, выход которого соединен через второй усилитель с приводом запорного устройства, которое установлено в дополнительном желобе, соединяющем основной желоб с измерительной емкостью с уровнемером, выход которого подключен к первому входу вычитающего элемента, второй вход которого подключен к выходу за- датчик а начального объема раствора, выход соединен с инд шатором нуля и первым входом компаратора, второй вход которого и выход соответственно подключены к задатчику допустимого прироста объема раствора и входом светового и звукового индикаторов. Тираж 531 Подписное

0

5

0

5