Способ определения угла падения анизотропных горных пород Советский патент 1988 года по МПК E21B49/00 

4 САЭ СО ts9

tNd

а

Изобретение относится к геологоразведочному делу, в частности к технологии ведения геологоразведочных работ, и может быть использовано для определения угла падения горных пород в прогрессе бурения.

Цель изобретения - упрощение процесса определения угла падения ани- зотропных горных пород.

Способ осзтцествляется следукицим образом.

Измеряют зенитный угол стабилизации направления бурения скважины при помощи инклинометра. Определяют технологические характеристики бурового процесса и геометрические злементы компоновки буровой колонны и скважины. Отбирают пробы бурового шлама и путем его испытания определяют индекс анизотропии и прочность горных пород.

Далее определяют угол падения анизотропных горных пород по формуле

Изобретение относится к геологоразведочному делу и предназначено . для технологии ведения геологоразве- дочных работ. Цель изобретения - упрощение процесса определения угла падения. В скважине с помощью инклинометра измеряют зенитный угол. Определяют технологические характеристики бурового процесса и геометрических элементов компоновки буровой колонны и скважины. Бурят скважины шарнирной компоновкой низа бурильной колонны. Отбирают пробу вынесенного из скважины шлама и путем ее испытания определяют индекс анизотропии и прочность горных пород. Затем определяют угол падения анизотропных горных пород по ф-ле с учетом зенитного угла, длины и веса штанги, диаметров долот, прочности горных пород, индекса анизотропии. Использование данного способа позволяет получать оперативную информацию о динамике изменения углов падения в скважине и снизить ма- ;териальные затраты на бурение. (Л

ra.c.J2±i:: - J:i:::: l±iL LLiK i

fcT

20

25

30

&о cr i arcsinj

где вб - угол падения анизотропных

горных пород, град; - зенитный угол стабилизации направления бурения скважи- :ны, град;

L - длина направляющей штанги,м; D,D,D - диаметры долота, скважины и компоновки в близлежащем к шарниру опорном сечении соответственно, м;

G - осевая нагрузка, кН;

бпр- прочность горных пород по штампу, кН/мм ;

S к - ппощадь контактной поверхности долота,

h - индекс анизотропии горных пород;

q - вес направляющей штанги ком- 35 поНОНКИ в буровом растворе, отнесенный к ее длине, кН/м;

Мщ - момент силы трения в шарнирном соединении, кН-м.

Пример. Способ реализуют на скважине в процессе вскрытия эоцено- вых отложений надвига в интервале 850-1100 м. Бурение толщи осуществля-д ют щарнирной компоновкой, характери- зукицейся следующими параметрами: длина направляющей штанги L 9,2 м; диаметр в близлежащем к шарниру опорном сечении Df 0,229 м; вес направляклцей штанги в буровом растворе, отнесенный к ее длине, ,73KH/M.; ппощадь контактной поверхности долота S к 100 мм диаметр долота D 0,269 м; момент сил трения в шар- нирном соединении Мш кН М,

В интервале 850-1100 м бурение проводят при осевой нагрузке G 180 кН.

linp

По данным лабораторных ис шлама, вынесенного из призаб ны исследуемого интервала, о ют индекс анизотропии аргили ролитовых пород яоцена h 0 прочность по штампу 6„„ 1,

Зенитньй угол стабилизаци равления бурения замеряют ин ром в интервале 850-1100 м . 415.

После вычислений по приве формуле среднее значение угл ния эоценовых отложений в ин 850-1100 м составляет 24.

Использование предлагаемо ба определения угла падения ных горных пород по результа искривления скважины и парам физических величин, характер геолого-технические условия ет упростить технологию опре угла падения горных пород, п оперативную информацию о ди изменения указанных углов и материальные затраты на буре

Формула изобрет

Способ определения угла па анизотропных горных пород, в щий инклинометрические измер нитного угла скважины, опред технологических характеристи го процесса и геометрических тов компоновки буровой колон жины, отличающийс что, с целью упрощения проце ределения угла падения, буре шарнирной компоновкой низа б колонны проводят испытания в

+2М.

linp

.

По данным лабораторных испытаний шлама, вынесенного из призабойной зоны исследуемого интервала, определяют индекс анизотропии аргилито-алев- ролитовых пород яоцена h 0,1 и их прочность по штампу 6„„ 1,1 кН/мм .

Зенитньй угол стабилизации направления бурения замеряют инклинометром в интервале 850-1100 м if . 415.

После вычислений по приведенной формуле среднее значение угла падения эоценовых отложений в интервале 850-1100 м составляет 24.

Использование предлагаемого способа определения угла падения анизотропных горных пород по результатам искривления скважины и параметрам физических величин, характеризующих геолого-технические условия, позволяет упростить технологию определения угла падения горных пород, получить оперативную информацию о динамике изменения указанных углов и снизить материальные затраты на бурение.

Формула изобретения

Способ определения угла падения анизотропных горных пород, включающий инклинометрические измерения зенитного угла скважины, определение технологических характеристик бурового процесса и геометрических элементов компоновки буровой колонны и скважины, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса определения угла падения, бурение ведут шарнирной компоновкой низа бурильной колонны проводят испытания вынесеннотанавливают прочностиые характеристиI

в,

Ч ст + г arcs in

,. (G ,) ± |6„р S, +

tT

пр

4D. Р й

пр

де QO угол падения анизотропных

горных пород, град;Ю

(- зенитный угол стабилизации направления бурения скважины, град;

L - длина направляющей штанги, м;15 D,D,D - диаметры долита,скважины и компоновки в близлежащем к щарниру опорном сечении соответственно,м;

G - осевая нагрузка, кН;20

дения определяют по формуле

2l(G ,) ± |6„р

пр

4D. Р й

пр

np - прочность горных пород по штампу, кН/мм ;

S - площадь контактной поверхности долота,

h - индекс анизотропии горных пород;.

q - вес направляющей штанги компоновки в буровом растворе, отнесенный к ее длине, кН/м;

- момент силы трения в шарнирном соединении, кН М.