Способ определения объема скважины Советский патент 1989 года по МПК E21B47/08 

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано для определения объема скважин перед цементированием или установкой ванн для ликвидации прихватов.

Целью изобретения является повышение производительности определения объема скважин за счет закачивания определенного объема раствора меньшей плотности в один прием.

На фиг. 1-6 показано устройство для реализации способа в различные моменты определения объема скважин.

Устройство содержит скважину 1, обсаженную кондуктором 2, спущенные в скважину бурильные трубы 3, оснащенные ма- нифольдной линией 4. Образовавшееся затрубное пространство скважины 1 оборудовано обратным клапаном 5 и задвижкой 6, установленной на манифольДной линии 7.

Способ реализуется следующим образом.

В затрубное (фиг. 1-3) или внутри- трубное (фиг. 4-6) пространство скважины через обратный клапан 5 закачивают определенный объем жидкости меньшей плотности, чем плотность раствора, имеющегося в скважине, после окончания закатывания (фиг. 2) сообщают скважину с атмосферой, открывая задвижку 6, и измеряют вытесненный объем раствора мень- щей плотности до момента, соответствующего установлению гидростатического равновесия в скважине (фиг. 3), а объем скважины определяют по формулам

VcxB VM--f VTP -+ Vrf Oi 1 )

или

V,- + V,p- + 4v -.

ViP- y i2) v,)rjp.-.ft)

(K

где 1/ж - объем жидкости, имеющейся в

скважине, 5зтр - усредненная площадь затрубного

пространства,

5тр - площадь внутритрубного пространства, 9,81 м/с - ускорение свободного

падения;

р,- плотность бурового раствора, имеющегося в скважине, кг/м.

К манифольдным линиям 4 и 7 подсоединяют мерные емкости (не показаны). В затрубное пространство через обратный клапан 5 закачивают воду (капельную жидкость) плотность р2 1000 кг/м например, объемом м. Объем закачиваемой воды соответствует объему раствора, вытесненного из колонны труб. После окончания закачивания открывают задвижку 6 и с помощью мерной емкости определяют объем воды ,468 м, вытесненной из скважины за счет разности плотностей воды и раствора в скважине до момента установления гидростатического равновесия в скважине.

Составляют уравнение гидростатического равновесия в скважине после проведе

ния всех операций

(Кж-1/тр)р|-(1/1-1/2Хр1-р2)-3(1Лр-К2)% |- (4)

где Ki - объем воды, закачиваемой в скважину,

Vi - объем воды, вытесненной из скважины,

После преобразования формул (3) и (4) получают формулу для определения объема жидкости в скважине

Кж 1/тр+1/тр

(К|-У2ХР1-Р2) K-fi

(5)

Изобретение относится к нефтяной npOMbiuLieHHocTH и может использоваться при определении объема скважин перед цементированием. Цель изобретения - повышение производительности определения объема скважин за счет закачивания определенного объема раствора меньшей плотности в один прием. В затрубное пространство скважины 1, обсаженной кондуктором 2, или внутритрубное пространство бурильных труб 3 через обратный клапан 5 закачивают определенный объем жидкости меньшей плотности, чем плотность раствора, имеющего в скважине. После окончания закачивания скважину сообщают с атмосферой, открывая задвижку 6. Измеряют вытеснений объем раствора меньшей плотности до момента, соответствующего установлению гидростатического равновесия в скважине. Объем скважины определяют по приведенным математическим формулам. Применение способа приводит к снижению затрат времени и средств на проводку скважин и повышает точность определения их объема. 6 ил. S (Л -3 - / 4;: ел to ;о ел

где объем раствора меньшей плотности

закачиваемого в скважину, м ; К- объем раствора меньшей плотности, вытесненного из скважины, м ; Ki- объем металла колонны труб, м ; объем внутритрубного пространства, PI - плотность раствора, имеющегося в

скважине, кг/м ;

Рг- плотность раствора, закачиваемого в скважину, кг/м . Определение объема скважин производят следующим образом.

Пример 1. Составляют уравнение гидростатического равновесия в скважине, заполненной буровым раствором (капельной жидкостью) нормальной плотности (фиг. 1 и 4)

(Уж-Ктр).р|.. 5згрSvp

(3)

С учетом объема металла колонны труб VM определяют объем скважины

,,/,,p(J iIlMpr-- 2)

г fi

Подставляя численные значения в формулу (Q), определяют объем скважины

l/cKB 4,09-f 11,3+ + П.З Г°;1 °° °°° 40.64 .

0,468-:(300

Пример 2. На фиг. 4-6 рассмотрен пример закачивания определенного объема меньшей плотности во внутритрубное пространство. Аналогично первому примеру в скважину, заполненную раствором (капель- ной жидкостью) плотностью pi 1300 кг/м (уравнение гидростатического равновесия формула 3), закачивают воду объемом V - 3 м через обратный клапан 5. Поеле окончания закачивания открывают задвижку бис помощью мерной емкости определяют объем воды ,02 м, вытесненной из скважины за счет разности плотностей раствора в скважине, и воды до момента установления гидростатического равновесия R скважине.

Составляют уравнение гидростатического равновесия в скважине после проведения всех операций

(Уж-1/тр-V2)-P1. Утр.р,-(1/,-1/2)(р,-р 2 )1

5тр

(7)

(l/,V/2).(p,-p2)

С учетом объема металла колонны труб VM определяют объем скважины

n-f.

VcKB t/M-f 1/тр+Ктр.

(9)

(У|-К2ХР.-Р2)

Подставляя численные значения в формулу (9), определяют объем скважины

После преобразования формул (3) и (7) определяют объем жидкости в скважине

.р+у.

Уск.4,09+11,3+

1,02 1300

1,02) (1300-1000)

40,62 м

Использование предлагаемого способа для определения объема скважин в сравнении с известными ведет к снижению затрат времени и средств на строительство

Фиг. 2

с

0

0

скважин и повышению качества их крепления.

Формула изобретения

Способ определения объема скважин, включающий закачивание определенного, объема жидкости плотностью меньше плотности раствора, имеющегося в скважине, в затрубное или внутритрубное пространство, после чего сообщают скважину с атмосферой и измеряют вытесненный объем раствора меньшей плотности до момента, соответствующего установлению гидростатического равновесия в скважине, отличающийся тем, что, с целью повыщени производительности определения объема скважин, жидкость меньшей плотности закачивают в один прием, а объем скважины определяют соответственно по формулам

(l/,-V/2Xp,-p2)

l/CKB V«+VTp-f 1/Тр

V.Pt

или

5

0

Уск1)1/м+Ктр+У

ТР/

Уг-9

(V,-K2XP,-P2)

где УМ - объем металла колонны труб, l/Tp- объем внутритрубного пространства,

У - объем раствора меньшей плотности, закачиваемого, в скважину, Vz - объем раствора меньшей плотности, вытесненного из скважины, р.,- плотность раствора, имеющегося в

скважине,

fz- плотность раствора меньшей плотности, кг/м.

7 В -(- B fMumb

-

,1

Фиг.5

Из SfiKocmtt

(Puz.t

&efiкости

/1

X

/t

Фиг. 5