Способ определения негерметичности бурильных труб Советский патент 1990 года по МПК G01M3/30 E21B17/00 

Изобретение относится к области бурения глубоких скважин на нефть и газ, в частности к способам определения интервалов негерметичности в бурильных трубах.

Цель изобретения - повышение производительности и упрощение способа определения места негерметичности в бурильных трубах путем осуществления контроля герметичности бурильной колонны в целом при одновременном определении места негерметичности без применения специальных устройств.

Способ осуществляется следующим образом.

В скважину, содержащую промывочную жидкость плотностью/9 , опускается и подвешивается колонна бурильных труб. В процессе спуска промывочная жидкость заполняет полости бурильных труб, при

этом гидростатическое давление в трубах равно гидростатическому давлению в затру ном пространстве. После спуска с устья в трубы бурильной колонны закачивается расчетный обьем технической воды плотностью рь в обьеме, равном обьему полости бурильной колонны.

При этом промывочная жидкость из полости бурильной колонны вытесняется через затрубное пространство и изливается на устье.

В конечный момент закачки гидростатические давления в трубах и затрубном пространстве на нижнем конце бурильной колонны соответственно равны

Ртр р6дН;(1)

Рз.т.рдН,(2)

где Н -длина бурильной колонны, м;

сл

00

со сл

р,р - плотность соответственно промывочной жидкости и воды, кг/М ;

Ртр, РЗ.Т. - гидростатическое давление соответственно в трубном и затрубном пространствах бурильной колонны. МПа.

ИзбьЛточное.давление, уравновешивающее гидростатическое давление затрубного пространства, обусловленное разностями плотностей промывочной жидкости и технической воды и регистрируемое устьевым манометром, в конце закачки равно разности гидростатических давлений в трубном и затрубном пространствах:

(/9-/9b). (3) После вытеснения технической водой промывочной жидкости из трубного пространства трубы бурильной колонны герметизируются на устье и регистрируется избыточное давление на устье.

Определение негерметичности буриль- ной колонны осуществляется путем выдержки ее под избыточным давлением Pyi в течение 15 мин. Неизменность избыточного давления на устье свидетельствует о герметичности бурильной 1 олонны.

При наличии дефекта в бурильной колонне на глубине h нарушается равновесие гидравлической системы и вода из бурильных труб перетекает в затрубное пространство в интервале негерметичности на глубине h (h Н; р р& ). Устьевое давление, фиксируемое манометром, уменьшается до установления некоторой стабильной величины давления Ру, при котором происходит выравнивание гидростатического давления в трубном и затрубном пространствах на глубине h, т,е.

Ртрь Тзл.м или /зьдИ + Ру /эgh, (6) где Ртрь, РЗ.Т.Ь - давление соответственно в трубном и затрубном пространствах на глубине h.

Из соотношения (6) можно найти расстояние от устья бурильной колонны до ме- ста негерметичности

h

g(/o-p6)

(7)

0

5

0

5

0

5

0

где h - расстояние от устья до места негерметичности, м;

д - ускорение свободного падения, м/с ;

р- плотность промывочной жидкости в скважине, кг/м ;

/56 - плотность технической воды в бурильной колонне, кг/м ;

Ру - установившееся давление на устье, МПа.

Предлагаемый способ позволяет повысить производительность контроля герметичности, поскольку позволяет определить место дефекта бурильной колонны в целом, не используя при зтом специальных устройств на любой стадии буровых и испытательных работ.

Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и я Способ определения негерметичности бурильных труб, включающий спуск и подвешивание бурильных труб в скважине, заполнение труб водой, герметизацию на устье и регистрацию давления в трубах, о т- личающийся тем, что, с целью повышения производительности и упрощения при одновременном определении места течи, подвешивание бурильных труб осуществляется в виде бурильной колонны в скважине, содержащей промывочную жидкость, заполнение водой осуществляют в объеме, равном объему полости бурильной колонны, об отсутствии герметичности судят по наличию снижения давления на устье, фиксируют установившуюся величину этого давления и определяют место негерметичности по соотношению . Ру

- -р61

где h - расстояние от устья до места негерметичности, м;

g - ускорение свободного падения, м/см ;

р - плотность промывочной жидкости в

скважине, кг/м ;

рВ - плотность воды в бурильной колонне,

Ру - установившееся давление на устье, МПа.

Изобретение относится к бурению глубоких скважин на нефть и газ. Цель изобретения - повышение производительности и упрощение способа при одновременном определении места течи путем исключения трудоемких операций поочередного спуска и подъема каждой трубы в скважине, а также исключения необходимости использования специальных устройств. Колонну бурильных труб подвешивают в скважине, заполняют полости труб технической водой, вытесняющей промывочную жидкость через затрубное пространство на устье, герметизируют колонну на устье и регистрируют устьевое давление, по изменению которого судят о герметичности. Место негерметичности определяют по соотношению H=P у/[G(ρ-ρ в)], где H - расстояние от устья до места негерметичности, м

P у - установившееся давление на устье, МПа

G - ускорение свободного падения, м/с 2

ρ,ρ в - плотности, соответственно промывочной жидкости в скважине и тех.воды в бурильной колонне, кг/м 3.