Способ определения интервала и типа прихвата Советский патент 1991 года по МПК E21B47/09 

Изобретение относится к геофизическим исследованиям в бурящихся скважинах и может быть использовано для определения интервала и характера прихвата.

Целью изобретения является увеличение достоверности определения верхней и нижней границ прихвата и его характера.

На фиг. 1 представлены диаграммы-амплитуды упругой волны, времени Тр-1 распространения упругих волн и амплитуды акустических шумов Ам в случае всестороннего прихвата бурового инструмента (диаграммы шумов зарегистрированы в начальный момент, диаграмма 2 и повторно через 30-35 мин. - диаграмма 3, интервал прихвата обозначен линией 4); на фиг. 2 - диаграммы амплитуд Ак упругой волны, времени Тр распространения упругих волн по колонне и амплитуды акустических шумов Аш в случае одностороннего прихвата бурового инструмента (диаграмма 5 амплитуды Аш и диаграмма 5 времени Тр зарегистрированы в начальный момент, диаграмма 6 амплитуды Аш зарегистрирована после сброса натяжения колонны, диаграмма 7 амплитуды акустических шумов зарегистрирована в начальный момент времени, а диаграмма 8 черезЗО-35 мин, интервал прихвата обозначен линией 9).

Способ осуществляют следующим образом.

На буровой колонне прихваченных труб создают усилие натяжения в пределах допустимых нагрузок, возбуждение в ней упругих волн с непрерывной регистрацией

о о

СА)

00 О

амплитудно-временных параметров упругой волны, сброс натяжений буровой колон- ны с одновременно регистрацией амплитудно-временных параметров упругой волны и сравнение параметров упругой волны до, во время и после натяжения. Одновременно с возбуждение и регистрацией упругих продольных волн в буровой колонне производят непрерывную регистрацию в ней амплитуды акустических шумов в области частот 0,5-1 кГц, причем возбуждение и регистрацию упругих волн и акустических шумов производят непосредственно в скважине, а одновременно со сравнением регистрируемых параметров упругих волн производят сравнение регистрируемой амплитуды акустических шумов.

По уменьшению амплитуды продольной упругой волны в колонне (соответствующее, интервальное время продольной волны увеличено относительно времени в свободном участке колонны) выделяют интервал прихвата. Затем производят регистрацию диаграмм амплитуд акустических шумов в области частот 0,5-1 кГц в выделенном интервале прихвата. В процессе исследований натяжение колонны бурильных труб поддерживается постоянным. На зарегистрированной шумограмме максимальные ам- плитуды шумов совпадают по местоположению с верхней границей интервала прихвата, что обусловлено деформацией контактов колонны под нагрузкой. Далее колонну бурильных труб оставляют под нагрузкой в течение 30-35 мин и производят повторную регистрацию диаграмм амплитудно-временных параметров упругой волны в колонне и амплитуд акустических шумов.

В случае неизменности местоположения максимальных амплитуд по сравнению с первоначальным замером и совпадения с верхней границей интервала прихвата, отсутствие изменений на диаграмме амплитуд упругой волны ниже верхней границы прихвата указывает на всесторонний прихват бурового инструмента (обвалы стенок скважины, образованные сальников и пробок, пластичное течение пород).

В случае смещения вниз максимумов амплитуд акустических шумов относительно первоначальных и возможно изменений амплитудно-временных параметров упругой волны в колонне ниже верхней начальной границы интервала прихвата делают вывод от одностороннем прихвате бурового инструмента (прихват под действием перепада давления, прилипание буровой колонны к стенке скважины в результате ее прилегания к ней). Далее производят отпуск

натяжения колонны и с целью изучения возможности освобождения от прихвата методом расхаживания бурового инструмента регистрируют амплитудно-временные параметры упругой волны в колонне и амплитуды акустических шумов. Создаваемая нагрузка на колонну в результате сброса натяжения значительно выше, чем в случае только ее натяжения и связано это с дейст0 вием в данном случае дополнительной нагрузки, обусловленной собственным весом колонны. По увеличению амплитуд и уменьшению интервального времени упругих волн по колонне ниже верхней начальной

5 границы интервала прихвата, в сравнении с их первоначальными значениями определяют факт расформирования части интервала прихвата и границу расформированной части. В случае неизменности значений ампли0 туд и интервального времени упругих волн или же уменьшения амплитуд и увеличения интервального времени определяют факт увеличения сил прихвата буровой колонны после сброса натяжения колонны.

5 В случае установления факта расформирования части интервала прихвата повторя- ют(через 15-20 мин) регистрацию диаграмм амплитудно-временных параметров упругой волны в колонне и амплитуд акустиче0 ских шумов и определяют смещение границы расформированной части интервала прихвата. Смещение границы расформированной части вверх определяет проведение операций натяжения и сброса

5 натяжения при расхаживании бурового инструмента в более высокочастотном режиме (чем в случае неизменности положения границы расформированной части интервала прихвата), либо определяет операцию лик0 видации прихвата постоянным натяжением (без отпуска).

Регистрацию параметров вдоль колонны повторяют через 30-35 мин после натяжения колонны с целью определения типа

5 прихвата и производят также регистрацию после сброса натяжения колонны с целью определения эффективности ликвидации прихвата методом расхаживания бурового инструмента.

0 Пример 1.В скважине 1 было произведено натяжение буровой колонны и с целью определения интервала прихвата бурового инструмента произведен замер акустическим цементомером. Участок прихвата

5 отмечается линией 4 на диаграмме, представленной на фиг. 1, уменьшением амплитуд, распространяющихся по колонне продольных волн Ак и увеличением интервального времени Тр. Далее с целью опре- еления характера прихвата бурового

инструмента был произведен замер акустических шумов Аш в выделенном интервале прихвата, В процессе исследований колонна бурильных труб оставалась под натяжением. На диаграмму 2, представленной на фиг. 1, максимальные амплитуды шумов совпадают по местоположению с верхней границей интервала прихвата. Через 30-35 мин замер амплитуд шумов в интервале прихвата был повторен. Максимальные амплитуды шумов, зафиксированные при повторном замере, совпадают по месторождению с первоначальными (диаграмма 3 на фиг. 1) и совпадают с верхней границей интервала прихвата. По результатам исследований выдано заключение о том, что усилие натяжения колонны не распространяется ниже верхней границы интервала прихвата, и, следовательно, в данном случае имеет место всесторонний прихват (трехосное сжатие) буровой колонны.

Пример 2. В скважине 2 было произведено натяжение буровой колонны и с целью определения места прихвата бурового инструмента произведен замер акустическим цементомером. Интервал прихвата отмечается на диаграмме 9. представленной на фиг. 2, по уменьшению амплитуд упругих волн в колонне (Ак) и увеличению интервального времени (Тр). Интервал прихвата протяженный, и на фиг. 2 показана только его часть ниже верхней границы. Далее с целью определения характера прихвата был произведен замер акустических шумов в выделенном интервале прихвата. В процессе исследований колонна бурильных труб оставалась под натяжением. На диаграмме 7, представленной на фиг. 2, максимальные амплитуды шумов совпадают по местоположению с верхней границей интервала прихвата. Через 30-35 мин замер амплитуд шумов в интервале прихвата был повторен. На диаграмме 8, представленной на фиг. 2, отмечается смещение максимальных амплитуд шумов вниз относительно первоначальных. По результатам этих исследований выдано заключение о том, что создаваемое усилие натяжения на колонну 5 бурильных труб достаточно для страгивания колонны ниже верхней начальной границы прихвата и, следовательно, в данном случае имеет место односторонний прихват бурового инструмента.

0 Далее был произведен замер амплитуд упругих волн по колонне (Ак) после сброса натяжения колонны. На диаграмме 6, представленной на фиг. 2, отмечается увеличение значений амплитуд Ак ниже верхней

5 границы прихвата, что связано с частотным расформированием интервала прихвата после сброса натяжения колонны и, следовательно, эффективность ликвидации прихвата методом расхаживая бурового ин0 струмента высокая.

Формула изобретения Способ определения интервала и типа прихвата, включающий натяжение буровой колонны, возбуждение в ней упругих волн с

5 непрерывной регистрацией амплитудно- временных параметров упругой волны, последующий сброс натяжения буровой колонны с одновременной регистрацией амплитудно-временных параметров упру0 гой волны и сравнение параметров упругой волны до, во время и после натяжения, отличающийся тем, что, с целью увеличения достоверности определения верхней и нижней границ прихвата и его характера,

5 одновременно с возбуждением и регистрацией упругих продольных волн в буровой колонне производят непрерывную регистрацию в ней амплитуды акустических шумов в области частот 0,5-1 кГц, причем возбуж0 дение и регистрацию упругих волн и акустических шумов производят непосредственно в скважине, а одновременно со сравнением регистрируемых параметров упругих волн производят сравнение регистрируемой ам5 плитуды акустических шумов

Изобретение относится к геофизическим исследованиям в бурящихся скважинах. Цель - увеличение достоверности определения верхней и нижней границ прихвата и его характера. Для этого на буровой колонне (БК) прихваченных труб создают усилие натяжения в пределах допустимых нагрузок и возбуждают в ней упругие волны (УВ). Непрерывно регистрируют в БК амплитудно-временные параметры УВ и амплитуду акустических шумов (ААШ) в области частот 0,5 - 1 кГц. Причем возбуждение и регистрацию УВ и ААШ производят непосредственно в скважине. Затем производят сброс натяжения БК и одновременно регистрируют амплитудно-временные параметры УВ. После этого сравнивают параметры УВ до, во время и после натяжения. Одновременно производят сравнение регистрируемой ААШ. По уменьшению амплитуды УВ выделяют интервал прихвата. Максимальные ААШ совпадают по местоположению с верхней границей прихвата. 2 ил.

Фиг.1

: х х to у

АМПЛИТУДА АК Время Тр

О.50УСЛ6Л. УР 600МКС

570

6

J600

630

9U2.2

АМПЛИТУДЫ Аш

О Ш 20мВ