Способ определения границы прихвата колонны стальных бурильных труб Советский патент 1991 года по МПК E21B47/09 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности.

Цель изобретения - повышение точности определения границы прихвата.

На чертеже показана зависимость приращения намагниченности от скручивающего усилия.

В основу способа положен эффект, заключающийся в появлении продольной намагниченности в отсутствии продольного поля при наличии кругового намагничивания. Последняя может осуществляться путем пропускания постоянного электрического тока по участку стальной колонны вдоль ее образующих, например с

помощью контактов, соединенных с источником тока и прижимаемых к внутренней поверхности трубы. Круговое (или секторное) намагничивание участка стальной колонны мо.жет также осуществляться с помощью магнитной системы с постоянными магнитами или электромагнитами.

Для регистрации приращения продольной намагниченности колонны может быть использован датчик из класса первичных преобразователей магнитного Тюля,например ореррозонд.

Способ осуществляют следующим образом.

ON VI XJ Ю 00 О

Спускают в колонну скважинный прибор для создания круговой намагниченности в некотором интервале колонны и регистрации продольной составляющей магнитного поля. Осуществляют перемещение прибора в предполагаемом интервале прихвата колонны бурильных труб. Циклически прикладывают скручивающее усилие к колонне труб в допустимых пределах. В момент достижения максимума скручивающего усилия регистрируют приращение продольной составляющей магнитного поля в интервале кругового (секторного) намагничивания участка трубы. Выделяют интервал стальной колонны, в котором наблюдается приращение продольной составляющей магнитного поля. В этом интервале трубы свободны от прихвата.

Период времени между циклами скручивания колонны определяется длиной труб и скоростью перемещения прибора по скважине. Например, при скорости движения прибора по колонне 0,1 м/с и длине труб 10 м время между циклами окручивания составит 100 с без учета времени на проведение цикла скручивания.

Существенное преимущество способа состоит в том, что намагничивание может осуществляться непрерывно (создание остаточной намагниченности и ее регистрация не нужны), одновременно прикладывается скручивающее усилие и измеряется приращение намагниченности, появляющейся при этом. Цикличность приложения скручивающего усилия позволяет наблюдать изменение приращения намагниченности вдоль стальной колонны и, тем самым, судить о распределении механических напряжений в бурильных трубах. Применительно к сква- жинным условиям уменьшение остаточной намагниченности (стирание магнитных меток) проявляется при механических напряжениях, превышающих 5 кгс/мм2, а приращение намагниченности надежно регистрируется при механических напряжениях порядка 0,3 кгс/мм2.т.е.более чем в 10 раз меньших. Зависимость приращения АН от значения скручивающего усилия в утяжеленной бурильной трубе представлена на чертеже, где зависимость 1 получена при

снятии скручивающего усилия, нарастание которого показано на кривой 2. Зависимость 3 получена при повторном увеличива- нии скручивающего усилия.

Одновременность операций намагничивания участка колонны, приложения скручивающих усилий и регистрации приращения магнитного поля, возникающего в результате этих операций, в сочетании с более высокой чувствительностью метода позволяет проводить работы по определению границы зоны прихвата, не прекращая расхажива- ния прихваченного инструмента циклически повторяющимися скручивающими

усилиями, а, стало быть, не опасаясь развития аварии в скважине.

Непрерывность измерения позволяет определить границу зоны прихвата за одну спускоподъемную операцию прибора.

О границе прихвата судят по появлению приращения намагниченности участка колонны в плоскости, нормальной к направлению поля намагничивания, т.е. векторы напряженности регистрируемого поля и поля намагничивания взаимно перпендикулярны. Следовательно эти два вектора разделены в пространстве, что облегчает аппаратурное выделение малого приращения регистрируемого поля на фоне значительно превосходящего его поля намагничивания. Это приводит к повышению точности выявления границы зоны при- хаата колонны стальных труб в скважине.

Формула изобретения

Способ определения границы прихвата колонны стальных бурильных труб, включающий намагничивание бурильных труб в интервале прихвата, приложение скручивающих

усилий к колонне и измерение намагниченности труб, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения границы прихвата, осуществляют круговое намагничивание бурильных труб путем создания магнитного потока, скручивающее усилие прикладывают циклически, регистрируют приращения продольной составляющей намагниченности в момент максимума скручивающего усилия и по значениям определяют границы прихвата.

Н,ЗхЮ

п 11 ю

9

8

7

е

5

Ц

3

2

1

:3

JU,nB

-2

г

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности. Цель - повышение точности определения границы прихвата. Способ осуществляют путем создания круговой намагниченности интерва ла прихватачколонны стальных бурильных труб (БТ). Затем к колонне БТ циклически прикладывают скручивающее усилие (СУ). В момент достижения максимума СУ регистрируют приращение продольной составляющей (ПС) магнитного поля. О границе прихвата колонны БТ судят по значению приращения ПС магнитного поля. Одновременность операций намагничивания участка БТ. приложения СУ и регистрации приращения ПС магнитного поля позволяет проводить работы по определению границы прихвата, не прекращая расхаживание прихваченной колонны БТ циклическими СУ. Поскольку векторы напряженности регистрируемого поля и поля намагничивания взаимно перпендикулярны, удается существенно повысить точность выделения границы зоны прихвата колонны БТ в скважине. 1 ил. (Л С

if 5 6 7 8 Г,кгс/пм2