Способ определения давления гидроразрыва пласта Советский патент 1991 года по МПК E21B47/10 

Описание патента на изобретение SU1693238A1

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к определению прочностных характеристик вскрытых скважиной пластов.

Цель изобретения - повышение точности определения давления гидроразрыва в случае отклонения от вертикали оси скважины и распространения трещин гидроразрыва по нормали к ней.

Сущность технического решения заключается в следующем. Горные породы вокруг вертикального ствола скважины в пласте можно приближенно принять за однородную упругую среду. Выбрав цилиндрическую систему координат (г, 0, Z) так, что ось Z совпадает с осью скважины, по закону Гука можем записать для стенок скважины ЕЈг (Ь-р(09 +сь),(1)

Efe cre -ft(az. +OT) , где Or, Oa.az - соответственно радиальное, окружное и осевое напряжения;

ЕГ , Ј0 - соответственно радиальная и окружная деформации,

Е -модуль упругости породы;

//- коэффициент Пуассона.

Осевое напряжение постоянно. До момента гидроразрыва пласта созданным в скважине давлением Р деформации стенок скважины равны нулю, поэтому из (1) следует (после упрощений)

С

ю со ю со

00

Or

-oz

(3)

1 -р

Пластовое давление в пласте передается во все стороны одинаково, горное - вертикально вниз, поэтому

ffr Р - Рп , Oi - Pr - Pn .

(3)

Из (2) и (3) следует соотношение для вертикального ствола скважины

т(Рг-Рп) + Рп.

(4)

Рассмотрим ствол скважины, наклоненный к вертикали под углом а . Вновь свяжем цилиндрическую систему координат с осью скважины, Горное давление разлагаем на составляющие в радиальном и осевом направлениях. В осевом направлении действуют два давления - пластовое и осевая составляющая горного давления, поэтому осевое напряжение

аг I Рг cos а - Рп I

(5)

Модуль применен для учета возможности отрицательного знака разности составляющей горного давления и пластового.

Аналогично, в радиальном направлении, в котором действуют три давления, в зависимости от сочетания их величин для радиального напряжения получаем одно из трех соотношений

либо I PrSina-P +РП , либо I Р - Pr sin а + Рп I , (6) либо I Р +РГ sinc-Pn I .

Из (5) и (6) с учетом (2) получается выражение для определения давления гидроразрыва Р при условии распространения трещин гидроразрыва по нормали к .оси скважины

I Prsina-P -f Рп

I P -Prsina + Pn I

I P +Prsina-Pr I

JL (pr cos a - Pri I .(7)

i -fi

5

0

5

0

5

П p и м е р. По результатам бурения и отбора керна известны пластовое давление на глубине 2600 м - 31 МПа, коэффициент Пуассона породы - 0,34, горное давление 60 МПа. Инклинометрией определяют наклон ствола скважины в исследуемом пласте - 20°.

Первое из уравнений (7) с учетом числовых значений принимает вид

I 51,5-P I - 13,1,

откуда получаем два корня: 38,4 и 64,6 МПа. Меньший из корней превышает величину пластового давления, поэтому он является искомым значением давления гидроразрыва пласта (если бы из первого уравнения не определилось искомое значение, необходимо было бы перерешать следующие два уравнения).

Формула изобретения Способ определения давления гидроразрыва пласта, вскрытого скважиной, включающий определение пластового и горного давлений, коэффициента Пуассона горной породы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения давления гидроразрыва в случае отклонения от вертикали оси скважины и распространения трещин гидроразрыва по нормали к ней, замеряют зенитный угол оси скважины, а величину давления гидроразрыва определяют как наименьший корень,превышающий величину пластового давления, одного из трех уравнений:

I PrSina- P +Рп

I P -Prsina + Pn I 40I Р + Pr since - Рр |

(Рг cos a - Рп I

-P где Р-давление гидроразрыва пласта, МПа;

Рп - пластовое давление, МПа; Рг - горное давление, МПа;

а- зенитный угол оси скважины;

ju- коэффициент Пуассона.

Похожие патенты SU1693238A1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТАТИСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КОЭФФИЦИЕНТА БОКОВОГО РАСПОРА ПЛАСТА ПОРИСТОЙ ГОРНОЙ ПОРОДЫ 2000
  • Попов А.Н.
  • Головкина Н.Н.
  • Исмаков Р.А.
  • Попов М.А.
RU2184232C2
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УПРУГИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГОРНОЙ ПОРОДЫ ПО ДАННЫМ ИЗМЕРЕНИЙ В СКВАЖИНЕ 2010
  • Попов Анатолий Николаевич
  • Булюкова Флюра Зиннатовна
  • Попов Михаил Анатольевич
RU2449122C9
СПОСОБ УЛУЧШЕНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ СКВАЖИНЫ С ПРОДУКТИВНЫМ ПЛАСТОМ 2011
  • Насыбуллин Арслан Валерьевич
  • Салимов Вячеслав Гайнанович
  • Салимов Олег Вячеславович
  • Зиятдинов Радик Зяузятович
RU2462590C1
СПОСОБ И СИСТЕМА КОМБИНИРОВАННОГО СОПРОВОЖДЕНИЯ ПРОЦЕССА БУРЕНИЯ СКВАЖИНЫ 2018
  • Стишенко Сергей Игоревич
  • Петраков Юрий Анатольевич
  • Соболев Алексей Евгеньевич
RU2687668C1
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА 2006
  • Чупраков Дмитрий Арефьевич
  • Тьерселэн Марк
RU2320865C1
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ (ГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ) СКВАЖИН 2001
  • Клещенко И.И.
  • Ягафаров А.К.
RU2247234C2
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ КАРБОНАТНОЙ НЕФТЯНОЙ ЗАЛЕЖИ 2014
  • Ахметгареев Вадим Валерьевич
  • Хисамов Раис Салихович
  • Салихов Илгиз Мисбахович
RU2544931C1
Способ гидроразрыва горных пород 1986
  • Дядькин Юрий Дмитриевич
  • Пронин Энгель Михайлович
  • Гендлер Семен Григорьевич
  • Севастьянов Владимир Владимирович
SU1435767A1
СПОСОБ ВЫБОРА БУРОВОГО РАСТВОРА ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА НАКЛОННЫХ И ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН, ПРОБУРЕННЫХ В НЕУСТОЙЧИВЫХ ГЛИНИСТЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ 2016
  • Мазеин Игорь Иванович
  • Яценко Владимир Анатольевич
  • Балдина Татьяна Рэмовна
  • Ильясов Сергей Евгеньевич
  • Окромелидзе Геннадий Владимирович
  • Гаршина Ольга Владимировна
  • Чугаева Ольга Александровна
  • Хвощин Павел Александрович
  • Предеин Андрей Александрович
  • Некрасова Ирина Леонидовна
  • Клыков Павел Игоревич
RU2620822C1
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ СКВАЖИН (ВАРИАНТЫ) 2006
  • Тьерселин Марк
RU2324811C1

Реферат патента 1991 года Способ определения давления гидроразрыва пласта

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к определению прочностных характеристик вскрытых скважиной пластов. Цель - повышение точности определения давления гидроразрыва в случае отклонения от вертикали оси скважины и распространения трещин гидроразрыва по нормали к ней. Определяют пластовое Рп, горное давление Рг и коэф- фициент /LI Пуассона горной породы. Замеряют зенитный угол а оси скважины и определяют величину давления Р гидроразрыва как наименьший корень, превышающий величину пластового давления, одного из трех уравнений: I Prsina-P +РП I Р -Рг sina + Рп I | I Р +Рг sin а- Рп I Ги/(1 -,«)|/PrCOSa-Pn I . (Л С

Формула изобретения SU 1 693 238 A1

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1991 года SU1693238A1

Спивак А.И., Попов А.Н, Разрушение горных пород при бурении скважин
- М.: Недра, 1986, с.51-52
Иогансен К.В
Спутник буровика
- М.: Недра, 1986, с.З.

SU 1 693 238 A1

Авторы

Тагиев Аскер Гасанович

Даты

1991-11-23Публикация

1989-08-14Подача