Способ определения объема открытого ствола скважины Советский патент 1991 года по МПК E21B47/08 

Изобретение относится к области нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано для определения количества цемента, необходимого для крепления скважины.

Цель изобретения - снижение трудоемкости и повышение точности.

На фиг.1 и 2 приведены зависимости регистрируемого давления от объема закачиваемого раствора.

Способ определения объема открытого ствола скважины включает в себя нагнетание раствора в скважину, измерение его объема и давления на устье скважины. При осуществлении способа цементируют скважину с обсадной колонной, герметизируют скважину на устье перед измерением объема и давления нагнетаемого раствора, разбуривают скважину на необходимую глубину, повторно герметизируют скважину на устье, измеряют давление и объем нагнетаемого раствора в скважину с обсаженным и открытым стволом, а объем открытого ствола скважины определяют из выражения

/ ( Avc . Ар

V -M- vT |)где VK - объем металла обсадной колонны;

AVK, ,AVc - приращение объема нагнетаемого раствора соответственно в колонне и в скважине с обсаженным л открытым стволом;

А Рк. Д Рс - приращение давления раствора соответственно в колонне и в скважине с обсаженным и открытым стволами.

м ю

иш&

Пример1,В скважину с глубиной забоя 2000 м спускают и цементируют осадную колонну диаметром 245 мм и толщиной шепмл 12 мм в интервале0-2000 м. Необхо- V iv,o пробурить нижележащий интервал длимой 500 г дологом диаметром 193,7 мм на боровом растворе плотностью 1,3 г/см3 1 пргде/ ми. o6b€fii открытого ствола екваЛ ШЫ.

определить схиг еиосгь обсалй нсго с, 5олэ озькин,-. До начала буре- , Ui из- soc оашячалз обсадной колонны ( isp ешзацию усгья скважины фЗ- .-,-генс г Зякачивйюг в скважину агре- .« L, .-fjv.j Гусю ей распор с -шлой про- к еидмельг осгь.о 1-3 л/с.

Измеряю м регистрирую давление

.- Of/j ns уотъз ег.ийхины гюиче закачки

и.,гд jx О OS i JJ p.vji горл. За tep объема за 4i/ip,:ni, j i оиъого растгора производят

,о i рад шро и- ому марнику агрегата,

fkw MHHbit, гэепи ины замеров приве- ь i , ,

По г.. лунзн ,hifi данным строят кривую ча српг i, где по оси абсцисс отложен - эл1 згкг-АРНОГО растаора в м , а по оси од /iHai -д.авлс . ме в кгс/см ,

i ui nt- дсс Ъ,хен .. пу&пны забоя 2500 м

,..а u,()iiev snpy-o, устье скзажины и поi .орысл за.аччу OvpoeoiO раствора, как в

, I jfjppM случае, и I13 eляют давление и закаui L ооъе.- 1 рас-г, -а. Полученные данС 5с-ЛОРУ Г Э 2.

ho i W le ui j ,.iM строят кривую i п фи;

i i- хр ш Я Ab (фпг.1) виС Мрзют отрезок

i, с, . ,- V, IP П ПН-Йн О фОрМу, К Г(ч)

- L т, с;, г ц м 3 проводят пер с г. i дгвгбгп т и . Hf - .tJVK/nqpoB с, осью FJ Зу v ;сыо - точки , 1)птье-1 z, давлению

M.i -(,.

;ij ri и iJ-l - Л и ч к

давпон з

. ЮЧ-.С. г,х соотае1ств;/ег объег У -JJ J., о ча 8Л o6-t;.,2bM3. DLi duien e соьемоз в оЬ- ttepeo i скачка на уча/ v - БХ- А I Ь - 0.10 - О, 6 Kic/CM7-

j .л, ip.M M .1 , i|ir шеиме давлений в

, 4bJit;iir - Ю1. первой ЗйКЗЧГге- SJ3

juKeAb.

Л FV г ь А - 67 - 25 42 кгс/сг far лее, по чрцуоч 2 Гфуг. 1) опредь лгн , .)p icn p ooi iji id i давления на отрез ч i

Л Ус - V V 0,2 /5 - U, 14 0,13S ад3;

55-25 ЗОкгс/см2.

APc F y-PCy

Объем обсаженного участка скважины равен

VK 0,785d2l 0,785 х 0,2452 х ,28 м3 где d - внутренний диаметр обсадных труб, м;

1 - дпина колонны, м.

Определяют открытого ствола скважины по формуле

4Ј 1 ч л/,

.., AVC

Vc-VKC- - 94,28 (

1 )- 17,08м2

S

0

Ь

0

5

0

5

Определить обьем or puioio ел вола скважины можно по достижении забоя 2500 м путем проведения двух закачек, одна из сглорых выполняется в обеажеьном стволе скважины, для чего о i крытый ствол скважины изолируют пакером илл цементным мое том. Это позволит получить криьую АВ.

Вторая закачка с измерением и регистрацией осуществляется после удаления па- или мосга для получения кривой CD Остальные действия повторяются.

П р и м е р 2, Для условий примера i пеобходимо определить объем открытого ствола скважины, если дополнительным условием будет необходимость после бурения 500 м пород на буровом растворе плотностью 1,3 г/см3 пробурить еще 300 м пород на Оуровом растворе плотностью 1,5 г/см

Операции по определению сжимаемо- в оЬ.а/: е;1ном стволе (в обсадной колонне) и в скважине с открытым стволом прм достижении глубины 2500 м на растворе плотностью ,3 г/см описаны в примере i (тиЬл. 1 к 2) По данный тзбл 1 и 2 CTDORi кривые АВ и ЕР (фиг,2).

Производят смену бурового раствора с плотностью 1,3 r/ct-f , находящеюся в скважине, на раствор с плотностью 1,5 г/см .

Гермепг пруют скважину п повторяют закачку раствора как и в выше олисанны случаях с замером и регистрацией давления и закачанного с Зъена. Полученные данные приведены ь габл 3.

По полученным данным строят кривую CD.

После достижения глубины забоя 2800 N скова герметизируют устье скважины и повторяют закачку бурового раствора как и а вышеописанных случаях с замером и регистрацией давления и закачанного объема.

Полученные данные приведены втабл, 4.

По полученным даннь) 1 строят кривую СИ

Для наглядности примера выбирают участок, соответствующий прямолинейным участкам всех четырех кривых в диапазоне

изменения объема от 0,1 до 0,3 м . Таким образом, приращение объема будет одинаковым для всех четырех случаев и равно AV 0,2м3, т.е.

A VK A Vi A V2 A Vc А V 0,2 м3.

Этому приращению объема на каждой из четырех кривых соответствуют следующие приращения давления

А Р, - Рв.у - Рду- 75 - 25 50 кг/см2;

ДР1-Рг-/-РЕу 59- 16 43 кг/см2;

А Ра - Ро у - Рсу 72 - 22 50 кг/см2;

А Рс Рну - PGV- 57 - 12 45 кг/см2,

Определяют объем открытого ствола

,,1 важины по формуле

, -V t avc

/е-Кк(-2Щ

AVC . APR

t-i.1 i

SVT

042вГМ 53 .02

ч го V 45 o,2 43

&Рг

AVi U

|| -1) --34.83м3

TVPi SVT

Применение изобретения позволяет существенно снизить 3d граты времени и средств на о редеу-эпие объема открытого ствола скважины по сравнению с широко применяемым способом определения объема скважины по лавернометрии, например, д.)я указанное поимера затраты времени снижена с 20 ч до 3 и, затраты средств с 1300 до 200 Pi 6.

сбоозом, для условий средней скважины составляет, 1100 руб. на одну onopatMiij опоеделен я объема открыто о ствола

За счет трименен я способа удается избежать возможности аварии со скважин- ным прибором, Кроме того, более точное знание объема ствола скважины способствует сокращению осложнений, связанных с

некачественным цементированием скважины.

Применение предлагаемого способа показало возможность использования для

5 определения объема открытого ствола скважины данных, получаемых при опрессовке обсадной колонии м испытан w СКЕЭЖМНЫ на утечку (определении давления гидроразрыва). Применение способа для скважин, на

10 которых приведется тги работы, позволяет обходиться без специальных затрат времени и средств для определения объема от- крыгого ствола аквэхины.

Формула и обретения

15 Способ определения объема открытого ствслз скважины, включающий нагнетание раствора в скважину, измерение его объема м дазления на устье скважины, отличаю щ и и с я тем, что, с целью снижения трудо20 емкости и повышения точности, цементиру ют скважину с обсадной колонной, герме гизируют скважину ка устье перед измерением объема и давления нагнетаемого раствора, разбуривают скважину на необхо25 димую глубину, повторно герметизируют скважину на устье, измеряют давление и объем нагнетаемого раствора в скважину с обсаженным и открытым стволом, а объем открытого ствола скважины определяют из

30 выражения

/ -v ( AVc . AP 1

Vc-M-a - )

где VK - объем металла обсадной колонны; A VK, A Vc - приращение объема нагне- 35 таемого раствора соответственно колонне и в скзажине с обсаженным и открытым стволом;

А Рь., А Рс - приращение давления раствора, соответственно, в колонне и в сква- 40 жине с обсаженным и открытым стволом.

Изобретение откосится к нефтяной и геяовой пром-сти. Целью изобретения является снижение трудоемкости и повышение точности, Для згого нагнетают раствор в скважину, измеряют его объем и давление. Цементируют сквгжину с обсадной колонной, герметизируют ее на устье перед измерением объема и давления нагнетаемого раствора. Разбуривают скважину на необходимую глубину, повторно герметизируют ее на устье Измеряют давление и объем нагнетаемого раствора в скважине с обсаженным и открытым стволами. Объем открытого ствола скважины определяют из зыражения V0 VK (Л Vc/ ЛVK)( А Рк/ А Рс) - 1, где VK - объем металла обсадной колонны; A VK, A Vc - приращение объема нггнетаемого раствора соответственно в колонне и в скважине с обсаженным и открытым стволо ; АР«, А Рс - приращение давления раствора, соответствен но в колонне и в скважине с обсаженным и открытым стволом. 4 табл., 2 ил.

Т а б л и ц а 1

1 Jx . -iUJ&

.. ,,

Фи 1

Таблица2

0,25

0,30

49

59

ТаблицаЗ

0,20

47,0

Л 5

595

Jls2L

720

0,35

84,5

Табпица4

0,20 l , 34,5 Т 46,0

JL , j,

&4

Лце2