Способ контроля за газопроявлением в скважине Советский патент 1993 года по МПК E21B47/00 

Ьобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано, в частности, при проведении работ по бурению и вскрытию продуктив- ных пластов.

Чзвестен способ контроля за поступлением газа в скважину в процессе бурения, согласно которому возбуждают импульсы давления путем периодического подъема со скор остью 0,5 м/с бурильного инструмента на высоту 0,2-0,5 м, фиксации его на указанной зысоте в течение 5-20 с, спуска его до забоя и перекрытия потока забоем (1),

(едостзток данного устройства состоит в тол, что не обеспечивается контроль за

поступлением газа в скважину в период проведения работ по извлечению и спуску бурильного инструмента.

Прототипом изобретения является способ контроля за газопроявлением в скважине, предусматривающий циркуляцию бурового раствора при его рабочем расходе, возбуждение в буровом растворе в канале бурильных труб гидравлических импульсов давления, регистрацию времени их распространения от места возбуждения до места регистрации у устья скважины и осуществления контроля за газопроявлением по разности времени распространения указанных

V4 Ч СО

g

VI

импульсов по исходному и контролируемому буровым растворам (2).

Недостатком этого способа является невозможность его применения без дополнительного оборудования при роторном бурении, а также недостаточная надежность.

Целью изобретения является расширение области применения и повышение надежности.

Это достигается тем, что гидравлические импульсы давления возбуждают у устья скважины, определяют суммарное время их распространения от устья скважины до забоя и от забоя до устья, а контроль за газопроявлением осуществляют по разности суммарных времен.

Результат предыдущей регистрации времени может быть принят за время распространения гидравлических импульсов давления по исходному буровому раствору и использован при сравнении с результатом последующей регистрации времени, принимаемом за время распространения упомянутых импульсов по контролируемому буровому раствору.

На фиг. 1 изображена схема контроля за газопроявлением непосредственно при бурении; на фиг. 2 - то же, в процессе спуско- подъемных операций .

На поверхности (в канале бурильного инструмента и в затрубном пространстве скважины) размещают приемники 1 и 2 сигналов импульса давления, в качестве кото- рых используются датчики давления, например, индукционного типа. Входы приемника 1 и 2 соответственно через фильтры 3 и 4 и усилители 5 и 6 подключаются к входам блока 7 определения времени t распространения импульса давления в цирку- лируемом буровом растворе от начала бурильного инструмента д о забоя скважины и отраженного импульса от забоя до ее устья. Блок 7 выполнен в виде счетчика времени. При необходимости к нему может быть подключен блок регистрации сигналов импульса давления записью.

В процессе непосредственного бурения или в периоды проведения работ по спуску и подъему бурильного инструмента с поверхности, например, изменением (увеличением или снижением) расхода бурового раствора, периодически возбуждают импульс давления величиной, достаточной для распространения по потоку бурового раствора до забоя скважины, отражения от него и прихода его на поверхность (устье скважины) и определяют при этом время t. Увеличение времени t при последующем его определении по сравнению с предыдущим его определением служит свидетельством

газопроявления скважины (поступление газа из пласта).

Для глубин скважин 1000-5000 м необходимые (достаточные) значения возбуждаемых импульсов давления составляют порядка 0,5-2,0 МПа (в зависимости от глубины скважины). Величину возбужденного импульса давления (перепада давления) устанавливают по разнице между давлениями

0 в стояке, определяемыми до и после изменения расхода бурового раствора.

Конкретные примеры реализации способа.

1. Осуществляют процесс непосредст5 венного бурения (углубления) скважины (по- родоразрушающий инструмент касается забоя) и производят циркуляцию бурового раствора при заданном (рабочем) его расходе. Интервал бурения скважины 4000-4300

0 м. Предварительно до начала бурения буровым насосом, путем кратковременного увеличения исходного бурового раствора, возбуждают (создают) в потоке бурового раствора кратковременный импульс давле5 ния. равный 1,5 МПа. Фиксируют блоком 7 прибора (см. рис. 1) время (момент) прихода импульса давления к началу бурильного инструмента - to. Далее возбужденный импульс давления распространяется по

0 нисходящему (по бурильным трубам) потоку бурового раствора до забоя скважины, отражается от него и по восходящему (по затруб- ному пространству) потоку бурового раствора достигает до устья скважины. Бло5 ком 7 фиксируют время прихода импульса давления к устью скважины - ti. Определяют суммарное время распространения импульса давления в исходном буровом растворе от поверхности (от начала бу0 рильного инструмента) до забоя и от поверхности (от начала бурильного инструмента) до забоя и от забоя до устья скважины tncx ti - to. Пусть для глубины скважины, например, 4000 м tncx (для исход5 ного, негазировайного, бурового раствора) составило 7 с. Начинают бурение (углубление) скважины и периодически (через 10-15 мин) возбуждают импульсы давления и определяют каждый раз время распростране0 ния импульса давления по потоку контролируемого бурового раствора (выявление поступления газа из пласта) от поверхности до забоя скважины и от забоя до устья скважины - tk ti - to. Сравнивают

5 время tj; с tncx и по разнице между ними судят о газопроявлении в скважине. При этом, если время tKi (полученное при первом контроле) сравнивают с tncx, то время tK2 сравнивают с t«i, a tK3 с tKa и т. д. До газопроявления в скважине практически значеHI- я txi, tK2, и т. д. не отличаются от tncx. ли в процессе бурения при глубине скважины 4030 м время распространения очередного импульса давления -- tKio составило, например, 8 с, г. е. не совпало с tuck 7 с, то это может свидетельствовать о газопроявлении в скважине. Для убедительности еще дважды с промежутками во времени в 5 мин определяют время и Тк12 и, если обнаружено, что tKn , а т.«12 tKn. то вто лишний раз подтверждает о газопро- явл,ении в скважине.

С момента обнаружения газопроявле- ния прекращают бурение, проводят обработку и дегазацию бурового раствора для ликвидации газопроявления, определяют при этом tK и сравнивают с т,исх. Достигают равенства гк с IHCX и продолжают бурение.

Осуществляют процесс подъема и спуска бурильного инструмента. Глубина сква- жин|ы 4030 м.

)существляют контроль за газопрояв- ленйем при глубинах поднятого бурильного инструмента 3000 и 1500м, На глубине 3000 м приостанавливают подъемно-спускные операции и создают циркуляцию при рабочем расходе бурового раствора (принятом для бурения), возбуждают увеличением расхода бурового раствора импульс давления, равный 1,5 МПа, который распространяется по нисходящему потоку бурового раствора

(по бурильным трубам) до глубины 3000 м, а далее по неподвижному буровому раствору (по открытому стволу) до забоя, отражается от него и возвращается сперва по неподвижному раствору (до бурильного инструмента), а затем по восходящему потоку до устья скважины. При этом фиксируют to и ti и определяют TK ti - to и сравнивают с Тисх, определенным перед подъемом бурильного инструмента. Если имеем, что tK tncx. то

продолжают подъем бурильного инструмента до следующей назначенной для контроля за газовыделением глубины 1500 м и таким же образом определяют tK и сравнивают с Тисх. Если же имеем, что t« Ьсх, то проводят

известные работы по ликвидации газопроявления.

Технология выполнения контроля за газопроявлением в скважине при спуске бурильного инструмента идентична с той, что

изложена в п. 2.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано, в частности, при проведении рабэт по бурению и вскрытию продуктивных пластов. Цель изобретения - расширение области применения и повышение надэжности. Способ контроля за газопрояв- лен 1ем в скважине предусматривает циркуляцию бурового раствора при его рабочем расходе, возбуждение в буровом растворе в канале труб гидравлических импульсов давления, регистрацию времени распространения импульсов от места возбуждения до места регистрации у устья скважины, осуществление контроля за газопроявлением по разности времени распространения импульсов по исходному и контролируемому буровым растворам. Гидравлические импульсы давления возбуждают у устья скважины. Определяют суммарное время их распространения из устья скважины до забоя и от забоя до устья. Контроль за газопроявлением осуществляют по разности суммарных времен. Результаты предыдущей регистрации времени могут быть приняты за время распространения гидравлических импульсов давления по исходному буровому раствору и использованы при сравнении с результатом последующей регистрации времени. Этот результат принимают за счет распространения упомянутых импульсов по контролируемому буровому раствору. 1 з. п. ф-лы, 2 ил. С/У С

ормула изобретения 11 Способ контроля за газопроявлением в скважине, предусматривающий циркуляцию бурового раствора при его рабочем расходе, возбуждение в буровом растворе в канале бурильных труб гидравлических им- пульсрв давления, регистрацию времени их распространения от места возбуждения до места регистрации у устья скважины и осуществление контроля за газопроявлением по разности времен распространения указанных импульсов по исходному и контролируемому буровым растворам, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения и повышения надежности, гидравлические импульсы давления

возбуждают у устья скважины, определяют суммарное время их распространения от устья скважины до забоя и от забоя до устья, а контроль за газопроявлением осуществляют по разности суммарных времен.

Щи г. I