СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ ДЕГАЗАЦИИ БУРОВОГО РАСТВОРА ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН Советский патент 1970 года по МПК E21B21/06 

Изобретение относится к области промыслово-геофизического исследования скважин и может быть использовано нри газовом каротаже скважин.

В настоящее время нри газовом каротаже скважин применяются дегазаторы, которые по принципу действия можно разделить на две группы: непрерывные и дискретные. Первые рассчитаны на самонроизвольное выделение газо-воздушной смеси, а вторые - на нринудительное извлечение. Дискретный способ отбора проб бурового раствора при глубокой термовакуумной дегазации дает возможность извлечь практически весь газ, содерл ащийся в отдельной порции раствора.

Необходимое количество измерений для полного восстановления непрерывного сигнала обосновывается в теории информации так называемой теоремой отсчетов. Согласно этой теореме непрерывный сигнал можно полностью отобразить и точно воссоздать по последовательности измерений или отсчетов величины сигнала, взятых через равные нромежутки времени. Отсчеты следует брать через интервалы времени, меньшие или равные половине длины самого короткого сигнала.

Таким образом, чтобы выполнить условие данной теоремы для газометрии, необходимо знать заранее длину сигнала, т. е. толщину продуктивного пласта горной породы. Только

в этом случае можно установить, какую величину интервала отбора проб необходимо выбрать для той или иной скважины. В противном случае вероятность пропуска нродукгивного пласта резко возрастет. Если пойти по пути увеличения частоты отбора проб, то придется при каждой скважине организовать дегазационную и аналитическую лаборатории. Таким образом, процесс воссоздания нервичного газового сигнала при дискретном отборе проб является субъективным, поэтому достоверность информации чрезвычайно низка. Кроме того, нри дискретном отборе не представляется возможным оценить величину фоновых,

аномалийных и средннх значений газонасыщенностн по стволу бурящейся скважины. В виду этих причин Б настоящее время нащли широкое применение непрерывные способы дегазации.

Однако степень дегазации непрерывных дегазаторов недостаточна для извлечения необходимого количества газо-воздушной смеси. Большие глубины и связанное с этим «расплывание газового сигнала на больщие объемы

бурового раствора, который имеет удельный вес свыше 2 и большую вязкость, приводят к тому, что газо-воздушная смесь не может самостоятельно выделиться из бурового раствора только за счет изменения условий фаВыделение газа за счет диффузии при непрерывной дегазации незначительно, так как скорость потока бурового раствора через дегазатор несоизмерима со скоростью диффузии. Недостатком существующих непрерывных дегазаторов является большое время (порядка 3,5-5 мин) движения выделившейся газо-воздушной смеси от дегазатора к газоанализатору. Информация о появлении опасных концентраций углеводородов будет получена оператором через 3,5--5 мин после выхода раствора из скважины, в то время как буровой бригаде дается только 1 мин на закрытие превентора после появления опасных газопроявлений.

Цель изобретения - повысить разрешающую способность непрерывной дегазации, достоверность получаемой информации, увеличить быстродействие ее получения.

Цель достигнута за счет того, что определенный объем газо-воздущной смеси непрерывно барботируют через буровой раствор по замкнутому пневмоконтуру, обеспечивая наступление фазового равновесия между жидкой и газовой фазами. Объем газо-воздущной смеси в замкнутой линии непрерывно увеличивается за счет дегазации бурового раствора. Специальное устройство непрерывно отбирает эти излишки, поддерживая в пневмоконтуре постоянное разрежение. Количество . отобранной смеси измеряют, приводят к единице времеии и через батарею автоматических газоотборников и газоанализатор опа выбрасывается в атмосферу.

Таким образом осуществляется непрерывное осреднение газового сигнала в пневмоконтуре, которое сглал ивает мгновенные и случайные колебания газонасыщенности в буровом растворе.

Как показала экспериментальная проверка, фазовое равновесие с помощью предлагаемой системы наступает практически мгновепно, т. е. газовый сигнал точно повторяет все быстрые изменения газонасыщенности бурового раствора, но в контуре газовый сигнал интегрируется объемом пневмоконтура и становится объективной характеристикой газонасыщенности

данного интервала разбуренной породы. Црименяя непрерывный барботаж определенного объема газо-воздушной смеси через непрерывный поток бурового раствора, можно получить достаточно высокую степень извлечения газовоздушной смеси из раствора при самых неблагоприятных условиях бурения и свойствах раствора. На фиг. 1 дана схема проведения газового

каротажа по предлагаемому способу; на фиг. 2 -- блок-схема устройства для его осуществления.

В схему входит скважина /, трубопровод 2 бурового раствора из скважины, дегазатор 3,

компрессор 4, включенный в замкнутую пневмолинию 5, трубопровод 6 бурового раствора в скважину, фильтры 7, автоматический газоотборник 8, регистратор 9, термостат Ю, насос-отборник 11 и газоанализатор 12.

Для того чтобы сохранять постоянство условий работы пневмоконтура при различных температурах, трубопроводы, соединяющие различные элементы газовой схемы, термостатируются термостатом 10.

Способ может быть применен в любой отрасли науки и техники, где необходимо непрерывно извлекать газовую фазу из жидкой.

Предмет изобретения

Способ непрерывной дегазации бурового раствора при бурении скважин, основанный на извлечении газо-воздушной смеси из бурового раствора для последующего анализа ее на содержание газовых компонентов, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности непрерывной дегазации и повышения достоверности получаемой информации, непрерывно барботируют определенный объем газо-воздушной смеси через буровой

раствор по замкнутому пневмоконтуру, обеспечивая наступление фазового равновесия между жидкой и газовой фазами, а в ироцессе барботирования отбирают и замеряют объем выделившейся из бурового раствора газо-воздушной смеси, поддерживая разрежение в пневмоконтуре на постоянном заданном уровне.