Способ контроля поглощений и проявлений пластов при бурении скважин Советский патент 1982 года по МПК E21B47/00 

(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПОГЛОЩЕНИЙ И ПРОЯВЛЕНИЙ ПЛАСТОВ ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН

Изобретение относится к буровой технике, в частности к способам определения интервалов и интенсивности поглощения промьшочной жидкости или проявления пластов при бурении нефтяных и газовых скважин.

Известен способ определения проявления пластов при бурении, BKJHO- ; чающий регистрацию расхода проноарочной жидкости на устье скважины и выделение проницаемых коллекторов по аномалиям на кривой расхода

Недостатком такого способа является необходимость установки про- . цесса бурения для определения величины проявления или поглсицения пластов. Начало поглощения, как правило, приходится на момент бурения, и если поглощение значительной интенсивности вовремя не выявлено, зто может привести к аварийной ситуации.

Наиболее близким к предлагаемсмлу является способ определения интервалов и интенсивности поглощений промывочной жидкости и проявлений пластов при бурении, включающий регистрацию показателя соотношения расходов закачиваемой в сквс1жину и выходящей из нее промывочной жидкости

в приемном амбаре, например земляном С2}.

.Недостатком указанного способа является низкая точность определения интервалов осложнений и интенсивности поглощения или проявления пластов, так как приемный амбар имеет значительные размеры. В холодный период времени из-за климати10ческих условий (снежного и ледяного покрова в амбаре), а также в результате отложения шлама из промывочной жидкости и фильтрации жидкости через стенки земляного амбара регистриро15вать показатель соотношения расхода закачиваемой и выходящей из скважины с достаточной точностью сложно и трудно.

Целью изобретения является повы20шение точности определения интервалов и интенсивности поглощений и проявлений пластов в бурящихся скважинах.

Указанная цель достигается тем,

25 что согласно способу производят теплообмен закачиваемой и выходя- щей из скважины жидкости, измеряют и сравнивают разности температур, пропорциональные охлаждению выходя30щей из скважины жидкости и нагреват

нию закачиваемой, и по результату сравнения судят о соотношении расходов .

На чертеже приведено устройство служащее для осуществления предлагаемого способа.

Устройство содержит теплообменник 1, подключенный первым входом к устью скважины, вторым входом 3 к приемному амбару 4, первый выход 5 открыт на излив жидкости в приемный амбар, второй выход б соединен с приемным патрубком бурового насоса 7.

На в,ходах 2 и 3 и выходах 5 и б теплообменника установлены термоприемники 8-И соответственно (например, термометры сопротивления с номиналами каждого по 100 Ом при ), имеющие, одинаковые температурные характеристики. Термоприемники соединены с измерительной панелью 12 электрическим каналом связи.

С целью уменьшения тепловых потерь в окружающую среду и тем самым повышейия точности определения поглощений и проявлений при бурении устройство имеет тепловую изоляцию 13.

При бурении скважины циркуляция жидкости осуществляется следующим образом.

Из приемного амбара 4 холодная промывочная жидкость движется на вход 3, где установлен термоприемник 9, и далее через теплообменник - на выход 6, где установлен термоприемник к насосу 7, ко торым закачивается в бурящуюся скв жину.Излишающаяся из скважины нагретая жидкость поступает на вход где установлен термоприемник 8, в теплообменник, и далее на выход- 5, .где находится термоприемник Ю, откуда направляется в приемный амбар.

При этом более холодная промь воная жидкость из приемного амбара, проходя теплообменник, нагревается теплая или горячая жидкость, поступающая из скважины, в теплообменнике охлаждается. Разность температур нагреваемой и охл 1ждаемой жидростей регистрируется термоприемниками 9, 11 и 8, 10. Тепловая энергия от тепловой промывочной жикости , поступающей из скважины, передается в теплообменнике более холодной, закачиваемой в скважину.

Поятому для двух потоков жидкости, проходящих теплообменник, теплвой баланс выражается следующим соотношением:

.

V

или

Ср- At, , &t

L.I

где N - тепловая энергия, переданная от тепловой промывочной жидкости к более холодной, закачиваемой в скважину, кВт;

Р.

соответственно теплоемкость теплой и холодной жидкостей, кДж/кГГрад; соответственно массоm

вые расходы теплой и холодной жидкостей, КС/с;

At ,bt - изменение температуры теплой и холодной жидкостей , К,

В теплообмене участвует одна и т же промывочная жидкость, циркуляция которой является замкнутой и совершается из амбара через теплообмен-, ник, насос, скважину, теплообменник в амбар. Поэтому теплоемкости Ср и Cp,j при этом практически не меняются, т.е. .

Тогда соотнесение между массовыми расходами и изменением температур закачиваемой и изливающейся( . из скважины жидкостей примет вид

Atg. njjL

t m

Л1-1 f

где -г- - соотношение между измене нием температур в теплообменнике тепловой (At) и холодной (Atg) жидкостей;

S1

т. - соотношение между массовыми расходами теплой т и холодной т жидкостей.

Выходные сигналы термоприемников 8, 10, 9.И11 пропорциональны температурам потоков на входах и выходах теплообменника.

Разность выходных сигналов термоприемников 8 и 10 пропорциональна охлаждению теплой жидкости на величину At, а тёрмоприемников 9 и 11 - нагреву холодной жидкости на величину At jj.

Когда при бурении нет поглощений и проявлений массовый расход выходящей из скважины жидкости т равен расходу закачиваемой жидкости т„. В этом случае . и выходные сигналы термоприемников, которые регистрируются измерительной панелью 2, одинаковы. В случае поглощения жидкости массовый расход изливающейся из скважины жидкости меньше, чем акачиваемой : (.), Тогда и выходные сигналы термоприемников различаются в сторону поглощения промывочной жидкост При проявлении пластов расход изливающейся жидкости из скважины болше, чем закачиваемой () . В этом случае , т.е. выходные