Способ определения глубины буровой скважины Советский патент 1982 года по МПК E21B47/04 

54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛУБИНЫ БУРОВОЙ СКВАЖИНЫ

Изобретение относится к геологоразведочной, нефтяной и газовой промышленности, в частности к технологическим процессам и вспомогательным операциям при бурении скважин.

Известен способ определения глубины буровой скважины, основанный на измерении длины скважины вдоль ее оси и зенитного угла искривления оси в вертикальных плоскостях с последующим определением длины вертикальной проекции скважины, например, -с помощью спускаемого D скважину на мерном- кабеле геофизичесКого прибора.- инклинометра fll.

Однако вызов геофизической партии для инклинометрических измерений не всегда возможен и сопряжен со значительными затратами времени и средств.

Известен также способ определения глубины скважины, осуществляемый буровой бригадой с помощью колонны труб и приборов, имеющихся на буровой, согласно которому в скважину спускают колонну труб на определенную глубину, определяют вес единицы длины колонны, удельный вес или плотность) материала тРУб и бурового раствора, измеряют длину труб, спускаемых в скважину, определяют удлинение колонны под действием собственного веса и длину скважины. В вертикальных скважинах глубину скважины считают равной длине труб. В случае же существенного искривления оси скважины, обычного для практики бурения, в колонну труб дополнительно спускают инклинометр и замеряют зенитный угол искривления. Общее число спусков инклинометра довольно велико, так как замеры обычно делают через 25-100 м проходки ствола скважины. Зная изменение зенитного угла искривления оси скважины на отдельных ее участках и длину этих участков, определяют глубину скважины как сумму вертикальных проекций длин участков 2.

Недостатком указанного способа является невысокая эффективность работы, поскольку для определения глубины скважины требуется наличие специального прибора - инклинометра а также из-за того, что велики затраты времени на многократные измерения зенитного угла во многих точках, взятых на оси скважины. Кроме того, невысока и точность определении гл бины. Цель изобретения - повышение эффективности работы и точности определения глубины скважины. Поставленная цель достигается тем, что после измерения длины труб собираемых в колонну и опускаемых в скважину, измеряют вес колонны бурильных труб с учетом потери веса труб, погруженных в промывочную жид кость, и разгрузки из-за трения труб на стенках скважины, определяю средневзвешенный вес единицы длины колонны труб и по отношению веса колонны труб к средневзвешенному весу единицы длины труб судят о глу бине скважины. Достижение поставленной цели воз можно также по отдельным участкам скважины. Определение глубины буровой сква жины предлагаемым способом осуцествляется следующим образом. Предварительно.определяют известными способами удельный вес жидкости заполняющей скважину, и материала труб / используемых для .спуска в скважину. Затем определяют вес еди ницы длины колонны труб (в случае одноразмерной колонны -()и спускают колонну в скважину ка глубину, которую требуется определить. Обычно при бурении скважин возникает задача определения глубины расположения забоя скважины, продуктивного горизонта, проявляющего, поглощающе го или склонного к гидроразрыву пласта, глубины расположения оставленных в скважине труб, инструмента, поставленного моста и т.п. Расстояние до изучаемого объекта по оси скважины обычно известно по дли не спущенной колонны труб. Далее измеряют с помощью имеющегося на буровой индикатора веса нагрузку на крюк грузоподъемной уста новки Q.p, обусловленную весом--колонны труб. Для этого после торможения и полного прекращения движения колонны труб ее проворачивают ротором с целью исключения влияния на резуль таты замера нагрузок на крюк сил инерции движения колонны и сцепления её со стенками скважины. С целью повышения точности и достоверности замеров, их повторяют 3-5 раз и пользуются средним значением. Вес единицы длины колонны с учетом погружения в жидкость, определяют по формуле т(- Далее, используя результат измерения нагрузки на крюк Qfcp и вес еди ницы длины колонны в жидкости «V , получают искомую глубину скважины Н из выражения (-it) В случае, если на конце колонны имеется массивный груз, например, в виде турбобура, то из показаний индикатора веса вычитают вес турбобура, определенный с учетом архимедовой силы, а к глубине скважины прибавляют длину турбобура. Если же в скважину спускается ступенчатая колонна труб, составленная, например, из утяжеленных бурильных труб (УБТ) длиною C с весом единицы длины (j/y и обычных тонкостенных бурильных труб, имеющих вес единицы трубы и общую длину 6 , то сначала требуется определить средневзвешенную по длине колонны величину веса единицы ее длины , равную .ez V ь где U - длина колонны, спущенной на заданную (определяемую) глубину скважины б 4б -Ь. В условиях использования двухступенчатой колонны с весами единицы длины труб в ступенях (Ц- и получения более высокой точности определения глубины скважины длину ее ь разделяют на И разных частей и измерения нагрузки на крюк производят на всех выделенных участках скважины в положениях нижнего конца колонны труб на нижних границах час участков. При этом можно допустить, чтобы длина участка превышала длину нижней обычно короткой, но утяжеленной ступени колонны , т.е. е., где ЕЛ- длина участка верхней ступении колонны с весом единицы длтны {J,2, размещаемая в пределах одного участка. Для случая нумерации выделенных участков скважины в порядке сверху вниз определяемая глубина скважиныН при Длине последней Ь описывается выражением ь и г -Y -j ,2/ т/гХ1 РЯ -1 , гдед, величина нагрузки на крюк, получаемая при -ом измерении;п- порядковый номер участка скважины при исчислении их сверху вниз. Способ удобен в применении как в открытом стволе скважины в процессе ее бурения, так и в обсаженной скважине, подготавливаемой к эксплуатации или остановленной для проведения профилактических или ремонтных работ. Технико-экономическая эффективность способа обеспечивается тем, что для его осуществления не требуется подготовка и использование каких-либо специальных приборов и приспособлений, а также тем, что он не требует длительной остановки процессов бурения или эксплуатации скважины.

Формула изобретения

Способ определения глубины буровой скважины, включающий определение дливы колонны бурильных труб, опущенных в скважину, отличающийся тем, что, с целью исключения операции определения кривизны скважины и ускорения работы измеряют вес колонны бурильных труб, с учетом потери веса труб, погруженных в промывочную жидкость, и разгрузки из-за трения труб на стенках скважины, определяют средневзвешенный вес единицы длины колонны труб и по отношению веса колонны труб к средневзвешенному весу единицы длины труб судят о глубине скважины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Середа Н.Г., Соловьев Е.М. Бурение нефтяных и газовых скважин. Н., Недра, 1974.