Способ определения величины давления гидроразрыва пласта в бурящейся скважине

Способ определения величины давления гидроразрыва пласта в бурящейся скважине

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЖЧИНЫ ДАВЛЕНИЯ ГИДРОРАЗРЫВА ПЛАСТА В БУРЯЩЕЙСЯ СКВАЖИНЕ, включающий измерение времени спуска бурильного инструмента , регистрацию момента возникновения гидроразрыва, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, измеряют скорость спуска бурильного инструмента, время гидроразрыва,изменение уровня бурового раствора и веса бурильного S инструмента в момент возникновения (Л гидроразрыва пласта, а величину давления гидроразрыва пласта Р „ определяют из следующего соотношения: падение уровня бурового . ю -J . раствора в момент гидроразрыва; о:) площадь поперечного сечеПС ел ния бурильных труб; отношение диаметра ск-ваЭК со жины к зквивалентному диаметру бурильного инструмента; AT время гидроразрыва; у плотность бурового раствора; ускорение свободного падения .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (191 (11) Е 21 В 47/00 43/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

fL

1) — 1

10 (хг — — — + †-- Р ) (х с nG Hag эк С 10G

Е? Примаке

10в 5Т х эк

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А BTOPCMOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3844154/22-03 (22) 21. 01. 85 (46) 30. 11,86. Бюл. № 44 (7 1) Ордена Трудового Красного Знамени азербайджанский государственный научно-исследовательский проектный институт нефтяной промышленности (72) Я.И.Сафаров, Х.Я.Рашидов, Ф.А.Ахундов и А.А.Тагиев (53) 622.24 1 (088.8) (56) Расизаде Я.М. и др. Гидравлический разрыв пласта и вопросы осложнений при бурении скважины. Азернефтнешр, 1960, с.5.

:Аветисян Н.Г. и др. Метод определения давления гидравлического разрыва глинистых пластов. — Экс— пресс-информация. Бурение ВНИИОЗНГ, 1983, ¹ 9, с.11-12. т.р г где Ь вЂ” длина бурильного инструмента;

UA, „ — масимальная скорость спуска бурильного инструмента; — изменение веса бурильного инструмента в момент -возникновения гидроразрыва стенки скважины, вес бурильного инструмента в жидкости (буровом растворе);

Мовсумов А.A. Гидродинамические причины осложнений при проводке нефтяных и газовых скважин. Азернефтнешр, 1965, с.15. (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ

ДАВЛЕНИЯ ГИДРОРАЗРЫВА KIACTA В БУРЯ-!

ЦЕЙСЯ СКВАЖИНЕ, включающий измерение времени спуска бурильного инструмента, регистрацию момента возникновения гидроразрыва, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повь(— шения точности, измеряют скорость спуска бурильного инструмента, вре— мя гидроразрыва,изменение уровня оурового раствора и веса бурильного инструмента в момент возникновения гицроразрыва пласта, а величину давления гидроразрыва пласта Р„ определяют из следующего соотношения:

Н вЂ” падение уровня бурового . .раствора в момент гидроразрыва;

F — площадь поперечного сечепс ния бурильных труб; хэ — отношение диаметра скважины к эквивалентному диаметру бурильного инструмента;

ЬТ вЂ” время гидроразрыва; — плотность бурового раствора; — ускорение свободного падения.

1273519

1О

f . P. (х2

1)г где L

Дг °

11 11 рг Д2

1 (2) 30 Тогда скважине. где U°1

50 г,р

Р.=6Р; +Р . И1 D2 -,12,„

8 г

Р р -Р— - — — — — ° (6)

Изобретение относится к технологии бурения и может быть использовано для определения величины давления гидроразрыва пласта в бурящейся скважине.

Цель .изобретения — повышение точности определения величины давления гидроразрыва пласта.

Сущность способа определения величины давления гидроразрыва пласта .в бурящейся скважине заключается в (хг — — — + ---- F ) (хг

a ьС Ну эк G 10G — длина бурильного инструмента;

U „ — максимальная скорость спуска бурильного инструмента; С вЂ” изменение веса бурильного инструмента в момент гидроразрыва скважины;

С вЂ” вес инструмента в жидкости (буровом растворе);

Н вЂ” падение уровня бурового раствора в момент гидроразрыва;

Г„ — площадь поперечного сечения бурильных труб; х „ — отношение диаметра скважины к эквивалентному диаметру бурильного инструмента; аТ вЂ” время, в течение которого произошел гидроразрыв в процессе спуска бурильного инструмента; плотность бурового раствора.

Уравнение баланса давления при движении многоступенчатой бурильной колонны в скважине можно представить в следующем виде:

1 dUI. (Р . — — — --)+Р. — Р, (1)

0) dt =1 скорость движения жидкости в кольцевом пространстве на

i-м участке при движении инструмента; ускорение свободного падения; величина давления гидроразрыва;

-.гидродинамическое давле ние бурового раствора на

i-м участке; измерении времени спуска бурильного инструмента, регистрации момента возникновения гидроразрыва, изменении скорости спуска бурильного инструмента, времени гидроразрыва, измерении изменения уровня бурового раствора и изменения веса бурильного инструмента в момент возникновения гидроразрыва пласта. Величину давления гидроразрыва пласта определяют из соотношения:,>-,) л уЬ U макс

10 10 6Т х 3к — 1 аР; — потери давления в кольцевом пространстве на i-м участке;

Р, — гидростатическое давление

oi бурового раствора; время спуска инструмента.

Используя уравнение неразрывности для случая спуска бурильных труб, можно перейти от скорости восходящего бурового раствора к скорости инструмента:

В d2 dU

Е.Р . — — — — — g(P -Р) (З) йа,. dt "Р и где Р = K P — суммарное гидродинами35 ческое давление в

Согласно принципу суперпозиции многоступенчатую колонну заменяют

4р сплошным цилиндром эквивалентного диаметра

Дг. dU У „dU

52 Яг dt о Dã С12 dt

I 9К

45 (4) Из выражения (4) можно определить эквивалентный диаметр

D с1 (s) эк

Тогда уравнение движения можно представить в следующем виде:

1273519 ну

R = С вЂ” -- — F

10 (10) dU

dt (7) G — К

Решая (6) и (7) с учетом того, что аР

+ ) (х2 — 1) 2 эк (8) P = Pð получают следующее выражение:

Сх2 ЬР

P Р + (9)

С (х2 -1) о (х -1) эк эк

В момент гидроразрыва перепад давления в кольцевом пространстве и силы сопротивления жидкости определяются следующим образом: P î g дТ (х — 1) Составитель Г.Алексеева

Редактор Л.Пчелинская ТехредИ.Попович

Корректор Е.Сирохман

Заказ 6400/26 Тираж 548

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Подписное.Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4

Возникающие сопротивления инструмента в буровом растворе в общем ви-. ! де:

Подставляя (10) в (7) получают

5 величину давления гидроразрыва пласта в бурящейся скважине.

При спуске колонны бурильного инструмента в момент возникновения гидроразрыва пласта уровень жидкости (бурового раствора) падает на величину Н, при этом изменение на индикаторе веса ГИВ-2 (отклонение стрелки в большую сторону — вес колонны увеличивается) выражается как

Hg

hC = R+ — — F

10 где R — сила сопротивления жидкости, оказываемого бурильному инструменту при спуске.