Способ определения величины давления гидроразрыва пласта в скважине

Способ определения величины давления гидроразрыва пласта в скважине

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технологии бурения. Цель изобретения - повьппение точности. Спускают бурильный инструментj измеряют массу бурильного инструмента в момент возникновения гидроразрыва пласта, производят циркуляцию бурового раствора и измеряют его расход. Определяют скорость проработки или расширения ствола скважины, измеряют максимальное значение давления бурового раствора на стояке в момент гидроразрыва . Величину давления гидроразрыва определяют по формуле с учетом всех измеренных параметров. Данный способ обеспечивает возможность определения величины давления при проработке или расширении ствола. При изменении давления циркулирующего раствора и одновременно с этим изменяется масса бурильной колонны. О) bo сд ел О) со ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (5)) 4 Е 21 В 47/00

3СЕСК03<<<

В ", .-":,„,1-I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4076660/22-03 (22) 08.04.86 (46) 30.11.87. Бюл. № 44 (71) Азербайджанский государственный научно-исследовательский институт нефтяной промышленности (72) Я.И.Сафаров, Х.Я.Рашидов, Ф.А.Ахундов и А,А.Тагиев (53) 622.243 (088.8) (56) Аветисян Н.Г., Пашинян Л.А.

Экспресс-метод определения давления гидравлического разрыва глинистых пластов. М.: ВНИИОЭНГ, Бурение, 1983, № 9, с. 11-12.

Мовсумов А.А. Гидродинамические причины осложнений при проводке нефтяных и газовых скважин. Азернешр, 1965, с. 15.

Авторское свидетельство СССР

¹- 12735 19, 1985. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ

ДАВЛЕНИЯ ГИДРОРАЗРЫВА ПЛАСТА В СКВАЖИНЕ (57) Изобретение относится к технологии бурения. Цель изобретения— повышение точности. Спускают бурильный инструмент, измеряют массу бурильного инструмента в момент воЗникновения гидроразрыва пласта, производят циркуляцию бурового раствора и измеряют его расход. Определяют скорость проработки или расширения ствола скважины, измеряют максимальное значение давления бурового раствора на стояке в момент гидроразрыва. Величину давления гидроразрыва определяют по формуле с учетом всех немеренных параметроа. Данный способ (/) обеспечивает возможность определения величины давления при проработке или расширении ствола. При изменении давления циркулирующего раствора и одно- 2 временно с этим изменяется масса бурильной колонны.

Изобретение относится к технологии бурения и может быть использовано для определения величины давления гидроразрыва пласта в процессе проработки или расширения ствола скважины, Цель изобретения — повышение точности и расширение технических возможностей способа, т.е., обеспечение возможности определения величины давления гидроразрыва пласта при проработке или расширении ствола скважины, Способ осуществляют следующим образом.

При движении колонны бурильного инструмента в процессе проработки или расширения ствола скважины в момент возникновения гидравлического разрыва пласта давление циркулирующего бурового раствора на стояке (ма; нометр), достигнув максимального своего значения, будет резко уменьшаться (падать), при этом происходит одновременно и изменение веса бурильной колонны (на индикаторе веса ГИВ-2 происходит отклонение стрелки в большую сторону, т.е. вес увеличивается).

При этом

dG где Ь С вЂ” изменение массы бурильного инструмента, регистрируемое индикатором массы, R — сила сопротивления жидкости, оказываемое бурильному инструмен г.у в процессе проработки или расширении ствола скважины.

Сила механического сопротивления движению бурильного инструмента при проработке или расширении ствола скважины (Rf) определяется по следующей зависимости

I Ii

f где R — сила сопротивления движению бурильного инструмента, приложенная тормозом лебедки при проработке или расширении, Й вЂ” сила сопротивления движению бурильного инструмента„оказываемая горной породой в процессе проработки или расширении ствола.

Известно, что уравнение баланса давления при движении многоступенча55695

2 той бурильной колонны в скважине определяется формулой

) ) — (р -)-)+р.) . . а

i= 1 где V, скорость движения жидкости в кольцевом пространстве на i-ом участке при движении инструмента, ускорение свободного падения, прочность горных пород на гидроразрыв, 10

= d P+P, — гидродинамическое давление бурового раствора на i-ом участке, д P, — потери давления в кольцевом л пространстве на i-ом участке;

Pp — гидростатическое давление бурового раствора, — время проработки или расширения скважины.

Формула (1) с учетом изменения давления прокачиваемой жидкости на стояке при проработке или расширении ствола скважины представляется в следующем виде." где Р— фиксируемое давление прокачиваемой жидкости на стояке при проработке или pacqr> ширении ствола скважины.

Скорость движения восходящего потока бурового раствора в процессе проработки или расширения определяется из следующей зависимости:

40 а

F а,) 2

7 4 а (D В. ) — (D -1. )

cl

+ Р,1.; (3)

О где О„, — расход бурового раствора, прокачиваемый насосом, Я2 — расход бурового раствора, выходящии иэ скважины к эк- вивалентному объему спускаемой бурильной свечи;

U — скорость проработки или расширение ствола скважины.

Тогда

Р,,, ° — ц() „ — (Р ) )g (4) а где Р= ;) Р„ — суммарное гидродинамическое давление в скваз 13556 жине в процессе циркуляции бурового раствора.

d арd° . Иц 5 .. г Ф d t D -а =( экв

= gfP,, -(р+Р„, )f (5)

Из уравнения (5) можно определить эквивалентный диаметр:

D эке, (6)

> 15 где 1 — длина бурильного инструмента", D — - диаметр скважины.

Из уравнений (4)-(6) суммарное гидродинамическое давление P равно следующему выражению:

Пример. Способ был испытан на скважине Ф 1095 пл. Нефтечала (Прикуринское УБР) при следующих значениях параметров, полученных при проработке ствола скважины:

D«z = 0, 159 м dýêâ

= 0 155 м Х = †-" — = 1 4

У эа д ) вкв l730 кг/м G = 36000 кг, Q„

= 0,0355 мэ/с, U = 0,6 м/ч=0,00016 м/с, R, = 10000 кг, Я = 0,42, KG=8000 кг, P, = 100 кг/см, Подставив приведенные значения в формулу (1), получим искомое значение давления гидравлического разрыва пласта в, процессе выполнения проработки или расширения ствола скважины, т.е. Р„, = 85,1 MIIa.

Формула изобретения (7) Р=Р + 4Р

Тогда

dU P ð

4t эвв Р, Ро P

g(X 1) (1 — ñò., (S) Возникающие сопротивления инструмента в буровом растворе в процессе проработки или расширения представля,ется в следующем виде:

m= = С-(R+ R„) ° (9)

35

Тогда экв

Известно, что потери давления цир- 4О кулирующего бурового раствора в канале определяется по формуле ДарсиВейсбаха:

Ъ

/"р

Р + ь

) +р, )v. 1

2g D-d„ (11)

45 где G — масса

Х гав 2

1 V заев где Л вЂ” коэффициент гидравлического сопротивления бурового раствора °

Тогда с учетом уравнения (11),величина давления гидроразрыва пласта в процессе проработки или расширения определится из следующей зависимости:

R, 55

P +

2g D-dв,к„в Э Р ) Способ определения величины давления гидроразрыва пласта в скважине> включающий спуск бурильного инструмента и измерение изменения массы бурильного инструмента в момент возникновения гидроразрыва пласта, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности определения производят циркуляцию бурового раствора и измеряют его расход, измеряют скорость проработки или расширения ствола скважины и максимальное значение давления бурового раствора на стояке в момент гидроразрыва, а величину давления гидроразрыва Р„,, пласта определяют из соотношения

G Х (l!G+R ) инструмента в буровом растворе-, изменение массы бурильного инструмента в момент гидроразрыва пласта при проработке или расширении ствола скважины, отношение диаметра скважины. к эквивалентному диаметру бурильного инструмента; сила механического сопротивления движению бурильного инструмента при проработке хпи расширении ствола скважины, 1355695

Р, — гидростатическое давление, — расход бурового раствора, эакачиваемого насосом в скважину, 3 — коэффициент гидравлического

5 сопротивления бурового раствора, 1 - длина бурильного инструмента, d„, — эквивалентный диаметр бурильного инструмента, U — скорость проработки или расширения ствола скважины, P — макгимальное значение давлесг ния циркулирующего бурового раствора, g — ускорение свободного падения, D — диаметр скважины.

Составитель Г.Маслова

Редактор А,Ревин Техред А.Кравчук Корректор С. Шекмар

Заказ 5757/28 Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул, Проектная, 4