Способ измерения глубины скважины при геофизических исследованиях

Способ измерения глубины скважины при геофизических исследованиях

Реферат

Изобретение относится к промысловой геофизике и может быть использовано для привязки к геологическому разрезу данных скважинных исследований.

Целью изобретения является повышение точности определения глубины скважины, границ раздела геологического разреза и элементов конструкции обсадных колонн по данным геофизических исследований скважин.

Известно устройство, позволяющее осуществлять измерение глубины при каротаже скважин, включающее мерную базу, на концах которой установлены головки записи и считывания магнитных меток, причем мерная база расположена между устьем скважины и блок-балансом [1].

Недостатком данного способа является то, что он не позволяет учесть погрешность при измерении глубины скважины за счет растяжения каротажного кабеля под собственным весом, весом скважинного прибора и их трении о стенки скважины в процессе записи.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ определения глубины скважины путем разметки колонны бурильных труб, спущенных в скважину, магнитными метками и счете этих меток с применением автономного прибора [2].

Недостатком данного способа является то, что он направлен на определение глубины скважины по длине бурильных труб, спущенных в скважину, что повышает опасность аварийности за счет прихвата бурового инструмента при его неподвижном состоянии на забое несколько часов во время проведения исследований. Также этот способ не позволяет осуществить привязку по глубине границ раздела геологического разреза и элементов конструкции обсадных колонн, так как по этому способу измерение глубины производится при входе автономного прибора в колонну труб, а переключение на измерение геофизических параметров производится только при выходе его из колонны труб на забое.

В соответствии с "Техническим описанием и инструкцией по эксплуатации грузонесущих геофизических бронированных кабелей", М., 1998 г. разметка геофизического кабеля должна производиться в стационарных условиях при создании натяжения типа УРС-10-10 либо в полевых условиях с использованием переносных установок типа УАРК2-0.5. Имеется ряд изобретений на устройства и способы определения глубины скважины, также основанные на промере кабеля с применением поверхностных разметочных устройств (SU 1049659, 1983 г., SU 1680963, 1991 г., SU 1208211, 1986 г. и др.). При этом для учета растяжения кабеля при работе в скважине под собственным весом с учетом выталкивающей силы бурового раствора задаются соответствующие натяжения. При работе кабеля в реальных скважинных условиях происходит изменение длины кабеля за счет дополнительных нагрузок за счет трения о стенки скважины кабеля и скважинного прибора, особенно при наличии прижимных и центрирующих устройств и др., при изменяющихся кривизны ствола скважины, различия расчетных и фактических значений плотности бурового раствора. Величина удлинения кабеля также меняется под нагрузками, возникающими при направлении движения кабеля при измерении. Эти дополнительные нагрузки вызывают растяжение или сжатие кабеля, которые не учитываются при применении поверхностных промерочных устройств. В соответствии с "Технической инструкцией по проведению геофизических исследований и работ на кабеле в нефтяных и газовых скважинах", РД 153-39.0-072-01, М., 2002, расхождение глубин в интервалах перекрытия допускается в пределах, не превышающих, например, 3 м для глубины скважин 5000 м. Тем не менее, по мере углубления скважины возможны значительные набегающие погрешности в определении глубин скважины в результате многократных перекрытий разновременных записей.

Поставленная задача достигается тем, что с применением комплексного скважинного прибора, спускаемого в скважину на геофизическом кабеле и включающего модуль разметочной установки, модуль естественной радиоактивности пород (ГК) и модуль локатора муфт (ЛМ), производят одновременно промер обсадной колонны, исследование геологического разреза и определение элементов конструкции обсадной колонны. Причем определение глубины скважины производится путем разметки обсадных колонн мерной базой, вынесенной в скважину на геофизическом кабеле. Привязка геологического разреза к измеренной текущей глубине производится модулем ГК, обеспечивающим исследование свойств и определение стратиграфических границ геологического разреза через обсадную колонну. Отбивка элементов конструкции обсадной колонны (муфтовых соединений, заливочных муфт и др.) производится модулем ЛМ.

На чертеже показана схема реализации способа.

Устройство, реализующее способ, представляет собой комплексный скважинный прибор, включающий модуль ГК - 1, модуль локатора муфт ЛМ - 2, разметочной установки, представляющей модуль измерения длины колонны, включающий блок обработки информации - 3 и мерную базу - 4, на концах которой расположены записывающая и считывающая головки 5 и 6. Разметка обсадной колонны и измерения глубины производится как при спуске, так и при подъеме комплексного скважинного прибора с одновременной записью ГК и ЛМ.

При промере колонны при спуске записывающей головкой является 6 и предназначена для нанесения на обсадную колонну магнитных меток и расположена на нижнем конце мерной базы. Считывающая головка 5 предназначена для регистрации магнитных меток, нанесенных записывающей головкой 6, и поэтому расположена выше записывающей.

При промере колонны при подъеме назначение головок меняется: записывающей головкой является 5, а считывающей - 6.

При промере колонны как при спуске, так и при подъеме проставляется первая магнитная метка на обсадной колонне первой головкой по направлению движения прибора (6 - при спуске, 5 - при подъеме) и при достижении магнитной метки считывающей головкой (5 - при спуске, 6 - при подъеме) фиксируется измерительным блоком 3, а схема переноса вырабатывает управляющий сигнал для проставки второй магнитной метки, и в счетчик записывается единица, управляющая условным кодом глубины. Выход счетчика соединяется с каротажным регистратором, в котором на диаграммах ГК и ЛМ появляется отметка глубины. Далее процесс разметки и считывания продолжается автоматически по всей глубине скважины.

Полезность предлагаемого способа заключается в том, что за счет выноса мерной базы на геофизическом кабеле в скважину исключается погрешность в определении глубины скважины за счет исключения деформации геофизического кабеля под изменяющейся нагрузкой при проведении исследований, тем самым существенно повышается точность в определении границ раздела геологического разреза, а также местоположения элементов конструкции обсадных колонн относительно геологического разреза.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №610989, кл. Е21В 47/04, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР №872740, кл. Е21В 47/04, 1981.

Способ измерения глубины скважины при геофизических исследованиях путем разметки обсадной колонны по ее длине магнитными метками и счета этих меток, отличающийся тем, что производят разметку обсадной колонны с одновременным исследованием геологического разреза и определением элементов конструкции обсадной колонны, причем разметку обсадной колонны осуществляют посредством перемещения мерной базы вынесенной в скважину разметочной установки, производят привязку к глубине геологического разреза по данным модуля естественной радиоактивности пород ГК, а элементов конструкции обсадной колонны - с применением модуля локатора муфт ЛМ, спускаемых в скважину одновременно с разметочной установкой на геофизическом кабеле.