Способ контроля за содержанием газа в буровом растворе

Способ контроля за содержанием газа в буровом растворе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик »i 732511 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08.07.76 (21) 2385302/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл

Е 21 В 47/00

Государственный комитет

Опубликовано 05.05.80. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 09.05.80 (53) УДК 622.24. .05 (088.8) до делам изобретений и открытий

А. В. Александров, В. Г. Люгай, С. А. Алехин, Э. Б. Кузнецов и А. С. Лагуткин (72) Авторы изобретения

Среднеазиатский научно-исследовательский институт природного газа (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ 3А СОДЕРЖАНИЕМ ГАЗА

В БУРОВОМ РАСТВОРЕ

Изобретение относится к способам оценки содержания газа в буровом растворе и может быть применено при бурении нефтя н ы х и газовых с ква жин.

При прохождении в процессе бурения нефтяных и газовых скважин газовых пластов с достаточно высокими коллекторскими свойствами часть газа попадает в буровой раствор, что вызывает снижение его плотности и может привести к быстрому разгазированию столба промывочной жидкости и возникновению аварийной ситуации. Поэтому контроль за содержанием газа в буровом растворе является одним из важнейших условий обеСпечения безопасности бурения нефтяных и газовых скважин.

Известен способ измерения количества газа в буровом растворе непосредственно

15 у газопроявляющего пласта (1). Содержание газа измеряется путем создания пониженного давления в отобранной пробе до давления насыщения газа, а процентное содержание газа определяют по отношению 2о начальных и конечных давлений и температур. При этом весь газ остается в пробе.

К недостаткам этого способа относится сложность применяемого оборудования и проводимых операций, дискретность процесса измерения.

Известен также способ контроля за содержанием газа в буровом растворе путем выделения газа из раствора при пониженном давлении и оценки количества выделившегося газа (21.

Этот способ позволяет получить непрерывные замеры содержания газа в буровом растворе, однако сложность выполнения операций и невысокая надежность оборудования, применяемого при реализации способа,не обеспечивают эффективный контроль за содержанием газа в промывочной жидкости в процессе бурения.

Цель изобретения — обеспечение надежной индикации предельно допустимого для процесса бурения наличия газа в буровом растворе.

Поставленная цель достигается тем, что пониженное давление создают путем пропускания бурового раствора через кавитирующий элемент, например сопло Вентури, при постоянном напоре, а предельно допустимое наличие газа определяют по возникновению признаков кавитации, например акустических колебаний.

732511

Формула изобретения

Составитель Н. Чижикова

Редактор С. Титова Техред К. Шуфрич Корректор E. Папп

Заказ 1688/23 Тираж 626 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент» г. Ужгород, ул. Проектная, 4

На чертеже представлена схема, поясняющая предлагаемый способ.

Исследуемый буровой раствор при выходе его из скважины направляют в кавитирующий элемент 1, в качестве которого может применяться любая гидравлическая линия, вызывающая местное возмущение потока, например сопло Вентури, различные насадки, элементы, поворачивающие поток, внезапно расширяющие или сужающие его.

Если в пропускаемом через кавитирующий элемент буровом растворе находится незначительное количество свободного газа, кавитирующий элемент не оказывает, влияния на поток жидкости. При повышении содержания свободного газа в пропускаемом буровом растворе до предельно допустимых значений в кавитирующем элементе возникает зона 2 кавитации, которая увеличивается пропорционально содержанию газа в растворе. Возникновение зоны кавитации регистрируется датчиком 3 колебаний, в качестве которого можно использовать любой датчик механических или акустических колебаний. Сигнал датчика колебаний улавливается, усиливается вторичным прибором 4 и передается исполнительному механизму с сигнализатором 5 опасной концентрации свободного газа в исследуемом растворе.

В качестве вторичного прибора 4 может применяться любой прибор с датчиком колебаний. Исполнительный механизм с сигнализатором опасной концентрации свобод- sà ного газа в растворе 5 может также быть любым механизмом известной конструкции, работающим в схемах автоматического регулирования. Он предназначен для предупреждения обслуживающего персонала буровой об опасной ситуации и включения механизмов, обеспечивающих предотвращение газового выброса (закрытие устьевого превентора, включение дегазатора бурового раствора, обеспечение усиленной циркуляции промывочной жидкости в скважине).

Предлагаемый способ прост в осуществлении, реализуется с использованием известного оборудования и может применяться в системах автоматического регулирования и контроля работы буровой установки.

Способ контроля за содержанием газа в буровом растворе путем выделения газа из раствора при пониженном давлении, отличающийся тем, что, с целью обеспечения индикации предельно допустимого для процесса бурения наличия газа в буровом растворе, пониженное давление создают путем пропускания бурового раствора через кавитирующий элемент, например сопло Вентури, при постоянном напоре, а предельно допустимое наличие газа определяют по возникновению признаков кавитации, например акустических колебаний.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3813935, кл. 73-553, опублик. 1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 262802, кл. Е 21 В 47/00, 1970 (прототип) .