Устройство для измерения утечек в системе циркуляции бурового раствора

Устройство для измерения утечек в системе циркуляции бурового раствора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

° Ь Ф

О и И С-А ЙМ-Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЗЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 10.05.78 (21)2б12769/22-03 (51)М. Кд.з

Е 21 В 47/10 с присоединением заявки Ио

Государствеиный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 301080, Бкзллетень Йо 40 (53) УД) 622.241

,088.8) Дата опубликованию описания 301080 (72) Авторы изобретения

А.M,Èeëèê-Шахназаров,П.Н.Григорьев,Г.C.Àáðàìoâ и Г.А.Петров (71) Заявитель

Сибирский научно-исследовательский институт нефтяной промьпаленности (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ УТЕЧЕК

В СИСТЕМЕ ЦИРКУЛЯЦИИ БУРОВОГО PACTBOPA

Изобретение относится к области бурения и может применяться для измерения объемов утечки раствора при бурении неФтяных и газовых скважин.

Известны системы циркуляции бурового раствора, включающие отстойную емкость, буровые насосы, колонну бурильных труб, спущенных ь скважину, приемную емкость, откачинающий насос,10 расходомер или счетчик ходов буроных насосов и расходомер или измеритель скорости потока на выходе иэ скважины, н которьнс о величине поглощения бурового раствора или притоке пластовых Флюидов судят по разности показаний расходомерон или разности показаний счетчика ходов буровых на:сосов и измерителя скорости потока на выходе из скважины 1 . 20 Известно также устройство для измерения утечек в системе циркуляции бурового раствора, включающей отстойную емкость, буровые насосы, приемную емкость и насос откачки, содержащее 2з счетчик объема раствора на входе в скважину и дискретный уровнемер установленный в приемной емкости 2) .

Недостатками известных систем являются-раэнотипность устройств, при- 39

,меняемых для измерения расходов раствора на входе и выходе иэ скважины, и значительные погрешности измерения поглощения бурового раствора, вызванные изменением объема раствора на единицу уровня в приемной емкости вследствие образования отложений (корки) на стенках емкости.

Цель изобретения — повышение точности определения объема утечки буроного раствора.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительHbM счетчиком объема раствора, установленйым на выкиде насоса откачки, а выход дискретного уровнемера подключен к приводу насоса откачки.

На чертеже приведена схема предложенной системы циркуляции бурового растнора.

Система состоит иэ последовательно связанных трубопроводами отстойной емкости 1, буровых насосов 2, расходомера или счетчика 3 на входе скважины, колонны бурильных труб 4, спущенных в скважину 5, приемной емкости б, в которую поступает раствор из затрубного пространства скважины и н которой установлен двухпоэиционный уровнемер 7, управляющий работой

775305 насоса 8 откачки, перекачивающего буровой раствор из приемной емкости б через второй расходомер или счетчик 9 в отстойную емкость 1.

Система циркуляции бурового раствора работает следующим образом.

Перед началом бурения буровой раствор из приемной емкости б откачивается насосом 8 до нижнего уровня, фиксируемого двухпозиционным уровнемером 7. С началом бурения раствор из отстойной емкости 1 подается насосами 2 через счетчик 3, регистрирующий объем прокачиваемого раствора, в колонну труб 4, спущенных в скважину 5. Изливающийся из скважины раствор поступает в приемную емкость

6. Время t „,,в течение которого уровень в емкости б поднимается с нижнего до верхнего, определяется выражением

Оч а где V — объем раствора в емкости б между верхним и нижним уровнями, задаваемыми уровнемером 7; — расход раствора, нагнетаемого насосом 2 (производительность насосов 2), измеряемый счетчиком 3;

О„ - расход раствора, поглощаемый скважиной 5.

После достижения раствором в емкости б верхнего уровня уровнемер 7 включает откачивающий насос 8, который через счетчик 9 перекачивает раствор из емкости б в емкость 1 до тех пор, пока уровень раствора в емкости б не достигнет нижнего, в этот момент уровнемер 7 отключит на« ,сос 8.

Бремя t 2, в течение которого уровень в емкости б опустится до нижнего, определяется вы1>ажением /

tg

) (2) г (н Qï где Q. — производительность насоса

8, регистрируемая счетчиком 9.

Естественно предположить, что за один цикл объем раствора V между нижним и верхним уровнями в емкости б существенно не изменится.

Тогда из выра> ений (1) и (2) можно записать

Q< (t<+t> > - Qr tg-Q>(t<+tz). (3)

Из выражения (3) очевидно, что

Йн(t„+t1) - объем раствора, зарегистрированный счетчиком 3 за один полный цикл;

Q t — объем раствора, зарегистрированный счетчиком 9 за один цикл;

Яп(t1+ с ) — объем раствора, поглощенный скважиной 5 за один полный цикл.

Таким образом, объем поглощенного скважиной раствора или объем притока пластовых флюидов определяется разностью объемов, зарегистрированных двумя однотипными счетчиками, и прак; тически не зависит от изменения толщины твердых отложений на стенках приемной емкости.

Кдинственным условием нормального функционирования системы циркуляции является то, что производительность откачивающего насоса 8 должна быть больше производительности буровых насосов 2.

Время, в течение которого осуществляется один полный цикл, может регулироваться изменением уровня срабатывания двухпозиционного уровпемера, 7, Формула изобретении

ЗО

Устройство для измерения утечек в системе циркуляции бурового раствора, включающей отстойную емкость, буровые насосы, приемную емкость и насос откачки, содержащее счетчик объема раствора на входе в скважину и дискретный уровнемер, установленный в приемной емкости, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности определения объема утечек, 4О оно снабжено дополнительным счетчиком объема раствора, установленным на выкиде насоса откачки, а выход дискретного уровнемера подключен к приводу насоса откачки.

45 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Леонов A.È. и Парфенов К.А.

Контрольно"измерительные приборы и средства автоматизации процессов буg0 рения, ТИТО,. М., ВНИИОЭНГ, 1976, с.15-17 °

2. Алексеев Ю.Ф. и др. Технические средства АСУТП бурения ТНТО. М., ВНИИОЭНГ, 1975, с.79-80 (прототип).

Составитель A. Наз аретова

Редактор 3. Ходакова Техред, N. Tàáàêoâè÷ корректор N.Ïîæî

Заказ 7682/41 Тираж 626 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Ьилиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4