Способ обнаружения места искривления и определения кривизны скважины

 

СПСЭСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ МЕСiTA ИСКРИВЛЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРИВИЗНЫ СКВАЖИНЫ с оёсадными трубами , при котором размещают в стволе скважины измерительньШ элемент и ,д I П ЛТМР-fr... , I ш шш-аИ : . -ssjuym. r.. сируют его взаиморасположение со стволом отличающийся тем, что, с целью сокращения времени измерительных работ, в качестве измерительного элемента используют набор цилиндров различной длины и диаметра, которые пооче редно опускают в ствол скважины до их заклинивания, а значение кривизны скважины определяют по следующей зависимости 8а 8а К e-4ad 2 где Е и 4 - длина и диаметр заклиненного цилиндра, м; - разность между внутренним i диаметром обсадной трубы и диаметром заклиненного (Л цилиндра, м.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (д) Е 21 В 47/022

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTQPCHOMY CBNQETEAbCTBV.

ВЪс ° L

f

1 где К

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3312028/22-03 (22) 06. 07.81 (46) 07.06.83.:гБюл. ¹ 21(72) А. М. Мочалов и Г. В.-CoasurHH (71) Всесоюзный ордена Трудового Красного Бнамени научно-исследовательский институт горной геохимии и маркшейперс« кого дела (53) 622.242(088.8) (56) 1. Калинин А. Г. Искривление буровых скважин. М., Гостоптехиздат, 1963, с, 151-195.

2. Авторское .свидетельство СССР№ 68407, кл, Е 21 В 47/022, 1947. (54) (57) СПОСОБ .ОБНАРУЖЕНИЯ МЕС»

;ТА ИСКРИВЛЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

КРИВИЗНЫ СКВАЖИНЫ с обсадными трубами, при котором размещают в стволе скважины измерительный элемент и фик„„5U„„1021771 сируют его взаиморасположение со стволом; отличающийся тем, что, с целью сокращения времени .измерительных. работ, в качестве измерительного элемента используют набор цилинцров различной длины и диаметра, которые пооче редно опускают в ствол скважины до их . заклинивания, а значение кривизны скважины определяют по слецующей зависимости

Яа Sa Е - d е и d — длина и диаметр заклинен-. ного цилиндра, м3

0 - разность между внутренним диаметром обсадной трубы и диаметром закдиненного цилиндра, м.

102177i

Изобретние относится к измерению кривизны скважины и. может быть использовано для обнаружения возникновения искривления и определения кривизны искривляющихся участков обсаженных сква5 жин.

Искривление скважины в некотором ее йнтервале характеризуется вектором кривизны. (или радиусом кривизны) ство

10 ла скважины в плоскости искривления и расположением в пространстве плоскости искривления.

Для характеристики искривления скважины в некотором ее интервале используют параметры: зенитный угол — угол

15 между осью ствола скважины и вертикалью. и азимутальный угол - азимут направле- . ния оси ствола в этом интервале скважины.

В многих задачах разведки месторождений и горного дела, например, при устан новлении смещения забоя скважины от заданного напрвления обычно определщот и зенитные и азимутальные углы во все» интервалах скважины. — 25

Однако в некоторых случаях, например при искривлении наблюдательных скважин, заложенных в теле оползня, ориентировка плоскостей искривления и направление векторов кривизны скважин З0 известны, а требуется определить величину и местоположение зоны искривления скважин и абсолютное значение векторов кривизны в плоскости искривления, которые характеризуют, соответственно, величину деформаций горных пород и место их возникновения в массиве.

Известен способ определения кривиз- . ны скважины путем поинтервального измерения зенитных углов ствола скважи- 40 ны с использованием угломеров (наклономеров) и инклинометров различных кон струкций (1)

Недостатком способа является необ- 45 ходимость использования угломеров или инклинометров — приборов сложной конструкции и, как следствие, сложность, трудоемкость и высокая стоимость проведения измерений. 50

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ обнаружения места искривления и определения кривиз 55 ны скважины с обсадными трубами, при котором разме1дают в стволе скважины измерительный элемент и фиксируют его взаиморасположение со стволом (2g

Недостатком известного способа является большой расход времени на измериl тельные работы.

Целью изобретения является сокращение времени измерительных работ.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу обнаружения маста иск имения и определения кривизны скважины с обсадными трубами, при котором размещают в стволе скважины измерительный элемент и фиксируют его взаиморасположение со стволом, в качестве измерительного элемента используют набор цилиндров различной длины и диаметра, которые поочередно опускают в ствол скважины до их заклинивания, а значение кривизны, скважины определяют по следую щей зависимости

Ва еа е -4м е где 1 и с - длина и диаметр заклиненного цилиндра, м; д — разность между внутрящим диаметром обсадной трубы и диаметром заклиненного цилиндра, м.

Сцособ осуществляется следующим образом.

По окончании бурения и обсадки сква-, Ф жины в нее олускают (в горизонтальных и восстающих скважинах) — протапкива1ют цилиндр исходной длины (о с выбранной к искривлениям чувствительностью для установления проходимости его до забоя скважины. Ро момента заклинивания цилиндра промеры скважины начальным цилицдром производятся с заданной регулярностью. Проходимость цилиндра при этом свидетельствует об отсутствии искривлений, превышающих чувствительность цилиндра.

При заклинивании цилиндра место выявленного искривления скважины промеряют более детально: определяется глубина заклинивания цилиндра исходной длины е и по формуле рассчитывается кривизна KO в этом месте; цилиндр уменьшают на некоторую величину Д 3 (например, отсоединяют одну составляющую его секцию) и вновь фиксируют глубину заклинивания цилиндра длиной,1 и рассчитывают соответствующую кривизну

К, путем последовательного уменьшения длины ципищ ра дпя соответствующих длин 6 е, 6 и т.д. определяют глубину до точек их заклинивания и, соответственно, значения кривизны К, К и

3 1021 т.д.; находят два таких соседних по длине цилиндра 5 п1 и 6п, один из которых еще заклинивается в месте перегиба скважины, а другой проЫдит данный перегиб, и вычисляют значение кривизны 5

К® и К®, максимапьное значение кривизны К и п„находится в пределах

К, (К „„,„„(К1„ участок с убывающей кривизной, следующий непосредственно за исследованным участком. с возрас-. 10 тающей кривизной скважины, промеряют . в режиме последовательного увеличения длины цилиндра до его заклинивания.

Для измерения кривизны скважин может быть использован набор цилиндровразличндй длины и диаметра с различным

\ соотношением диаметра скважины к диаметру самого цилиндра. Одной из конструкций измерительного цилщщра переменной длины может быть цилиндр, состоя- 20, щий иэ отрезков (секций} металлической трубы или металлической болванки; соединяя вместе такие секции (например, на резьбе) длиной 5 получают цилиндр соответствующей длины: 15, 25, 36 и т.д.

Подбор диаметра и исходной длины

00 цнлиндра и его чувствительности к начальным искривлениям скважины, харак/ теризуемой удельным общим углом иск- 30 ривления -. ц, производят иа основе расчета по формуле (м)

e, е„,, "ч" Р. Я 390

771 4 где „„- общий (или пространственный) угол искривления ствопа скважины на интервале еди- ничной длины (удельный общий угол искривления) на

I участке искривления, фиксируемого цилиндром исходной длины, град/м;

QâsíH, р — внутренний дилер обдной трубы, м.

Применение способа обнаружения искривления и определения кривизны скважины ввиду его простоты позволит зна-! чительно сократить время измерений, упростит обнаружение момента возникновения искривления наблюдательной скважины и процесс измерения кривизны искривленных

- участков, а также обеспечит возможность определения кривизны скважины и в сильноискривленных ее участках, где измерение кривизны другими приборами с неизменяемыми габаритами невозможно. Простота конструкции измерительного цилиндра и методики наблюдений позволит существенно снизить- стоимость измерительных работ.

При измерении искривления скважины предлагаемым способом виесто расп ностраненного инклинометрического способа положительный эффект обеспечивается за счет сокращения времени на обнаружение искривления и производство замеров кри визны скважины, а также сокрашения числа ИТР и рабочих, занятых на измерениях.

Составитель И. Карбачинская

Редактор P. Бицика Техред М.Коштура Корректор А. Ильин

Заказ 3995/22 . Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий. 113035, Москва, Ж-38, Раушская наб., д. 4/5

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