Способ определения пластового давления

 

1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛАСТОВОГО ДАВЛЕНИЯ путем постро ния графика о -экспоненты и опре деления по экстраполированной линии cJ -экспоненты перепада дав ления на пласт, включающий регистрацию механической скорости бурения , диаметра и числа оборотов долота, осевой нагрузки на долото, измерение давления на забое скважины , отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения пластового давления, предварительно в интервале глубин с известным пластовым давлением осуществляют одно и более долблений в однородных по литолическЬй характеристике горных породах при различных, но не менее трех в каждом долблении, перепадах давления на пласт. jufneftfffrrttf f.} .в 1.1 1.1 1,3 « t.f

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Е 21 В 47/06 опиолник изовркт ния /"

К ABTOPCK0MV СВИДЕП=ПЬСТВУ

Фб 41

Ъ

% гбЮ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3697587/22-03 (22) 06.02.84 (46) 07. 10.85. Бюл. Ф 37 (72) В.И. Славин и Б.А. Матус (53) 550.83(088.8) (56) Добрынин В.М.,Серебряков В.А.

Методы прогнозирования аномально высоких пластовых давлений. М.:

Недра, 1978, -с. 93-134 °

Там же, с. 135-136. (54)(57) 1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ПЛАСТОВОГО ДАВЛЕНИЯ путем построения графика d -экспоненты и определения по экстраполированной линии,d-экспоненты перепада давФ

„„Я0„„1183670 A ления на пласт, включающий регистрацию механической скорости бурения, диаметра и числа оборотов долота, осевой нагрузки на долото, измерение давления на забое скважины. отличающийся тем, что, с цель|о повычения точности определения пластового давления, предварительно в интервале глубин с известным пластовым давлением осуществляют одно и более долблений в однородных по литолической характеристике горных породах при различных, но не менее трех в каждом долблении, перепадах давления на пласт.

1183670

2 Способ по пе1, о т л и ч а ю шийся тем, что долбления с различными перепадами давления в интервале известного пластового давления осуществляют тем же долотом и при тех же технологических параметрах, при которых будут вскрывать зону снеизвестным пластовымдавлением, 1

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для выявления зон аномально высоких или низких пластовых (поровых) давлений при поисково-разведочном и эксплуатацион-, ном бурении скважин.

Цель изобретения — повышение точности определения пластового давления. 10 .

На чертеже приведены графики, поясняющие сущность способа.

На чертеже обозначены: линия 1 график изменения ct --экспоненты с глубиной, полученной в процессе бурения; линии 2 — 4 — графики зна .

1 чений -экспоненты, вычисленные по технологическим данным бурения при специальных долблениях с различными перепадами давления на .: 20 пласт.

Предложенный способ осуществляют следующим образом.

В процессе бурения скважины строят график изменения d †. экспоненты с глубиной (линия 1). Затем для того, чтобы отделить влияние перепада давления на забое скважины на величину 0-экспоненты от влияния изменения твердости и абразивности горных пород с глубиной на величину этой же d-экспоненты, осуществляют специальные долбления при трех или более перепадах. давления ЬР„ Ь Р и ЬР и т.д. Значения d --экспоненты, вычисленные по технологическим данным бурения при специальных долблениях, изображены на чертеже (линия

2-2 для перепада давления ЬР, лиI ния 3-3 для перепада давления ЬР и линия 4-4 для перепада давления

dP ). Линии 2, 3 и 4 d -экспоненты

3. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что после спуска каждой промежуточной обсадной колонны первые одно и более долблений осуществляют при трех и более значениях забойного давления, каждое из которых меньше пластового на текущей глубине забоя скважины.

2 первого специального долбления и линии 2, 3 и 4 второго специаль( ного долбления соединяют (при условии, что 2 и 2 соответствуют одинаковому перепаду давления; это также касается линий 3 и 3, 4 и 4 ) и экстраполируют их на глубину вскрытия горизонтов с неизвестным пластовым давлением. В случае, если перепады давления в процессе второго специального долбления в точ-. ности не удалось повторить такие же, какие имели место при первом специальном долблении, производят интерполяцию и находят точки с одинаковыми перепадами давления. Линии ЬP„, ЬР и Ь Р> проводят через точки с одинаковыми перепадами давления при первом и втором (или более) специальных долблениях.

Вычислив значения cf--экспоненты и построив ее график, определяют значение перепада давления на интересующей нас глубине Н по значению экстраполированной линии d-экспоненты специальных долблений в точке их пересечения. Так, например, из графика следует, что на глубине Н фактическая линия d-экспоненты пересекает линию 4-экспоненты специальных дэлблений при перепаде давле- ния ДР2 (линию 3-3 ) в точке А .Следовательно, Р а Р„„=- dP2 . Отсюда

P „= P sa5 ЬР ., Замерив в процессе бурения величину забойного давления, вычисляют пластовое давление по приведенной формуле.

Пример осуществления способа определения пластового давления.

В процессе бурения скважины ,d-экспонента с глубиной изменяется аким образом, что вблизи устья ее

183670 4 что может привести к аварийной

\ ситуации.

Поскольку удельный вес бурового раствора явно занижен, то величина пластового давления, определяется по известному способу, также занижена.

Для сравнения с известным способом приводим определение пластового давления методом скорректиро10 ванной d -экспоненты, т.е. по формуле

30 з 1 значение равно 1, на глубине 2250 м

1,2, на глубине 3250 м 1,3. Экстраполяция 0! -экспоненты на глубине

5000 м дает значение 1,5. Изменение

И-экспоненты с глубиной. показано на чертеже (линия 1).

До глубины 3000 м нормальный градиент пластового давления равен 11 ° 10 Па/м. Бурение на глу-. бине 2500 м проводится с применением бурового удельного веса

11376 H/м (плотность 1160 кг/и ) с противодавлением на пласт с учетом гидравлических сопротивлений

3 .10 Па, т.е. Р - Р„, = 3-10 Па.

В дальнейшем буровой раствор непрерывно утяжеляют и на глубине 4000 м плотность его достигает 1377 кг/м (удельный вес г= 13504 Н/м ).

На глубинах 2000 и 3000 м произ2 ведены специальные долбления при перепадах давления аР„ = 2 -10 Па (на чертеже линия 2-2 ), ЬР2 = 1 10 Па

I (линия 3-3 ) и ЬР5 = 0 (линия 4-4 ) ..

На глубине 2000 м при специальных долблениях с перепадами давления, равными 2; 1,0 ИПар значения

ct-экспоненты составляют соответственно 1, 13; 1,088 и 1,044, а на глубине 3000 м — соответственно 1,23;

1 18 и 1,13.

Линии 2 и 2, 3 и 3, 4 и 4 соединены и экстраполированы на глубину.

На глубине 4000 м d-экспонента при бурении равна 1,275 и пересе(.кает линию 3-3 с перепадом давления cL Pg = 1 .10 Па в точке А .

По замеру глубинным манометром давление на глубине забоя 4000 м во время бурения составляет 58 "

«10 Па. Исходя из перепада давле6 ния ЬP2 = 1 ° 10 Па, P„ = 58.10 IIa, определяют пластовое давление по формуле

Р„= P — ЬР2 = 58 .10- 1-10 = 57.10Па, 45.

Исходя из полученной величины пластового давления, равного 57 " х10 Па на глубине 4000 м, определя6 ют градиент его В на этой глубине

57 ° 10

F = 4000 = 14,25-10 Па/м.

Удельныч вес бурового раствора равен 13,504 -103 Н/м . Таким образом, удельный вес явно занижен, Р х = F.Н =14I с Н

1 где Рп„ вЂ” пластовое давление, Па;

F — градиент пластового давления, подлежащий определению, Па/м;

Н вЂ” глубина, на которой определяется градиент пластового давления, м;

141 — градиент нормального пластового давления, Па/м;

Ы„„- скорректированная d --экспонента, экстраполированная из зоны нормального ппаетового давления на глубину Н9

d — скорректированная Ot-экспонента на глубине Н.

При глубине забоя 4000 м плотность бурового раствора достигает

1377 кг/м (уд. вес т = 13504 Н/м ) ..

11 .103 — — 1 38 —. 1 124

) . 13504 ,! = Ы вЂ” =.1,273 — = 1 039

11 -10> се= р 13504

"сп 1 124 рд =N Н=!1 .10 — — — 4000 = ! сд 1,039

= 47,59 .10 Па.

Таким образом, величина пластового давления, определенная известным способом оказывается заниженной на 16,57., что недопустимо, так как может привести к аварии или осложнелиям при бурении.

По предварительным расчетам за р счет повышения точности оперативного определения пластового давления и за счет более обоснованного выбора плотности бурового раствора скорости механического бурения увеличены примерно на 257, а аварийность сокращена на 15Х. Экономия времени по одной скважине составит не менее 40 сут.